病原生物与人类 上篇—病原生物与人类总论 这条路人类与它共同走过, 从肉眼到镜下再到分子, 发现认识的技术不断开拓 将预防与治疗共同推进, 决不能面对新病原手足无措! --2012年选课学生郭飞 第1章病原生物与我们共存 【引言】 作为万物的灵长,人类从刀耕火种的筚路蓝缕开始逐渐完成了到这个星球的统治者的华 丽转身,人类一次次高歌猛进地掀起里程碑式的革命之后志得意满,然而人类主宰这个星球 毕竟只是一个肤浅狂妄的宣称,历史长河的漫溯早已让鲜为人知的病原生物完成了最深刻的 潜伏,知己知彼理应是人类应对病原生物这样一个危险敌人最清醒的姿态。 2012年选课学生吴頔 【病原生物的概况】 病原生物学作为一个新的学科专业最早由1997年国务院学位委员会和国家教育委员会 在《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中提出,是医学微生物学与人体 寄生虫学的整合。伴随着学科的整合出现了系室合并,由此诞生了病原生物学系和病原生物 这一新名词。病原生物又称生物性病原体,是危害(或潜在危害)人类健康的病原体的总称, 病原生物是一个生物大群体,种类繁多、大小悬殊、特性各异又无处不在 病原生物的特性 病原生物的种类繁多,包括与人类疾病相关的医学微生物学和人体寄生虫学的内容,即 病毒、细菌、真菌等微生物和原虫、蠕虫、节肢动物等寄生虫,其中广义的细菌还包括立克 次体、衣原体、支原体、放线菌、螺旋体等。此外,病原生物还包括了朊粒( Prion),一种 无核酸成分的特殊病原体。据目前据粗略估计,可以感染人体的病原生物可达上万种,其中
病原生物与人类 总论 1 上篇——病原生物与人类总论 这条路人类与它共同走过， 从肉眼到镜下再到分子， 发现认识的技术不断开拓， 将预防与治疗共同推进， 决不能面对新病原手足无措！ ——2012 年选课学生郭飞 第 1 章 病原生物与我们共存 【引言】 作为万物的灵长，人类从刀耕火种的筚路蓝缕开始逐渐完成了到这个星球的统治者的华 丽转身，人类一次次高歌猛进地掀起里程碑式的革命之后志得意满，然而人类主宰这个星球 毕竟只是一个肤浅狂妄的宣称，历史长河的漫溯早已让鲜为人知的病原生物完成了最深刻的 潜伏，知己知彼理应是人类应对病原生物这样一个危险敌人最清醒的姿态。 ——2012 年选课学生吴頔 【病原生物的概况】 病原生物学作为一个新的学科专业最早由 1997 年国务院学位委员会和国家教育委员会 在《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中提出，是医学微生物学与人体 寄生虫学的整合。伴随着学科的整合出现了系室合并，由此诞生了病原生物学系和病原生物 这一新名词。病原生物又称生物性病原体，是危害（或潜在危害）人类健康的病原体的总称。 病原生物是一个生物大群体，种类繁多、大小悬殊、特性各异又无处不在。 病原生物的特性 病原生物的种类繁多，包括与人类疾病相关的医学微生物学和人体寄生虫学的内容，即 病毒、细菌、真菌等微生物和原虫、蠕虫、节肢动物等寄生虫，其中广义的细菌还包括立克 次体、衣原体、支原体、放线菌、螺旋体等。此外，病原生物还包括了朊粒（Prion），一种 无核酸成分的特殊病原体。据目前据粗略估计，可以感染人体的病原生物可达上万种，其中
病原生物与人类 部分是专一感染人体的病原生物,还有一部分是引起人兽共患病的病原生物。然而不可否 认的是,危害人类健康的病原生物仅仅是微生物和寄生虫大家庭中非常微小的一部分,它们 不仅无害,而且还是人类生活中必不可少的好帮手。 病原生物的大小悬殊,大的以米(m)计,如牛带绦虫,成虫带状,可长达几米;小的 以纳米(nm)计,需要在电子显微镜下观察,如鼻病毒,仅20~30纳米。(见图1-1)在显 微镜发明之前,人类受到肉眼观察的限制,对病原生物的认识虽然比较有限,但仍不乏人类 智慧的闪光(详见扩展3)。1676年,荷兰人列文虎克( Antony van Leeuwenhoek,1632-1723) 创制了能放大26倍的显微镜,借助于这台原始显微镜,他惊喜地发现并记载下了无比神奇 的“微小生命”,微观世界的大门就此开启,奠定了微生物学的基础。微生物学中的一个重要 分支一医学微生物学,关注的是危害人类健康的病原体,二十世纪以来取得了蓬勃发展 有力地抗击了几千年来危害人类社会的各种病原生物。由于危害人类健康的病原生物既包括 了需要用显微镜观察的微生物,也包括可以用肉眼观察的蠕虫等,因此目前更倾向用病原生 物一词来代替医学微生物 Limit of Relative sizes of Adult roundworm 1,000mor 1 mm 00 um 10 1,000 nm or 106 Prokaryotic cells Escherichia co/ 10 nm Virus 1 nm Electron 图1-1病原生物的大小比较图 病原生物的特性各异,有的致病能力超强,如狂犬病病毒,一旦发病,几乎100%死亡
