1. 在人體里穩定生存繁殖的細菌,究竟有多少種
人體內寄生著大量細菌,這種腸道菌群失衡會影響人類肥胖、腸炎、自身免疫疾病、對癌症治療葯物的反應,甚至人類壽命等。因此,有必要了解人類腸道細菌和感染這種細菌的噬菌體對人類健康和疾病的作用。
細胞壁內的毒被稱為「內毒素」。人體某些細菌多到一定程度,人體免疫系統就開始運動。白血球稱為巨噬細胞,負責整個身體組織的警衛工作,必要時通過組織,幫助其他細胞與入侵細菌作戰。入侵的細菌數量太多,巨噬細胞可能會壓倒的實力競爭。雖然許多巨噬細胞能完成任務,但更多的病菌仍會沖破防線,侵蝕紅細胞。如果敵軍力量有限,或者巨噬細胞支援部隊對——機體的抵抗力足夠,那麼「大戰」後病原體的攻擊就會受到壓制,使人體恢復健康。因此,有些人不能治療感冒,有些人卻可以說「病得如山,病得像抽絲一樣」。
2. 微生物學知識點
簡述致病菌引起全身感染後,常見的幾種類型?
答:①毒血症②菌血症③敗血症④內毒素血症⑤膿毒血症
試述構成細菌侵襲力的物質基礎。
答:①莢膜②黏附素③侵襲性物質
簡述病原菌感染機體後,機體如何發揮抗菌免疫功能?
答:首先遇到機體的非特異性免疫包括皮膚與粘膜構成的屏障結構,血腦屏障,胎盤屏障及吞噬細胞對細菌的非特異性的吞噬和體液中殺菌抑菌物質對細菌的攻擊。7-10天後,機體產生特異的細胞免疫和體液免疫與非特異性免疫一起殺滅病原菌
簡述細菌耐葯性產生的主要機制。
答:①鈍化酶的產生②葯物作用靶位發生改變③胞壁通透性的改變和主動外排機制④抗菌葯物的不合理使用形成了抗菌葯物的選擇壓力,在這種壓力的作用下,原來只佔很少比例的耐葯菌株被保留下來,並不斷擴大。
舉例說明細菌命名的原則。
答:細菌的命名一般採用國際上通用的拉丁文雙命名法。一個細菌種的學名由兩個拉丁字組成,屬名在前,用名詞,首字母大寫;種名在後,用形容詞,首字母小寫;兩者均用斜體字。中文譯名種名在前,屬名在後。如Mycobaterium tuberculosis (結核分枝桿菌)。屬名亦可不將全文寫出,只用第一個大寫字母代表,如M. tuberculosis
如何確定從標本中分離的細菌為葡萄球菌?並確定其有無致病性。
答:①直接鏡檢,經革蘭染色後鏡檢發現革蘭染色陽性呈葡萄狀排列的球菌,可初步報告疑為葡萄球菌,需進一步分離培養鑒定。②分離培養:血培養需經增菌後轉種血平板進一步鑒定,若無細菌生長,需連續觀察7天,並以血平板確定有無細菌的生長。膿液、尿道分泌物、腦脊液沉澱物可直接接種血平板,37℃過夜,可形成直徑約2-3mm、產生不同色素的菌落。金葡菌菌落周圍有透明溶血環。③試驗鑒定:血漿凝固酶試驗,甘露醇發酵試驗,耐熱核酸酶試驗,腸毒素測定,SPA檢測。致病性葡萄球菌菌落周圍有透明溶血環,血漿凝固酶試驗陽性,甘露醇發酵試驗陽性,耐熱核酸酶試驗陽性,SPA檢測有A蛋白的存在。
什麼是不耐熱腸毒素(LT)?它的物理性質、基本結構、致病機理及與霍亂毒素(CT)的關系如何。
