医学微生物学研究进展综述

医学微生物学研究进展综述

医学微生物学（medical microbiology）是一门医学的基础学科，主要研究与医学有关的病原微生物的生物学性状、传染致病的机理、免疫学的基本理论、诊断技术和特异性防治措施等，以达到控制和消灭传染性疾病和与微生物有关的免疫性疾病，保障人类健康的目的。

1. 近现代微生物学的发展

70年代，计算机和数码信息技术的发展及其与微生物技术相结合，诞生了微生物编码鉴定技术，进而创造出了半自动和全自动微生物鉴定和药敏分析仪，使微生物学从传统的手工操作技术进入了自动化和电脑化的时代。

80年代，免疫学技术的飞速发展并向微生物领域渗透，使各种免疫标记和分析技术从传统的酶、荧光和放射免疫测定发展为时间分辨荧光、电化学发光等技术，大大提高了免疫分析的敏感性，单克隆抗体制备和多肤抗原合成技术，大大提高了免疫反应的特异性，自动免疫分析仪的诞生，为感染性疾病的血清诊断提供了许多简便、快速灵敏和特异的新手段。

90年代，分子生物学技术的发展，限制性内切酶、DNA杂交、测序和扩增技术的应用，使基因技术用于诊断由某些不能培养或需很长时间和特殊条件培养的微生物引起的感染性疾病，成为可能。

新世纪十年来，临床微生学特别是在及时正确鉴定和控制耐药菌株传播及新发和再发的传染病的及时诊断等方面取得了极大的进展，分子生物学技术的迅速发展也为微生物的检测创造了新的机遇。

2. 我国医学微生物学的发展

上述技术的飞速发展和应用，使我国医学微生物学取得了长足进展，尤其在细菌和病毒方面的研究及临床应用，成绩更为显著。

2.1 细菌学研究

（1）分子生物学

基因研究：主要为病原菌致病基因的克隆和表达，如白喉毒素基因、绿脓杆菌外毒素A 的I区基因、百日咳杆菌亚毒素基因，以及结核杆菌热休克蛋白70启动子对外源基因在分枝杆菌中表达的影响等。

抗原研究：主要集中在病原菌外膜抗原成分分析及特定成分的提取，如B群脑膜炎双球菌LOS抗原研究、霍乱弧菌0139菌毛的提取、钩端螺旋体蛋白的纯化及免疫生物学研究等。

（2）致病及免疫

细菌粘附与转移：研究了肺炎球菌表面蛋白在细菌体外粘附中的介导作用，及幽门螺杆菌对胎儿胃粘膜上皮细胞的粘附作用等，并取得进展，采用活体内细菌移位示踪方法，研究了肠道菌透肠向腹腔转移的途径，证实了肝衰竭时可导致肠道菌群上移及易位等。

毒素：霍乱毒素对淋巴细胞活化增殖的影响及其机制、幽门螺杆菌空泡毒素与致病发生关系的研究，取得了较大进展。

免疫：抗细菌核心糖脂域单克隆抗体，对LPS体外诱导细胞释放INF-α和IL-6及其mRNA表达影响的研究，明确了结核杆菌主要蛋白对T细胞的刺激增殖反应，证实了由幽

门螺杆菌引起的消化性溃疡愈合前后，胃窦粘膜血管活性肠肤等活性物质的变化。

（3）细菌耐药

近几年，在测定细菌耐药图谱的基础上结合耐药质粒分型，又在对球菌进行的耐药机理探索研究中，取得较大进展;利用稀有酶切位点对细菌染色体组酶切片段多态性进行分析，是近年发展的比较理想的感染流行监测手段，具有稳定性好、分辨力高的特点，国内已有开展此项研究的报道。

（4）快速检测方法学

PCR技术在细菌鉴定、细菌耐药基因、产毒基因监测等的研究中得到广泛应用，一些新PCR方法如LCR、LS-PCR（低严谨性PCR），ED-PCR（酶检测PCR）等亦在细菌学的研究中得到应用。

理论与高新技术相结合的细菌学检测方法研究取得长足进展，如建立了肠杆菌科细菌微机鉴定系统、用菌细胞脂肪酸气相色谱法鉴定非发酵菌和肠杆菌、用微量热法研究细菌生长规律等。

2.2 病毒学研究

研究主要集中在肝炎病毒(特别是HBV和HCV3)、出血热病毒、疤疹病毒方面，近年来艾滋病毒、乳头瘤病毒等也成为研究热点。

（1）肝炎病毒

上海医科大学对HBV结构基因的致病性研究证实，HBVα决定簇的变异可能与乙型肝炎疫苗免疫失败有一定关系，HBV抗原—抗体复合物在抗原过剩条件下，可以增强体液和细胞免疫，打破免疫耐受。中国预防医学科学院病毒学研究所、北京医科大学等单位的研究阐明了我国大陆地区丙型、丁型、戊型肝炎分子流行病学，并证明了庚型肝炎在我国的存在，对庚型肝炎病毒部分基因进行了克隆及序列测定;证实了我国丁型肝炎病毒抗原编码区基因的异质性，及不同地区民族丁型肝炎病毒感染率的差异与HBsAg亚型无关。

（2）艾滋病毒(HIV)