病原生物与人类 总论 2 一部分是专一感染人体的病原生物，还有一部分是引起人兽共患病的病原生物。然而不可否 认的是，危害人类健康的病原生物仅仅是微生物和寄生虫大家庭中非常微小的一部分，它们 不仅无害，而且还是人类生活中必不可少的好帮手。 病原生物的大小悬殊，大的以米（m）计，如牛带绦虫，成虫带状，可长达几米；小的 以纳米（nm）计，需要在电子显微镜下观察，如鼻病毒，仅 20~30 纳米。（见图 1-1）在显 微镜发明之前，人类受到肉眼观察的限制，对病原生物的认识虽然比较有限，但仍不乏人类 智慧的闪光（详见扩展 3）。1676 年，荷兰人列文.虎克（Antony van Leeuwenhoek，1632-1723） 创制了能放大 266 倍的显微镜，借助于这台原始显微镜，他惊喜地发现并记载下了无比神奇 的“微小生命”，微观世界的大门就此开启，奠定了微生物学的基础。微生物学中的一个重要 分支——医学微生物学，关注的是危害人类健康的病原体，二十世纪以来取得了蓬勃发展， 有力地抗击了几千年来危害人类社会的各种病原生物。由于危害人类健康的病原生物既包括 了需要用显微镜观察的微生物，也包括可以用肉眼观察的蠕虫等，因此目前更倾向用病原生 物一词来代替医学微生物。 图 1-1 病原生物的大小比较图 病原生物的特性各异，有的致病能力超强，如狂犬病病毒，一旦发病，几乎 100%死亡
病原生物与人类 肉毒梭菌产生的肉毒毒素是已知最剧烈的毒物,仅0.1g即可致人死亡:有的致病弱,是构 成人体生物膜的正常菌群;还有的病原生物具有机会致病的特点,也就是说在人体免疫力正 常的情况下,人体感染病原生物后无明显的症状和体征,但当人体因各种原因导致免疫力下 降的时候,该病原体大量繁殖,致病力增强,如新生隐球菌、刚地弓形虫等。有的病原生物 可通过大量增殖,导致组织器官的破坏而致病;有的则可以产生毒素或毒性物质而造成人体 的损伤;有的还可通过引发过强的免疫应答而危害人体健康。正因为病原生物的特性各异 我们应该学习研究各种病原生物的特性以更好地防治病原生物引起的疾病。 病原生物又是无处不在的,在自然界,病原生物可以存在于空气中,土壤中,水中及各 种生活场所中,还可出现在人体的各种组织器官和尿液、血液、唾液、精液和各种分泌物中, 病原生物还可出现在人体的体表、毛发等部位,病原生物与人类的生活可谓密不可分,有人 类的地方就一定会有病原生物,没有人类的地方,至少可能存在潜在的病原生物。 【从生物学分类角度认识病原生物】 细菌 Bacteriun 细菌是一种单细胞微生物,也是最小的有细胞结构的生命体,属于原核生物,有广义和 狭义两种范畴。狭义的细菌结构简单、形体微小、具有细胞壁和原始核质,无核膜和核仁, 除核糖体外,无其他细胞器。细菌大小以微米(μm)计,介于0.lμum与1oμm之间,需要 借助显微镜观察。细菌形态各异,按形体可分为球菌、杄菌和螺形菌三大类(见图1-2) 球菌外观呈圆球形或近似球形,分裂过程中可形成双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、 八叠球菌等不同的排列方式,具有鉴别意义。杆菌的大小、长短和粗细不一,多数呈直杆状, 也可呈链状、棒状、球杆状等不同体形。螺形菌菌体弯曲,存在只有一个弯曲的弧菌,有数 个弯曲的螺菌和细长弯曲的螺杆菌等多种形态。细菌的大小、形态受到细菌的生长条件和生 长周期的影响,观察细菌时需要考虑这些因素的影响。无论是在自然界还是人和动物体内, 绝大多数的细菌以生物被膜的形式黏附于物体表面而存在
病原生物与人类 总论 3 肉毒梭菌产生的肉毒毒素是已知最剧烈的毒物，仅 0.1μg 即可致人死亡；有的致病弱，是构 成人体生物膜的正常菌群；还有的病原生物具有机会致病的特点，也就是说在人体免疫力正 常的情况下，人体感染病原生物后无明显的症状和体征，但当人体因各种原因导致免疫力下 降的时候，该病原体大量繁殖，致病力增强，如新生隐球菌、刚地弓形虫等。有的病原生物 可通过大量增殖，导致组织器官的破坏而致病；有的则可以产生毒素或毒性物质而造成人体 的损伤；有的还可通过引发过强的免疫应答而危害人体健康。正因为病原生物的特性各异， 我们应该学习研究各种病原生物的特性以更好地防治病原生物引起的疾病。 病原生物又是无处不在的，在自然界，病原生物可以存在于空气中，土壤中，水中及各 种生活场所中，还可出现在人体的各种组织器官和尿液、血液、唾液、精液和各种分泌物中， 病原生物还可出现在人体的体表、毛发等部位，病原生物与人类的生活可谓密不可分，有人 类的地方就一定会有病原生物，没有人类的地方，至少可能存在潜在的病原生物。 