答:LT是腸產毒型大腸桿菌產生的致病物質,因對熱不穩定,故稱為不耐熱腸毒素。其65℃30min可被破壞。LT分為LT-Ⅰ和LT-Ⅱ,LT-Ⅱ與人類疾病無關,LT-Ⅰ是引起人來胃腸炎的致病物質。其結構包括1個A亞單位和5個B亞單位,其中A亞單位是毒素的活性部分。B亞單位與腸粘膜上皮細胞表面的GM1神經節苷脂結合後,使A亞單位穿越細胞膜與腺苷環化酶作用,令胞內ATP轉變為cAMP。胞質內cAMP水平增高後,導致腸粘膜細胞內的水、氯和碳酸氫鉀等過度分泌到腸腔,同時鈉的吸收減少,導致可持續幾天的腹瀉。LT-Ⅰ與霍亂腸毒素兩者間的氨基酸的同源性達75%,他們的抗原高度交叉。
3. 醫學實驗動物學的目錄
第一篇實驗動物科學在醫學研究中的延伸
第一章生物「天平」——在動物體內進行醫學探索
第一節實驗動物科學的發展歷程
第二節實驗動物對生命科學研究的貢獻
第三節實驗動物的應用范圍
第四節學術刊物對實驗動物和動物實驗的要求
第二章基因組學為比較醫學研究開辟新的時代
第一節人類基因組計劃
第二節小鼠和其他動物的基因組計劃
第三節比較基因組學
第四節基因組學時代的實驗動物科學和比較醫學
第三章解剖結構異同為比較醫學研究提供可能
第一節實驗動物體表各部分名稱以及主要臟器的位置和名稱
第二節骨骼
第三節肌肉
第四節呼吸系統
第五節心血管系統
第六節消化系統
第七節泌尿系統
第八節生殖系統
第九節神經系統
第十節內分泌系統
第四章動物多樣性為醫學提供廣泛的研究資源
第一節總論
第二節小鼠
第三節大鼠
第四節豚鼠
第五節地鼠
第六節長爪沙鼠
第七節兔
第八節犬
第九節貓
第十節小型豬
第十一節非人靈長類
第十二節鳥類
第十三節魚類、兩棲類
第四節無脊椎動物
第二篇善待動物——為醫學科學研究提供更精準的結果
第一章動物實驗的社會問題和科學問題
第一節動物實驗帶來的倫理問題和實驗動物福利問題
第二節動物實驗的科學問題
第二章醫學研究中使用動物的倫理原則
第一節醫學研究中使用動物的倫理原則
第二節實驗動物福利立法
笫三節動物管理和使用委員會
第四節國內外動物實驗申請、審批程序和AAALAC規范的程序
第三章醫學研究對實驗動物的要求
第一節實驗動物遺傳學及遺傳質量控制
第二節實驗動物微生物和寄生蟲的質量控制
第四章實驗動物對實驗者提出的要求
第一節小鼠的要求
第二節大鼠的要求
第三節豚鼠的要求
第四節兔的要求
第五節犬的要求
第六節豬的要求
第七節雞的要求
第八節實驗動物運輸的要求
第五章實驗動物飼養的一般原則
第一節實驗動物的營養需求
第二節實驗動物對環境的要求
第三節實驗動物使用者的基本素質要求
第六章實驗動物常見疾病及對動物實驗研究的干擾作用
第一節實驗動物病毒感染性疾病及對實驗研究的干擾
第二節實驗動物細菌感染性疾病及對實驗研究的干擾
第三節實驗動物寄生蟲感染性疾病及對實驗研究的干擾
第七章實驗動物與動物實驗的安全管理
第一節常見安全問題預見
第二節管理措施
第三節生物安全
第四節基因工程中的生物安全
第五節災害等危機管理
第三篇重要的人類疾病模型與比較醫學用途
第一章模式動物、模型動物、疾病模型總論
第一節模式動物、模型動物、疾病模型的概念
第二節無菌動物、悉生動物和無抗原動物在比較醫學研究中的應用
第三節模型鑒定基本流程
第二章常見感染模型
第一節肝炎
第二節艾滋病
第三節禽流感
第三章外科模型
第一節顯微外科手術模型
第二節常規手術模型
第四章常見誘導和移植模型
第一節實驗性糖尿病動物模型