病毒所从国内艾滋病患者中成功分离出多株HIV，并对其生物学特性进行了研究；对云南、新疆等地的HIV感染者进行病毒gp120基因C2-V3区的序列测定和亚型分析；建立了一些新的艾滋病血清学诊断方法，如胶体金联免疫吸附试验和免疫斑点法等已初步应用。北京生物制品研究所和军事医学科学院基础所，分别在昆虫细胞和大肠杆菌中表达了HIV-1核蛋白p24。

（3）病毒疫苗及治疗制剂

疫苗研制：口服重组腺病毒乙肝疫苗、甲肝病毒重组痘苗病毒活疫苗、麻疹病毒重组痘苗病毒活疫苗、EB病毒重组痘苗病毒活疫苗等，都已进入人体试验阶段。出血热灭活疫苗已在较大范围内应用，其确切效果正在观察之中；出血热病毒重组痘苗病毒活疫苗也正在研制之中。

特异性治疗：采用抗乙脑病毒的单抗对感染小鼠、幼羊和恒河猴进行的实验治疗均取得明显疗效，该单抗制剂已被国家卫生部批准进入I、亚期临床试验，成为我国第一种进入临床验证的治疗用鼠源性单抗制剂，抗出血热病毒单抗治疗制剂也在加紧研制之中。

3. 新时期的挑战

（1）新传染病出现(Emerging InfectiousDiseases)

近20年来临床微生物学受到的挑战之一，是出现了许多新的病原体及其引起的新传染病。由于对新传染病的认识和准备不足，缺乏有效的预防和临床诊断、治疗施施，致使人群中无法形成免疫力。这些疾病来势凶、范围广、传播途径多，往往会给社会造成巨大经济损失和负面影响。新的传染病包括非典（SARS）、禽流感（H1N9）、0157出血性肠炎、疯牛病、0139霍乱、艾滋病、埃博拉出血热、新型病毒性肝炎、埃立克体和肺炎衣原体感染、莱姆病、肠病毒71手足口病等多达30多种。

（2）多重耐药细菌出现(Emergence ofMultiresistant Bacteria)

近20年来临床微生物学受到的挑战之二，是出现了许多多重耐药的细菌。当前细菌的耐药性问题主要集中在以下6个方面：耐苯唑西林并对万古霉素敏感性降低的葡萄球菌(MRSA)；耐青霉素和多重耐药肺炎链球菌(PRP)；耐万古霉素的肠球菌(VRE)；产生超广谱B内酰胺酶(ESBL)的肺炎克雷伯菌和大肠艾希菌；持续高产染色体I型酶的阴沟、产气肠杆菌和弗劳地枸酸杆菌等细菌；多重耐药的铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌和不动杆菌。由于多重耐药菌株的出现，导致了抗感染治疗失败，造成患者治疗时间延长、医疗费用增加和死亡率的上升，给临床抗感染治疗带来了前所未有的困难。

4．医学微生物学问题与对策

（1）坚持传统与现代相结合

传统的细菌涂片染色、分离培养仍是不可缺少的“金标准”，现代免疫学和分子生物学技术还不能完全取代传统的细菌学技术。我们对新技术的态度应该是积极引进，努力学习，不断研究，并要对这些新技术所起的作用作出正确评价。

（2）掌握现代感染类型的变化趋势

现代感染的特征是，由条件致病菌影响免疫力低下的机体，引起全身各系统的感染。现代感染类型的变化趋势，体现在病原体种类的变迁致（病菌—条件致病菌）；细菌耐药性的变迁（敏感菌—耐药菌）和机体易感性的变化（正常人—免疫力低下机体）。

（3）做好细菌耐药性监测工作

目前细菌耐药性的问题日趋严重，应准确做好常规抗生素敏感试验，并保存有关的菌种和数据以便进一步分析，包括耐药趋势的统计分析、耐药机制的检测和研究、重点耐药菌株（如MRSA、VRE和ESBL等）的监测和相关耐药基因的检测等。

（4）做好人员培训和教育工作

对在职人员的培训和再教育，关系到学科的发展和梯队建设，并与提高临床微生物检验质量和水平密切相关。这项工作的目的是，帮助青年专业工作者掌握本学科的新动向〔现代感染的病系体和耐药性变化趋势)、新知识(新病原体、新的细菌分类和命名)和新技能(免疫学、分子生物学)，提高外语和计算机的水平；要制订明确的培养计划和目标，定期进行理论和操作技能考试，并以此为进一步与国际接轨，实行实验室操作人员资格认证做好准备。

5.对新时期的展望

计算机全球网络化和数码信息革命，标志一个全新的知识经济时代已经到来。生命科学领域中分子生物学的飞速发展，分子克隆技术和人类基因组计划的实施，使人类生命和疾病本质的揭示已为时不远。自动化、电脑数码化、DNA直接测序和比对(DNA芯片)等技术的发展日新月异，为临床微生物学检验及时作出准确的病原学诊断、从而控制和消灭某些严重危害人类健康的感染性疾病，提供了新的手段。

参考文献

[1]郭积勇. 新发现传染病的预防与控制[M] . 北京: 中国协和疾病控制杂志医科大学出版社,

2002. 1-17, 345-406.

[2] 张湘燕,郭晓奎.微生物基因组研究进展[J] .国外医学微生物学分册2003,26( 2) :10- 12.

[3] 曲芬, 李秀丽, 汤一苇. 新世纪的临床微生物学[J].传染病信息2009年第22卷第1期.

[4] 钟志宏,田红.医学微生物学研究发展概况[J].疾病控制杂志2004年10月第8卷第5期.