【从生物学分类角度认识病原生物】 细菌 Bacterium 细菌是一种单细胞微生物，也是最小的有细胞结构的生命体，属于原核生物，有广义和 狭义两种范畴。狭义的细菌结构简单、形体微小、具有细胞壁和原始核质，无核膜和核仁， 除核糖体外，无其他细胞器。细菌大小以微米（μm）计， 介于 0.1μm 与 10μm 之间，需要 借助显微镜观察。细菌形态各异，按形体可分为球菌、杆菌和螺形菌三大类（见图 1-2）。 球菌外观呈圆球形或近似球形，分裂过程中可形成双球菌、链球菌、葡萄球菌、四联球菌、 八叠球菌等不同的排列方式，具有鉴别意义。杆菌的大小、长短和粗细不一，多数呈直杆状， 也可呈链状、棒状、球杆状等不同体形。螺形菌菌体弯曲，存在只有一个弯曲的弧菌，有数 个弯曲的螺菌和细长弯曲的螺杆菌等多种形态。细菌的大小、形态受到细菌的生长条件和生 长周期的影响，观察细菌时需要考虑这些因素的影响。无论是在自然界还是人和动物体内， 绝大多数的细菌以生物被膜的形式黏附于物体表面而存在
病原生物与人类 骤3 0 葡萄球菌 各种双球菌 球杆菌 ⑧。的 80 四联球菌八叠球菌弧菌 图1-2细菌的基本形态 细菌和其他生物细胞相似,含有多种化学成分,细菌还含有原核细胞型微生物特有的化 学成分,如肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等真核细胞所没有的物质。细菌的代谢旺盛,代谢类型 多样化,不仅能合成菌体自身成分,还可以合成热原质、毒素、侵袭性酶类、色素、抗生素、 细菌素和维生素等在医学上具有重要意义的代谢产物。细菌的繁殖迅速,通常以二分裂法进 行无性繁殖,部分细菌还可实现人工培养以满足不同需要。 细菌入侵宿主体内,通过释放各种毒性物质,并与宿主细胞相互作用,引起宿主出现各 种病理改变的过程,称为细菌感染,来源于宿主体外的细菌感染,称为外源性感染,来自病 人自身体内或体表的细菌引起的感染,称为内源性感染,这些细菌又称为致病菌或病原菌 不引起宿主病理改变的细菌,则称为非致病菌或非病原菌,非病原菌对宿主无害,有些还对 人有利,称为正常菌群,存在人体的体表及与外界相通的口腔、鼻咽腔、外耳道、眼结膜、 肠道、尿道、阴道等部位,正常菌群的数量和组成可因个体的年龄、部位和生理状态的不同 而不同。还有些细菌在正常情况下并不致病,在某些条件改变的特殊情况下可以致病,则称 为机会致病菌或条件致病菌。通常情况下,微生物和宿主及外界环境三者之间达到一种生 态平衡,机体不会出现感染症状,如果这种动态平衡发生紊乱或失调,宿主就容易出现疾病 表现,菌群失调就是一种微生态失调,与抗生素使用的不合理有关,菌群失调时,往往容易 引发二重感染或重叠感染。硏究还发现由正常菌群形成的体内外微生物表膜有利于维持宿主 与外界的平衡及机体免疫能力的构建。 致病菌入侵人体后,人体的免疫系统会启动抗感染免疫应答以抑制或清除致病菌,在致 病菌与宿主的相互作用中,致病菌往往还会发展免疫逃逸机制以逃避宿主的免疫防御功能, 宿主和致病菌相互作用的结果是形成了隐性感染、显性感染和带菌状态等多种不同形式。 对病原微生物进行分离和鉴定,是感染性疾病诊断、治疗和流行病学调查的重要依据
病原生物与人类 总论 4 图 1-2 细菌的基本形态 细菌和其他生物细胞相似，含有多种化学成分，细菌还含有原核细胞型微生物特有的化 学成分，如肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸等真核细胞所没有的物质。细菌的代谢旺盛，代谢类型 多样化，不仅能合成菌体自身成分，还可以合成热原质、毒素、侵袭性酶类、色素、抗生素、 细菌素和维生素等在医学上具有重要意义的代谢产物。细菌的繁殖迅速，通常以二分裂法进 行无性繁殖，部分细菌还可实现人工培养以满足不同需要。 细菌入侵宿主体内，通过释放各种毒性物质，并与宿主细胞相互作用，引起宿主出现各 种病理改变的过程，称为细菌感染，来源于宿主体外的细菌感染，称为外源性感染，来自病 人自身体内或体表的细菌引起的感染，称为内源性感染，这些细菌又称为致病菌或病原菌。 不引起宿主病理改变的细菌，则称为非致病菌或非病原菌，非病原菌对宿主无害，有些还对 人有利，称为正常菌群，存在人体的体表及与外界相通的口腔、鼻咽腔、外耳道、眼结膜、 肠道、尿道、阴道等部位，正常菌群的数量和组成可因个体的年龄、部位和生理状态的不同 而不同。还有些细菌在正常情况下并不致病，在某些条件改变的特殊情况下可以致病，则称 为机会致病菌或条件致病菌。通常情况下，微生物和宿主及外界环境三者之间达到一种微生 态平衡，机体不会出现感染症状，如果这种动态平衡发生紊乱或失调，宿主就容易出现疾病 表现，菌群失调就是一种微生态失调，与抗生素使用的不合理有关，菌群失调时，往往容易 引发二重感染或重叠感染。研究还发现由正常菌群形成的体内外微生物表膜有利于维持宿主 与外界的平衡及机体免疫能力的构建。 致病菌入侵人体后，人体的免疫系统会启动抗感染免疫应答以抑制或清除致病菌，在致 病菌与宿主的相互作用中，致病菌往往还会发展免疫逃逸机制以逃避宿主的免疫防御功能， 宿主和致病菌相互作用的结果是形成了隐性感染、显性感染和带菌状态等多种不同形式。 对病原微生物进行分离和鉴定，是感染性疾病诊断、治疗和流行病学调查的重要依据