第二節神經退行性變疾病模型
第三節誘發性自身免疫性疾病動物模型
第四節高血壓、肥胖症和動脈硬化模型
第五節腫瘤模型
第五章基因工程動物模型
第一節基因工程技術和實驗動物
第二節基因工程動物模型
第三節基因工程小鼠模型的局限性
第四篇動物實驗常用實驗技術
第一章常用實驗方法及檢查方法
第一節實驗動物的抓取與固定
第二節給葯方法
第三節血液採集方法
第四節尿液、糞便及其他體液採集方法
第五節血常規和血液生化學分析
第六節血液細胞和骨髓象形態學檢查
第七節生理指標採集技術
第八節動物的標記
第九節動物晶元
第二章病理技術
第一節一般病理觀察
第二節解剖流程
第三節組織取材
第三章麻醉、鎮痛和安樂死方法
第一節麻醉和鎮痛
第二節安樂死方法
第四章實驗動物外科技術
第一節外科無菌技術
第二節手術基本操作
第三節實驗動物頭頸部常用外科手術
第四節實驗動物胸部常用外科手術
第五節實驗動物腹部常用外科手術
第六節呼吸機的使用
第七節生理監測系統
第五章影像學技術在比較醫學中的應用
第一節活體動物體內光學成像
第二節核素成像
第三節核磁成像
第四節小動物超聲成像
第五節X線成像
第六章實驗動物行為學研究技術
第一節實驗動物行為學的基本概念和行為譜
第二節實驗動物行為學的主要研究內容
第三節實驗動物行為學常用的研究方法和結果處理
第七章動物實驗的設計
第一節動物實驗的基本要求
第二節動物實驗設計的方法和步驟
第三節動物實驗中的偏倚及其控制
第四節動物實驗記錄的規范要求
第五節論文寫作中常出現的有關動物實驗問題
附錄
附錄一資料庫及生物信息檢索
附錄二實驗動物常用數據
附錄三重要實驗動物供應機構信息
中英文名詞對照索引
……
4. 噬菌體模型製作方法
噬菌體模型製作是一種噬菌體模型教具,包括頭部、頸部、尾鞘、尾管、DNA。製作可以通過以下幾個步驟:
取材: 透明塑料硬紙、普通吸管(1隻大的,6隻小的)、鐵絲、透明膠帶、塑料管、輸液管、硬紙板、釣魚線。
噬菌體頭部的製作: 用透明塑料硬紙剪20個大小相同的等腰三角形(底寬2cm,高2.5cm),取其中的5個長邊相接並用透明膠帶粘住,使膠帶向里將其圍成錐形並固定,另取5個做相同處理。將剩餘的10個交錯反向相接,即長邊一個在上一個在下,用膠帶圍成一個筒狀,並使膠帶在里。將兩錐形放在筒狀的兩端,將其無縫隙連接組成噬菌體頭部。
噬菌體頸部的製作: 用硬紙板剪成直徑2cm的圓,並在中間打個與粗塑料管直徑相同的孔,將其套在塑料管上組成噬菌體頸部。
噬菌體尾部的製作:取粗塑料管截成10cm接在頭部下方並固定構成中空的尾管;將輸液管纏繞在塑料管的下半部分並用膠帶固定構成尾鞘;取一支小吸管劃口折成兩部分(上部分3cm,下部分4cm),用鐵絲伸入兩部分之間使其固定,同方法製作另外5個構成尾絲。將6個尾絲接在尾管的下方,並使其完全對稱,然後固定。
DNA的製作:
取鐵絲4cm彎成一螺旋狀,用釣魚線拴住一端放進頭部,並將線頭留在頭部外打結。演示:
可當模型演示噬菌體的結構,也可演示其侵染過程。當線剪斷後DNA就會順著尾部滑出體外。
5. 傳染病模型都有哪些及相關研究成果
根據《中華人民共和國傳染病防治法》規定:
