微生物与人类健康

浅谈医学微生物学的发展历史 医学微生物学是微生物学的一个分支,亦是医学的一门基础学科。它主要研究与人类疾病有关的病原微生物的形态、结构、代谢活动、遗传和变异、致病机理、机体的抗感染免疫、实验室诊断及特异性预防等,是一门既有独特的理论体系,又有很强实践性的学科。包括细菌学、真菌学、病毒学。 学习医学微生物学主要是在于了解病原微生物的生物学特性与致病性;认识人体对病原微生物的免疫作用,感染与免疫的相互关系及其规律;了解感染性疾病的实验室诊断方法及预防原则。掌握了医学微生物学的基础理论、基本知识和基本技能,可为学习基础医学及临床医学的有关学科打下基础,并有助于控制和消灭传染性疾病。 医学微生物学的发展过程大致可分为下述 3个时期: 经验时期 早在公元前1世纪,拉丁学者马尔库斯·瓦罗曾提到微生物可能是疾病的原因。中国北宋(960~1126)末年,刘真人就推测肺病是由痨虫引起的。意大利医师G.弗拉卡斯托罗(14 83~1553)认为各种流行病是由不同的、能迅速繁殖的微小物体引起。奥地利医师普伦齐茨(1 705~1786)认为每种传染病都是由独特的活物体引起的。中国清朝乾隆年间(1736~1795),师道南在《天愚集》的鼠死行篇中写道:“东死鼠,西死鼠,人见死鼠如见虎,鼠死不几日,人死如圻堵。”既生动地描述了鼠疫的猖獗,又正确地指出了鼠疫与鼠的关系。 中国东晋医学家葛洪(284~364)在《肘后备急方》中,已经有关于防治狂犬病的记载:“杀所咬犬,取脑传之,后不复发。”中国人很早就认识到天花是一种烈性传染病,并且发现了免疫现象。在明朝的《治痘十全》和清朝的《痘疹定论》中,都记述了宋人王旦之子种痘的故事。明朝隆庆年间(1567~1572)改进人痘接种法,并已广泛应用,后来传到俄国、日本、朝鲜、土耳其和英国。人痘接种的发明是中国人对预防医学的一大贡献,也是近代免疫学的开端。 实验时期 荷兰人 A.van列文虎克用自制的显微镜首先看到了微生物。法国化学家和细菌学家L.巴斯德为防止酒类变质创用加温处理法。随后,英国外科医师J.利斯特(1827~1912)用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术器械以防止手术后感染,他为防腐、消毒、无菌操作奠定了基础。德国细菌学家R.科赫创用细菌染色法、固体培养基和实验性动物感染等,为发现各种传染病的病原体提供了有利条件,他发现了炭疽杆菌(1877)、结核杆菌(1882)和霍乱弧菌(1883)。以后,各国细菌学家相继发现许多人类和畜、禽的病原性细菌,如白喉杆菌(E.克莱布斯, 1883;F.A.J.勒夫勒,1884)、肺炎球菌(C.弗兰克尔,1886)、脑膜炎球菌(A.魏克塞尔鲍姆,1887)、破伤风杆菌(北里柴三郎,1889)、鼠疫杆菌(北里柴三郎、A.-é.-J.耶尔森,1894)等。1884年科赫发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 了确定病原菌的“科赫法则”即:①在同样特殊的疾病中能发现同一种病原菌;②能从特殊疾病中分离出病原菌;③把纯培养物接种至易感动物能引起相同的疾病;④能从实验动物中重新获得病原菌的纯培养。这些原则在确定某一新病原体时,至今仍具有一定的指导意义。 1892年,俄国学者Д.И.伊万诺夫斯基(1861~1920)发现患烟草花叶病的烟叶汁经细菌滤器过滤后,仍保留感染性,这是认识病毒的开端。此后相继发现人和动、植物的许多疾病都是由病毒引起的。 在中国应用人痘苗以后,牛痘苗的发明是免疫学的一个重要里程碑。1798年,英国医师E.琴纳(1749~1823)用牛痘苗接种预防天花,奠定了以人工免疫方法预防传染病的基础。1 877年,L.巴斯德发明鸡霍乱疫苗,随后,又制备出炭疽菌苗(1881)和狂犬病疫苗(1886)。他对减毒菌苗的研究为实验免疫学打下了基础,也为疫苗的发展开辟了广阔前景。 1890年,德国细菌学家E.A.von.贝林和日本细菌学家北里柴三郎发现白喉抗毒素。18 91年,贝林用动物免疫血清治愈一名患白喉的女孩,这是被动免疫治疗最初的病例。此后,科学家们纷纷从血清中寻找杀菌物质,并导致血清学的发展。19世纪末,人们开始认识抗传染免疫现象的本质,并出现两个不同的学派,一个是以著名动物学家И.И.梅契尼科夫(1 845~1916)为首的细胞免疫学派,一个是以德国化学家P.埃尔利希(1854~1915)为首的体液免疫学派(见免疫学)。1907年,埃尔利希合成治疗梅毒的砷凡纳明(六○六),1910年与秦佐八郎共同合成新砷凡纳明(九一四),这是化学治疗微生物疾病时期的开端。 