病原生物与人类 实际工作中将根据具体情况选用相应的实验技术和方法。大多数细菌感染可用抗菌药物进行 治疗,抗菌药物包括人工合成的化学药物及由微生物产生的抗生素,正确选择和合理使用抗 菌药物至关重要,否则极易引发对抗菌药物的耐药性。此外,还可通过将疫苗或类毒素接种 于人体,刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答,称为人工主动免疫,也可给人体输入含有 特异性抗体的免疫血清、纯化免疫球蛋白抗体或细胞因子等免疫制剂,使机体迅速获得特异 性免疫力,用于某些急性传染病的紧急预防和治疗,称为人工被动免疫 广义的细菌还包括了放线菌、支原体、立克次体、衣原体和螺旋体等,它们特性各异。 放线菌( Actinomycetes):丝状、分枝状生长的原核细胞型微生物,广泛分布于自然界, 种类多达30种以上,通常为人体的正常菌群,可引起内源性感染 支原体( Mycoplasma):高度多形性且没有细胞壁结构,能通过除菌滤器,是能在无生 命培养基中生长繁殖的最小的原核细胞型微生物。支原体最早由 Noccard等于1898年成功 分离,并于1967年正式命名为支原体。人工培养的支原体可出现典型的“荷包蛋样”菌落, 支原体大多不致病,对人致病的支原体主要有肺炎支原体(呼吸道病变)、人型支原体(呼 吸道和生殖道病变)和生殖支原体(生殖道病变)等。 立克次体( Rickettsia):以节肢动物为传播媒介并严格细胞内寄生的原核细胞型微生物。 立克次体最早由美国科学家立克次( Howard Taylor Ricketts)于1909年发现,并因在研究 中感染斑疹伤寒而献身。立克次体的大小介于细菌和病毒之间,有细胞壁但形态多样,通常 引起自然疫源性疾病,如引起流行性斑疹伤寒(虱媒斑疹伤寒)的普氏立克次体,引起地方 性斑疹伤寒(蚤媒斑疹伤寒)的莫氏立克次体等。 衣原体( Chlamydiae):严格寄生真核细胞,具有独特生长发育周期,能通过除菌滤器 的原核细胞型微生物。人体主要致病性衣原体有沙眼衣原体、肺炎嗜衣原体、鹦鹉热衣原体 螺旋体( spirochete):细长、柔软、弯曲呈螺旋状且运动活泼的原核细胞型微生物。螺 旋体广泛分布于自然界和动物体内,其中对人或动物致病的有钩端螺旋体、密螺旋体和疏螺 旋体3个属,引起人类梅毒的是密螺旋体属中的梅毒螺旋体,梅毒螺旋体只感染人,故人是 梅毒唯一的传染源。 病毒 Viruses 病毒是无细胞结构的生命体,必须严格活细胞内寄生才能显示其生命活性,因此病毒属 于非细胞型微生物
病原生物与人类 总论 5 实际工作中将根据具体情况选用相应的实验技术和方法。大多数细菌感染可用抗菌药物进行 治疗，抗菌药物包括人工合成的化学药物及由微生物产生的抗生素，正确选择和合理使用抗 菌药物至关重要，否则极易引发对抗菌药物的耐药性。此外，还可通过将疫苗或类毒素接种 于人体，刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答，称为人工主动免疫，也可给人体输入含有 特异性抗体的免疫血清、纯化免疫球蛋白抗体或细胞因子等免疫制剂，使机体迅速获得特异 性免疫力，用于某些急性传染病的紧急预防和治疗，称为人工被动免疫。 广义的细菌还包括了放线菌、支原体、立克次体、衣原体和螺旋体等，它们特性各异。 放线菌（Actinomycetes）：丝状、分枝状生长的原核细胞型微生物，广泛分布于自然界， 种类多达 30 种以上，通常为人体的正常菌群，可引起内源性感染。 支原体（Mycoplasma）：高度多形性且没有细胞壁结构，能通过除菌滤器，是能在无生 命培养基中生长繁殖的最小的原核细胞型微生物。支原体最早由 Noccard 等于 1898 年成功 分离，并于 1967 年正式命名为支原体。人工培养的支原体可出现典型的“荷包蛋样”菌落， 支原体大多不致病，对人致病的支原体主要有肺炎支原体（呼吸道病变）、人型支原体（呼 吸道和生殖道病变）和生殖支原体（生殖道病变）等。 立克次体（Rickettsia）：以节肢动物为传播媒介并严格细胞内寄生的原核细胞型微生物。 