甲類傳染病(2種)是指:鼠疫、霍亂。(高傳染性、高致病性、高死亡率)
乙類傳染病(26種)是指:傳染性非典型肺炎(嚴重急性呼吸綜合征)、艾滋病、病毒性肝炎、脊髓灰質炎、人感染高致病性禽流感、甲型H1N1流感、麻疹、流行性出血熱、狂犬病、流行性乙型腦炎、登革熱、炭疽、細菌性和阿米巴性痢疾、肺結核、傷寒和副傷寒、流行性腦脊髓膜炎、百日咳、白喉、新生兒破傷風、猩紅熱、布魯氏菌病、淋病、梅毒、鉤端螺旋體病、血吸蟲病、瘧疾。
丙類傳染病(11種)是指:流行性感冒、流行性腮腺炎、風疹、急性出血性結膜炎、麻風病、流行性和地方性斑疹傷寒、黑熱病、包蟲病、絲蟲病,除霍亂、細菌性和阿米巴性痢疾、傷寒和副傷寒以外的感染性腹瀉病、手足口病。
6. 細菌威脅後mRNA表達量上升又下降的原因是什麼
摘要 背景: 感染是肝移植術後最常見的並發症,亦是移植病人術後死亡的主要原因之一,包括病毒、細菌、真菌的感染。然而,在肝移植受者中大部分嚴重感染源自腹腔內細菌或真菌感染,而且發生率高,約為35%- 70%,半數患者感染發生在移植術後2周內。多項研究已證實病毒、真菌感染與免疫排斥密切相關,促進了排斥反應的發生。但是細菌感染與免疫排斥反應的關系這類研究鮮見報道。 在臨床實際治療中,發生細菌感染的病人,免疫抑制葯物的應用與抗感染治療產生了矛盾,這時為搶救病人的生命,往往需要減量或停用免疫抑制葯物,而這對移植肝臟的影響我們不得而知。但現有的研究指出:當發生重症感染時,機體為保護組織器官的過度病理性損害,激發免疫反應的同時,也可能啟動了免疫抑制效應。在眾多因素中,CD4+CD25+調節性T細胞(Treg)的表達變化引起了廣泛觀注,它能夠分泌免疫抑制因子IL-10和TGF-β,並通過這二種細胞因子發揮較強的免疫抑制效應;而且Treg細胞能夠抑制免疫排斥反應和移植物抗宿主病(GVHD)的發生。基於以上國內外的研究成果,我們想到,臨床病人在肝移植術後發生細菌感染的過程中機體的免疫反應是否被抑制?Treg細胞是否在這種變化中發生了增殖並對移植肝產生影響?探明這種變化必將加深對肝移植細菌感染與免疫排斥的認識,為我們的深入研究奠定基礎,同時也有助於開展臨床新的治療策略。 目的:一、建立大鼠肝移植腹腔細菌感染的模型,研究細菌感染對移植肝免疫排斥反應 的影響; 二、探討細菌感染和免疫排斥反應雙重因素作用下T淋巴細胞的增殖、功能的變化及Treg細胞的增殖情況和其生物學效應。方法、結果: 第一部分大鼠肝移植術後細菌感染對移植肝免疫排斥反應的影響 方法: 1.細菌感染模型的建立:在改良的Kamada雙袖套法的基礎上,以近交系DA大鼠為供體,LEW大鼠為受體,建立肝移植排斥反應模型;以大腸桿菌為誘導菌,採用腹腔內活菌注射的方法建立移植後感染模型。術後隨機分為2個注射時間點:術後3天和5天,並根據注射細菌濃度和用量的不同,每個時間點分為6組:5×10~5cfu/ml組,2×10~5cfu/ml組,2×10~6cfu/ml組,2×10~7cfu/ml組,2×10~8cfu/ml組和腹腔內生理鹽水注射對照組。設菌液注射前1天,注射後1d、3d、5d、7d 5個時相點,每個時相點6隻動物,另外設8隻大鼠觀察
7. 如何查找細菌的基因庫位置