现代时期 随着近几十年化学、物理学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学的发展以及电子显微镜、免疫荧光、免疫酶、同位素标记、电子计算机、质谱仪、单克隆抗体等新技术的应用,医学微生物学得到迅速地发展。例如: ① 不断发现和广泛应用各种抗生素; ② 对细菌细胞和病毒形态的研究已经达到亚显微结构的水平,从而进一步理解它们的 活动规律; ③ 进一步阐明了细菌内、外毒素的性质、组成和作用机理; ④ 显著地改进了分离培养技术; ⑤ 大大提高了从病人标本中分离弯曲菌或类杆菌的阳性率; ⑥ 在非洲发现了拉沙热、绿猴病或马尔堡病毒症、埃波拉病等病死率很高的烈性传染 病等。 1967~1971年,美国植物病毒学家T.O.迪纳在试图分离马铃薯纺锤形块茎病的病毒时,发现致病因子并不是病毒,而是一种分子量约100000的不具有蛋白质的RNA病原体,他称这种小分子量的致病因子为类病毒。尽管到目前为止,仅在高等植物中发现了多种类病毒,但是人们推测,人和动物的一些疾病,如C-J病(CreutzfeldtJakob disease)、羊痒病等,可能是由类病毒引起的。 1957年,澳大利亚生物学家F.M.伯内特提出著名的“克隆选择学说”,使免疫学跨入生物医学的新领域,成为生物学和医学中极为重要的基础学科之一。 1971年,在美国召开第一次世界免疫学会议,与会者一致认为免疫学应从微生物学的一个分支发展成为一门独立的学科。 在预防医学方面,1979年10月26日世界卫生组织宣布全世界已经消灭天花,这是抗传染免疫的一个伟大的胜利。中华人民共和国成立后,已经迅速消灭了天花和人间鼠疫, 而白喉、麻疹、脊髓灰质炎、结核、新生儿破伤风等的发病率和病死率也大幅度地下降。防治传染病的生物制品的品种、数量和质量都有很大发展。1956年创制了牛瘟弱毒苗,1959年制作麻疹减毒活疫苗成功。科学工作者汤飞凡等人首先分离培养出沙眼衣原体。全国各地开展中医中药的研究,已经发现多种能用以防治某些传染病的中草药。 随着医学研究进入分子水平,人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到,是遗传信息决定了生物体具有的生命特征,包括外部形态以及从事的生命活动等等,而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息,将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性,对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿,而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制,发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗,开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物,将对有效地控制新老传染病的流行,促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物(特别是细菌)资源,1994年美国发起了微生物基因组研究计划(MGP)。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因,不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识,更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品,包括:接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造,促进新型菌株的构建和传统菌株的改造,全面促进微生物工业时代的来临。 虽然人类在医学微生物学领域及控制传染病方面已取得巨大成就,但至今仍有一些传染病的病原体尚未完全认识,某些疾病还缺乏有效的防治方法。因此,医学微生物学今后要加强对病原微生物的生物学性状和致病性研究,建立特异的快速、早期诊断方法;研制新疫苗和改进原有疫苗,以提高防治效果。要加强感染免疫的研究,寻找或人工合成能调动和提高机体防御机能的非特异性和特异性物质。要加强基因工程学的研究,除制备供诊断、预防、治疗及研究用的制剂外,并能对一些与微生物感染有关的遗传性疾病采用基因疗法,以彻底治愈这类病症。要继续加强与免疫学、生物化学、遗传学、细胞生物学、组织学、病理学等学科的联系和协作,采用先进技术,尤其是分子生物学技术。只有这样,才能加快医学微生物学的发展,为早日控制和消灭危害人类健康的各种传染病作出贡献。