立克次体最早由美国科学家立克次（Howard Taylor Ricketts）于 1909 年发现，并因在研究 中感染斑疹伤寒而献身。立克次体的大小介于细菌和病毒之间，有细胞壁但形态多样，通常 引起自然疫源性疾病，如引起流行性斑疹伤寒（虱媒斑疹伤寒）的普氏立克次体，引起地方 性斑疹伤寒（蚤媒斑疹伤寒）的莫氏立克次体等。 衣原体（Chlamydiae）：严格寄生真核细胞，具有独特生长发育周期，能通过除菌滤器 的原核细胞型微生物。人体主要致病性衣原体有沙眼衣原体、肺炎嗜衣原体、鹦鹉热衣原体 等。 螺旋体（spirochete）：细长、柔软、弯曲呈螺旋状且运动活泼的原核细胞型微生物。螺 旋体广泛分布于自然界和动物体内，其中对人或动物致病的有钩端螺旋体、密螺旋体和疏螺 旋体 3 个属，引起人类梅毒的是密螺旋体属中的梅毒螺旋体，梅毒螺旋体只感染人，故人是 梅毒唯一的传染源。 病毒 Viruses 病毒是无细胞结构的生命体，必须严格活细胞内寄生才能显示其生命活性，因此病毒属 于非细胞型微生物
病原生物与人类 病毒形态更微小,以纳米(nm)计,最大的痘病毒,约300nm,最小的鼻病毒,仅20nm 需要借助电子显微镜观察。多数病毒呈球形或近似球形,少数为杆状、丝状、弹状和砖块状, 噬菌体呈蝌蚪状。(见图1-3) @@ 图1-3病毒的基本形态 病毒的结构也更简单,只有一种核酸作为遗传物质,RNA或DNA,病毒的核酸是主导 病毒感染、增殖、遗传和变异的物质基础。为保护核酸不被核酸酶等破坏,病毒的外围绕以 蛋白质外壳(衣壳)或包膜。病毒进入活细胞后,可以改变细胞的生命活动,并可借助于细 胞的酶系统复制出病毒的基因组,进一步合成病毒的结构蛋白,装配成子代病毒后释放。病 毒的基因组很小,为充分利用核酸物质,病毒基因组常互相重叠存在。此外,因病毒繁殖速 度极快,是较早用于遗传学研究的工具。 病毒主要通过破损的皮肤、黏膜(眼结膜,呼吸道、消化道或泌尿生殖道黏膜)传播 也可直接进入血循环(如输血、机械损伤、昆虫叮咬等)感染机体。病毒除引起急性感染外, 有些病毒还可引起持续性感染,病毒还与肿瘤〔如EB病毒感染与鼻咽癌,人类嗜T细胞病 毒与人T细胞白血病)和自身兔疫性疾病的发生密切相关。 非特异性免疫是针对病毒的第一道防线,其中,干扰素和NK细胞的作用最重要,干扰 素并不直接杀灭病毒,而是通过诱导细胞产生抗病毒蛋白而发挥作用。特异性免疫中,体液 免疫和细胞免疫的作用都很重要,体液免疫主要依赖中和抗体与细胞外游离的病毒结合,从 而清除病毒并可有效防止再感染。对于细胞内病毒的清除,主要依赖细胞免疫的作用。抗病 毒免疫持续时间的长短差异很大,有病毒血症的全身病毒感染,由于病毒与免疫系统广泛接 触,患者愈后免疫牢固,持续时间长,局限于局部或粘膜表面的病毒感染,仅引起短暂的免 疫,可反复感染。只有单一血清型的感染,愈后可建立牢固免疫,持续时间长,血清型别多 的病毒感染,愈后仅对原型别的病毒感染有免疫,抗感染效果不佳。此外,对于容易发生抗 原变异的病毒感染,愈后免疫力不牢固,可引起反复感染 病毒对人类健康的危害非常严重,我们熟悉的很多急性传染病是由病毒引起,如引起流
病原生物与人类 总论 6 病毒形态更微小，以纳米（nm）计，最大的痘病毒，约 300nm，最小的鼻病毒，仅 20nm， 需要借助电子显微镜观察。多数病毒呈球形或近似球形，少数为杆状、丝状、弹状和砖块状， 噬菌体呈蝌蚪状。（见图 1-3） 图 1-3 病毒的基本形态 病毒的结构也更简单，只有一种核酸作为遗传物质，RNA 或 DNA，病毒的核酸是主导 病毒感染、增殖、遗传和变异的物质基础。为保护核酸不被核酸酶等破坏，病毒的外围绕以 蛋白质外壳（衣壳）或包膜。病毒进入活细胞后，可以改变细胞的生命活动，并可借助于细 胞的酶系统复制出病毒的基因组，进一步合成病毒的结构蛋白，装配成子代病毒后释放。病 毒的基因组很小，为充分利用核酸物质，病毒基因组常互相重叠存在。此外，因病毒繁殖速 度极快，是较早用于遗传学研究的工具。 病毒主要通过破损的皮肤、黏膜（眼结膜，呼吸道、消化道或泌尿生殖道黏膜）传播， 也可直接进入血循环（如输血、机械损伤、昆虫叮咬等）感染机体。病毒除引起急性感染外， 有些病毒还可引起持续性感染，病毒还与肿瘤（如 EB 病毒感染与鼻咽癌，人类嗜 T 细胞病 毒与人 T 细胞白血病）和自身免疫性疾病的发生密切相关。 非特异性免疫是针对病毒的第一道防线，其中，干扰素和 NK 细胞的作用最重要，干扰 素并不直接杀灭病毒，而是通过诱导细胞产生抗病毒蛋白而发挥作用。特异性免疫中，体液 免疫和细胞免疫的作用都很重要，体液免疫主要依赖中和抗体与细胞外游离的病毒结合，从 而清除病毒并可有效防止再感染。对于细胞内病毒的清除，主要依赖细胞免疫的作用。抗病 毒免疫持续时间的长短差异很大，有病毒血症的全身病毒感染，由于病毒与免疫系统广泛接 触，患者愈后免疫牢固，持续时间长，局限于局部或粘膜表面的病毒感染，仅引起短暂的免 疫，可反复感染。只有单一血清型的感染，愈后可建立牢固免疫，持续时间长，血清型别多 的病毒感染，愈后仅对原型别的病毒感染有免疫，抗感染效果不佳。此外，对于容易发生抗 原变异的病毒感染，愈后免疫力不牢固，可引起反复感染。 病毒对人类健康的危害非常严重，我们熟悉的很多急性传染病是由病毒引起，如引起流