菌蛋白負責重組無數的生化過程,而這些過程對病原體的有效傳播至關重要。最近的研究發現體內細菌的豐度與體外研究的數據並不相關。這是發現抗菌靶標的一個主要缺點,因為許多體外假陰性都沒有進行進一步測試。因此,了解細菌感染是如何在體內發生的,以及感染宿主需要哪些細菌基因是至關重要的。
BacFITBase是一個手工管理的細菌基因資料庫,通過轉座子突變測量,整理宿主感染期間的體內相關信息。其包含橫跨10個不同組織的15種病原細菌和5個宿主脊椎動物的信息。
8. 人手沾染到食物時,人手上的細菌會沾到食物上嗎
食物中毒的原因很多,主要可以分為以下幾類: 一,細菌性食物中毒 是指人們攝入含有細菌或細菌毒素的食品而引起的食物中毒,引起食物中毒的原因有很多,其中最主要,最常見的原因就是食物被細菌污染,據我國近五年食物中毒統計資料表明,細菌性食物中毒占食物中毒總數的50%左右,而動物性食品是引起細菌性食物中毒的主要食品,其中肉類及熟肉製品居首位,其次有變質禽肉,病死畜肉以及魚,奶,剩飯等。 食物被細菌污染主要有以下幾個原因: 1,禽畜在宰殺前就是病禽,病畜; 2,刀具,砧板及用具不潔,生熟交叉感染; 3,衛生狀況差,蚊蠅滋生; 4,食品從業人員帶菌污染食物。 並不是人吃了細菌污染的食物就馬上會發生食物中毒,細菌污染了食物並在食物上大量繁殖達到可致病的數量或繁殖產生致病的毒素,人吃了這種食物才會發生食物中毒,因此,發生食物中毒的另一主要原因就是貯存方式不當或在較高溫度下存放較長時間,食品中的水分及營養條件使致病菌大量繁殖,如果食前徹底加熱,殺死病原菌的話,也不會發生食物中毒,那麼,最後一個重要原因為食前未充分加熱,未充分煮熟。 細菌性食物中毒的發生與不同區域人群的飲食習慣有密切關系,美國多食肉,蛋和糕點,葡萄球菌食物中毒最多;日本喜食生魚片,副溶血性弧菌食物中毒最多;我國食用畜禽肉,禽蛋類較多,多年來一直以沙門氏菌食物中毒居首位,引起細菌性食物中毒的始作俑者有沙門茵,葡萄球菌,大腸桿菌,肉毒桿菌,肝炎病毒等,這些細菌,病毒可直接生長在食物當中,也可經過食品操作人員的手或容器,污染其他食物,當人們食用這些被污染過的食物,有害菌所產生的毒素就可引起中毒,每至夏天,各種微生物生長繁殖旺盛,食品中的細菌數量較多,加速了其腐敗變質;加之人們貪涼,常食用未經充分加熱的食物,所以夏季是細菌性食物中毒的高發季節。 二,真菌毒素中毒 真菌在穀物或其他食品中生長繁殖產生有毒的代謝產物,人和動物食人這種毒性物質發生的中毒,稱為真菌性食物中毒,中毒發生主要通過被真菌污染的食品,用一般的烹調方法加熱處理不能破壞食品中的真菌毒素,真菌生長繁殖及產生毒素需要一定的溫度和濕度因此中毒往往有比較明顯的季節性和地區性。 三,動物性食物中毒 食入動物性中毒食品引起的食物中毒即為動物性食物中毒,動物性中毒食品主要有兩種; ①將天然含有有毒成分的動物或動物的某一部分當做食品,誤食引起中毒反應;在一定條件下產生了大量的有毒成分的可食的動物性食品,如食用鮐魚等也可引起中毒,近年,我國發生的動物性食物中毒主要是河豚魚中毒,其次是魚膽中毒。 