病原生物与人类 感周期性暴发的甲型流感病毒,引起脊髓灰质炎(即小儿麻痹症)的脊髓灰质炎病毒,引起 艾滋病的人类免疫缺陷病毒(即HⅣV病毒)。 病毒性传染病不仅传染性强、流行范围广,死亡率高,而且有效药物少。更为重要的是, 新的病毒正在不断出现或被发现,如2011年发生在我国河南等地的“蜱咬病”的病原体,就 是一种被称为“新型布尼亚病毒”的新病毒。 真菌Fun 真菌是一类有细胞壁和典型细胞核结构,能进行无性或有性繁殖的真核型微生物 真菌分布广泛,种类繁多(10万余种),与人类的关系密切,许多真菌具有重要的经济 价值,仅有少数(数百种)真菌危害人类,可导致人类感染性、中毒性甚至超敏反应性疾病, 甚至与肿瘤的发生有关,这些真菌是病原生物学研究的范围。具有医学意义的真菌大小差异 较大,小的与细菌大小相似,但多数较大,通常2~12μm。真菌可分为单细胞真菌和多细胞 真菌,其中大多数为多细胞真菌,形态较复杂,由菌丝和孢子组成,如引起脚癣、甲癣的癣 菌属于多细胞真菌。单细胞真菌形态结构较简单,常见有酵母菌和新生隐球菌等。(见图1-4) A 图1-4真菌的基本形态 真菌的感染按照部位可分为浅部真菌感染和深部真菌感染,多数引起浅部真菌感染,而 深部的真菌感染常与机会致病性真菌有关,如白假丝酵母菌和新生隐球菌就是常见的机会 致病性真菌。真菌的毒素还可引起中毒甚至诱发肿瘤,如黄曲霉毒素与肝癌的发生有强相关 性。真菌还可以作为过敏原,诱发很强的超敏反应 原虫Pro otozzoa 原虫是单细胞的真核生物,属于原生生物,大小以微米计,通常介于2~200μm之间
病原生物与人类 总论 7 感周期性暴发的甲型流感病毒，引起脊髓灰质炎（即小儿麻痹症）的脊髓灰质炎病毒，引起 艾滋病的人类免疫缺陷病毒（即 HIV 病毒）。 病毒性传染病不仅传染性强、流行范围广，死亡率高，而且有效药物少。更为重要的是， 新的病毒正在不断出现或被发现，如 2011 年发生在我国河南等地的“蜱咬病”的病原体，就 是一种被称为“新型布尼亚病毒”的新病毒。 真菌 Fungi 真菌是一类有细胞壁和典型细胞核结构，能进行无性或有性繁殖的真核型微生物。 真菌分布广泛，种类繁多（10 万余种），与人类的关系密切，许多真菌具有重要的经济 价值，仅有少数（数百种）真菌危害人类，可导致人类感染性、中毒性甚至超敏反应性疾病， 甚至与肿瘤的发生有关，这些真菌是病原生物学研究的范围。具有医学意义的真菌大小差异 较大，小的与细菌大小相似，但多数较大，通常 2~12μm。真菌可分为单细胞真菌和多细胞 真菌，其中大多数为多细胞真菌，形态较复杂，由菌丝和孢子组成，如引起脚癣、甲癣的癣 菌属于多细胞真菌。单细胞真菌形态结构较简单，常见有酵母菌和新生隐球菌等。（见图 1-4 ） 图 1-4 真菌的基本形态 真菌的感染按照部位可分为浅部真菌感染和深部真菌感染，多数引起浅部真菌感染，而 深部的真菌感染常与机会致病性真菌有关，，如白假丝酵母菌和新生隐球菌就是常见的机会 致病性真菌。真菌的毒素还可引起中毒甚至诱发肿瘤，如黄曲霉毒素与肝癌的发生有强相关 性。真菌还可以作为过敏原，诱发很强的超敏反应。 原虫 Protozoa 原虫是单细胞的真核生物，属于原生生物，大小以微米计，通常介于 2~200μm 之间
病原生物与人类 需要在显微镜下观察。原虫个体虽小,却是单细胞的独立生命体,能完成生命活动的全部功 能,如摄食、代谢、呼吸、排泄、运动、生殖等。在迄今已发现的六万多种原虫中,大部分 营自生生生活,其中仅40余种寄生人体的管腔、体液、组织或细胞,对人类的健康危害大, 称为医学原虫。 医学原虫主要包括叶足虫(即阿米巴)、鞭毛虫、纤毛虫和孢子虫四大类(见图1-5) 每一大类包括了多种不同的原虫,形态上具有一定的相似性,各大类之间形态差异较大,原 虫的形态及染色特性常可以作为重要诊断依据 @。 e,⑤③. 图1-5原虫的基本形态 医学原虫不同于细菌,通常在其生长发育和繁殖的过程中(称为生活史),可以分成不 同的阶段或时期,滋养体阶段是大多数原虫的活动、摄食和增殖阶段,该阶段常与致病有关, 不同的医学原虫,滋养体阶段可以有不同的称呼,如无鞭毛体、前鞭毛体、上鞭毛体、锥鞭 毛体、速殖子、缓殖子、裂殖子、配子体、配子、卵囊等。