四,植物性食物中毒 主要有3種, ①將天然含有有毒成分的植物或其加工製品當作食品,如桐油,大麻油等引起的食物中毒; ②在食品的加工過程中,將未能破壞或除去有毒成分的植物當作食品食用,如木薯,苦杏仁等; ③在一定條件下,不當食用大量有毒成分的植物性食品,食用鮮黃花菜,發芽馬鈴薯,未腌制好的鹹菜或未燒熟的扁豆等造成中毒,一般因誤食有毒植物或有毒的植物種子,或烹調加工方法不當,沒有把植物中的有毒物質去掉而引起,最常見的植物性食物中毒為菜豆中毒,毒蘑菇中毒,木薯中毒;可引起死亡的有毒蘑菇,馬鈴薯,曼陀羅,銀杏,苦杏仁,桐油等,植物性中毒多數沒有特效療法,對一些能引起死亡的嚴重中毒,盡早排除毒物對中毒者的預後非常重要。 五,化學性食物中毒 主要包括: ①誤食被有毒害的化學物質污染的食品; ②因添加非食品級的或偽造的或禁止使用的食品添加劑,營養強化劑的食品,以及超量使用食品添加劑而導致的食物中毒; ③因貯藏等原因,造成營養素發生化學變化的食品,如油脂酸敗造成中毒,食入化學性中毒食品引起的食物中毒即為化學性食物中毒,化學性食物中毒發病特點是:發病與進食時間,食用量有關,一般進食後不久發病,常有群體性,病人有相同的臨床表現,剩餘食品,嘔吐物,血和尿等樣品中可測出有關化學毒物,在處理化學性食物中毒時應突出一個「快」字!及時處理不但對挽救病人生命十分重要,同時對控制事態發展,特別是群體中毒和一時尚未明化學毒物時更為重要。
9. 細菌研究進展~!急~!!!
【關鍵詞】 潰瘍性結腸炎
【摘要】 潰瘍性結腸炎(UC)是一種慢性非特異性的炎症性腸病,其病因和發病機制尚不明確。目前多認為是由多種因素共同作用的結果,主要包括感染、免疫、遺傳、精神及心理等因素,其中感染因素在UC起病中發揮重要作用,已在多項研究中得到證實。近年來,關於各種腸道病原微生物在UC中的損傷機制及其引起的一系列免疫學、微生態學、病理生理等方面的變化出現了研究和報道,同時由於微生態制劑在腸道免疫調節、控制炎症反應等方面的優點已大量用於治療UC。本文就潰瘍性結腸炎與腸道菌群紊亂研究進展以及微生態制劑治療UC綜述如下。
關鍵詞 潰瘍性結腸炎 細菌 微生態制劑
潰瘍性結腸炎(UC)是一種病因不十分明確的慢性非特異性腸道炎性疾病。現在研究認為該疾病是由多種因素作用的結果,包括:基因易感性、腸道細菌作用、自身免疫失衡、環境因素等。近年來針對UC的病因、發病機制的研究,以及臨床治療均越來越重視腸道細菌及其他病原體在其間所起的作用。
1 腸道病原體與UC發病的相關性
感染因素一直被認為是UC的主要致病因素,雖尚未被證實,但許多研究均表明細菌是UC的始發因素,在無菌動物模式中不能誘發與UC類似的炎症 〔1~4〕 ;改變宿主腸道內菌群分布即可改變其腸道粘膜的炎症反應和免疫反應過程 〔5~7〕 。
Borody等 〔8〕 報道了6例經過挑選的UC病人在經過2周的抗炎治療後,即停用一切抗炎治療改用健康人腸道菌群灌注療法至少5年,分別停用1~13年後,該6例患者都未復發。故推測腸道內多種具有抗微生物活性的菌群可保護腸道免受病原體入侵,同時正常的腸道細菌可分泌細菌素抑制病原體的生長 〔9〕 。