有些原虫的生活史中有包囊阶段, 包囊不能运动和摄食,通常是传播阶段。有的包囊可随宿主粪便排出体外,常具有较厚的壁, 因而能在外界环境中存活较长时间,也有的包囊存在于组织中,依赖肉食者传播。 原虫在体内可以无性或有性方式增殖,数量增多,造成组织器官的各种破坏损伤。部分 原虫还具有机会致病的特点,如隐孢子虫、弓形虫等 蠕虫 Helminth 蠕虫是低等的多细胞无脊椎动物,因其主要借助肌肉的收缩作蠕形运动而得名,有蠕虫 引起的疾病,统称蠕虫病。蠕虫不是分类学上的名称,但习惯上仍沿用此词。 寄生蠕虫主要包括吸虫、绦虫和线虫三大类。 吸虫:大多数吸虫身体扁平、呈舌状或叶状,少数呈扁锥形或近似圆柱形,各虫种之间 大小差异大。吸虫以吸盘作为附着器官而寄生,通常有2个,分别是口吸盘和腹吸盘。吸虫
病原生物与人类 总论 8 需要在显微镜下观察。原虫个体虽小，却是单细胞的独立生命体，能完成生命活动的全部功 能，如摄食、代谢、呼吸、排泄、运动、生殖等。在迄今已发现的六万多种原虫中，大部分 营自生生生活，其中仅 40 余种寄生人体的管腔、体液、组织或细胞，对人类的健康危害大， 称为医学原虫。 医学原虫主要包括叶足虫（即阿米巴）、鞭毛虫、纤毛虫和孢子虫四大类（见图 1-5） ， 每一大类包括了多种不同的原虫，形态上具有一定的相似性，各大类之间形态差异较大，原 虫的形态及染色特性常可以作为重要诊断依据。 图 1-5 原虫的基本形态 医学原虫不同于细菌，通常在其生长发育和繁殖的过程中（称为生活史），可以分成不 同的阶段或时期，滋养体阶段是大多数原虫的活动、摄食和增殖阶段，该阶段常与致病有关， 不同的医学原虫，滋养体阶段可以有不同的称呼，如无鞭毛体、前鞭毛体、上鞭毛体、锥鞭 毛体、速殖子、缓殖子、裂殖子、配子体、配子、卵囊等。有些原虫的生活史中有包囊阶段， 包囊不能运动和摄食，通常是传播阶段。有的包囊可随宿主粪便排出体外，常具有较厚的壁， 因而能在外界环境中存活较长时间，也有的包囊存在于组织中，依赖肉食者传播。 原虫在体内可以无性或有性方式增殖，数量增多，造成组织器官的各种破坏损伤。部分 原虫还具有机会致病的特点，如隐孢子虫、弓形虫等。 蠕虫 Helminth 蠕虫是低等的多细胞无脊椎动物，因其主要借助肌肉的收缩作蠕形运动而得名，有蠕虫 引起的疾病，统称蠕虫病。蠕虫不是分类学上的名称，但习惯上仍沿用此词。 寄生蠕虫主要包括吸虫、绦虫和线虫三大类。 吸虫：大多数吸虫身体扁平、呈舌状或叶状，少数呈扁锥形或近似圆柱形，各虫种之间 大小差异大。吸虫以吸盘作为附着器官而寄生，通常有 2 个，分别是口吸盘和腹吸盘。吸虫
病原生物与人类 的生活史复杂,不但存在世代交替现象(即有性世代和无性世代交替进行),还存在宿主的 转换(即终宿主和中间宿主的转换),中间宿主还可按照先后顺序进行区分,有些吸虫还存 在转续宿主。吸虫的生活史常离不开水,第一中间宿主通常为淡水螺类或软体动物,第二中 间宿主可以是鱼类、甲壳类或节肢动物。吸虫的幼虫在中间宿主体内常以无性生殖进行蚴体 增殖,根据发育阶段的不同,幼虫可有不同的名称,如毛蚴、胞蚴、雷蚴、尾蚴或囊蚴等, 其中尾蚴或囊蚴阶段可以侵入终宿主,并经童虫阶段发育为成虫。常见的吸虫有:华支睾吸 虫(肝吸虫)、卫氏并殖吸虫(肺吸虫)、布氏姜片虫(姜片虫)、裂体吸虫(血吸虫)等, 除裂体吸虫外,均为雌雄同体。(见图16) 口吸盘 雌虫部分生雅器官 排世孔 雌雄成虫合抱 试图17日本血吸虫成虫形态与结构 图1-6吸虫的基本形态 绦虫:绦虫因成虫背腹扁平、长如带状而得名,绝大多数雌雄同体。绦虫生活史各期均 营寄生生活,成虫常寄生脊椎动物的消化道,可寄生人体的绦虫大约30余种。绦虫的成虫 扁平如带状,无口和消化道,也无体腔,依赖体壁获取营养。虫体长度因不同虫种而异,从 数毫米到数米不等,均可分头节、颈部和链体三部分。(见图1-7)其中头节上有附着器官 吸盘、吸槽和小沟等,颈部具有生发功能,链体上的节片均由此向后连续长岀,越靠近颈部 的链体越细小,称幼节,其内的生殖器官未发育成熟。链体中部的节片较大,其内的生殖器 官已经发育成熟,称成节。链体后部的节片最大,节片中除充满虫卵的子宫外,其它器官均 退化,称孕节,末端孕节可脱落,新的节片又从颈部长出使绦虫始终保持一定的长度。完成 绦虫的生活史需要1个或2个中间宿主,在中间宿主体内的幼虫阶段因虫种不同各有特性 囊尾蚴是带绦虫的幼虫阶段,又称囊虫,是半透明的囊状物,内有大量囊液,可以在中间宿 主猪或牛体内生活,人因生食或半生食含有囊尾蚴的猪肉或牛肉制品而感染,需要提醒注意
病原生物与人类 总论 9 的生活史复杂，不但存在世代交替现象（即有性世代和无性世代交替进行），还存在宿主的 转换（即终宿主和中间宿主的转换），中间宿主还可按照先后顺序进行区分，有些吸虫还存 在转续宿主。吸虫的生活史常离不开水，第一中间宿主通常为淡水螺类或软体动物，第二中 间宿主可以是鱼类、甲壳类或节肢动物。吸虫的幼虫在中间宿主体内常以无性生殖进行蚴体 增殖，根据发育阶段的不同，幼虫可有不同的名称，如毛蚴、胞蚴、雷蚴、尾蚴或囊蚴等， 其中尾蚴或囊蚴阶段可以侵入终宿主，并经童虫阶段发育为成虫。常见的吸虫有：华支睾吸 虫（肝吸虫）、卫氏并殖吸虫（肺吸虫）、布氏姜片虫（姜片虫）、裂体吸虫（血吸虫）等， 除裂体吸虫外，均为雌雄同体。（见图 1-6） 图 1-6 吸虫的基本形态 绦虫：绦虫因成虫背腹扁平、长如带状而得名，绝大多数雌雄同体。绦虫生活史各期均 营寄生生活，成虫常寄生脊椎动物的消化道，可寄生人体的绦虫大约 30 余种。绦虫的成虫 扁平如带状，无口和消化道，也无体腔，依赖体壁获取营养。虫体长度因不同虫种而异，从 数毫米到数米不等，均可分头节、颈部和链体三部分。（见图 1-7 ）其中头节上有附着器官， 吸盘、吸槽和小沟等，颈部具有生发功能，链体上的节片均由此向后连续长出，越靠近颈部 的链体越细小，称幼节，其内的生殖器官未发育成熟。链体中部的节片较大，其内的生殖器 官已经发育成熟，称成节。链体后部的节片最大，节片中除充满虫卵的子宫外，其它器官均 退化，称孕节，末端孕节可脱落，新的节片又从颈部长出使绦虫始终保持一定的长度。完成 绦虫的生活史需要 1 个或 2 个中间宿主，在中间宿主体内的幼虫阶段因虫种不同各有特性。 囊尾蚴是带绦虫的幼虫阶段，又称囊虫，是半透明的囊状物，内有大量囊液，可以在中间宿 主猪或牛体内生活，人因生食或半生食含有囊尾蚴的猪肉或牛肉制品而感染，需要提醒注意
病原生物与人类 的是,人也可以成为猪囊尾蚴寄生的中间宿主,并由此引起囊尾蚴病,但人体内的囊尾蚴最 终死亡钙化,不会进入生活史的循环。棘球蚴是细粒棘球绦虫的幼虫阶段,主要寄生牛、羊 等食草类动物,成虫寄生犬、狼等食肉动物,形成生活史循环,棘球蚴也可寄生人体,引起 棘球蚴病。 明茎 生殖孔 卵黄腺 生殖孔 图1-7绦虫的基本形态 线虫:线虫虫体呈圆柱形,似线状,故而得名。全球1万多种线虫中,可寄生人体并导 致疾病的线虫,在我国仅30余种,以蛔虫、鞭虫、蛲虫、钩虫、丝虫、旋毛虫等常见。线 虫雌雄异体,雄虫一般较雌虫小,尾端向腹面卷曲,具有一些特征性结构,如交合刺。(图 1-8)线虫体壁与消化道之间的腔隙无上皮细胞,故称原体腔或假体腔,腔内充满液体,是 物质交换的场所。线虫的基本发育过程分虫卵、幼虫、成虫3个阶段,根据线虫生活史中是 否需要中间宿主,可分为土源性线虫、生物源性线虫两大类。前者不需要中间宿主,虫卵发 育至感染期虫卵或幼虫后可中间进入人体发育,大多数肠道线虫,如蛔虫、钩虫、鞭虫等属 于此类。后者需要中间宿主,幼虫需要在中间宿主体内发育为感染期幼虫后,再经皮肤或口 进入人体,在组织内寄生的线虫,如旋毛虫、丝虫属于此类。寄生人体的线虫,其幼虫发育 多数是在人体组织内移行的过程中完成的,移行过程或多或少会造成组织的病理损害。幼虫 发育过程中还需要蜕皮4次才能发育为成虫,成虫因不同的寄生部位,可对人体造成诸如营 养掠夺、机械性损害和免疫毒性反应等各种损害
病原生物与人类 总论 10 的是，人也可以成为猪囊尾蚴寄生的中间宿主，并由此引起囊尾蚴病，但人体内的囊尾蚴最 终死亡钙化，不会进入生活史的循环。棘球蚴是细粒棘球绦虫的幼虫阶段，主要寄生牛、羊 等食草类动物，成虫寄生犬、狼等食肉动物，形成生活史循环，棘球蚴也可寄生人体，引起 棘球蚴病。 图 1-7 绦虫的基本形态 线虫：线虫虫体呈圆柱形，似线状，故而得名。全球 1 万多种线虫中，可寄生人体并导 致疾病的线虫，在我国仅 30 余种，以蛔虫、鞭虫、蛲虫、钩虫、丝虫、旋毛虫等常见。线 虫雌雄异体，雄虫一般较雌虫小，尾端向腹面卷曲，具有一些特征性结构，如交合刺。（图 1-8）线虫体壁与消化道之间的腔隙无上皮细胞，故称原体腔或假体腔，腔内充满液体，是 物质交换的场所。线虫的基本发育过程分虫卵、幼虫、成虫 3 个阶段，根据线虫生活史中是 否需要中间宿主，可分为土源性线虫、生物源性线虫两大类。前者不需要中间宿主，虫卵发 育至感染期虫卵或幼虫后可中间进入人体发育，大多数肠道线虫，如蛔虫、钩虫、鞭虫等属 于此类。后者需要中间宿主，幼虫需要在中间宿主体内发育为感染期幼虫后，再经皮肤或口 进入人体，在组织内寄生的线虫，如旋毛虫、丝虫属于此类。寄生人体的线虫，其幼虫发育 多数是在人体组织内移行的过程中完成的，移行过程或多或少会造成组织的病理损害。幼虫 发育过程中还需要蜕皮 4 次才能发育为成虫，成虫因不同的寄生部位，可对人体造成诸如营 养掠夺、机械性损害和免疫毒性反应等各种损害