由於炎性腸疾病(IBD)的症狀與典型的腸道感染、Johne』s病較相似,在過去的數十年中,許多病原體都被推測為IBD的病因,例如沙門菌屬、志賀菌屬、彎曲桿菌屬、耶爾森鼠疫桿菌、組織內阿米巴屬及雙核阿米巴屬、分枝桿菌屬、副結核桿菌屬等 〔10~13〕 。但是,沒有一種病原體可被持續發現或單獨證實。使用經典的糞標本腸道菌培養法來分析腸道菌群已超過15年了,然而,只有10%~40%腸道細菌可用這種方法被鑒別出來。近年隨著RT-PCR、原位熒光雜交、PCR-單鏈構象多態性分析技術(SSCP)及其他基因片段分析技術的發展,可更加精確地分析腸道菌群的組成和變化。Ott等用SSCP技術發現在UC和CD的患者中,腸道細菌的多樣性較正常對照人群明顯增高 〔13〕 ,但仍需做進一步研究以明確該種變化是原發性還是繼發性的。Fite等用RT-PCR技術發現UC患者的腸粘膜活檢標本中100%有脫硫弧菌屬的脫硫菌(SRB) 〔4〕 ,SRB在大腸中將硫酸鹽轉化成硫化物,後者對結腸上皮有細胞毒作用,而用常規細菌鑒別法,大約有92%UC患者和52%非炎症性腸病患者的粘膜活檢組織中發現SRB 〔15〕 。
在一項回顧性研究中 〔16〕 ,除了考慮細菌感染為IBD的首發原因外,還發現了病毒感染也可能參與其間,在三個患者組織中發現腺病毒,一個患者發現了腸病毒,另一個患者發現有高滴度的巨細胞病毒(CMV)抗體並有血清學反應。
2 腸道細菌在UC發病過程中的作用
近年來的研究表明可能是腸道細菌及其代謝產物作用於基因易感性宿主,使之產生免疫應答,三者在炎症的開始和持續發展中起了重要的協同作用,即「扳機」樣作用 〔17〕 。在IBD中,病原微生物引起的感染可導致組織損傷,腸上皮由於細菌、內毒素的侵害可誘導細胞因子(如TNF-α)分泌而增加了黏膜的滲透性。一旦腸黏膜屏障被突破,侵入的腸道內抗原就可引起慢性的持續性刺激,招募各種免疫活性細胞,引發一系列的炎症反應。在臨床,亦可發現季節性發病的IBD患者多於春秋季發病,可能與潛在的感染有關 〔18〕 。而非消化道感染亦可引起IBD的復發頻率增高,其中40%~60%的復發與呼吸道感染有關。
在UC活動期患者的腸黏膜活檢發現SRB,SRB可分解產生H 2 S,故推測SRB是導致UC的一個活躍的致病因素 〔19〕 ,它可提高腸道內硫酸鹽的濃度而致結腸黏膜潰瘍。在動物模式中,用硫化鈉溶液灌注鼠結腸上皮細胞,在生理濃度范圍內呈劑量―效應關系,現結腸上皮細胞凋亡、杯狀細胞減少、黏膜糜爛潰瘍 〔20〕 。丁酸酯類是結腸上皮細胞獲能的重要來源之一,而H 2 S卻會抑制丁酸醋類的氧化和利用。因此SRB干擾丁酸酯類的代謝可致腸絨毛層的萎縮,而腸絨毛層萎縮及杯狀細胞增生肥大正是活動性結腸炎的一個特徵 〔21〕 。
某些腸道菌群可引起腸道丁酸代謝紊亂,而丁酸代謝異常則導致腸黏膜UC樣改變。Ohkusa等 〔22〕 用變形梭菌(F varium)培養上清液灌注小鼠結腸細胞24h後的變化與用丁酸溶液(32mmol/L)灌注的變化相同,都出現黏膜下潰瘍、炎性細胞聚集及細胞凋亡樣表現。推測F varium中致病因子為丁酸,後者對結腸Vero細胞有細胞毒作用。研究發現,UC患者結腸上皮細胞氧化丁酸的能力較正常人群的結腸上皮細胞明顯降低,局部高濃度的丁酸超過了病變區域的腸上皮細胞代謝處理能力,而直接造成對粘膜的損傷。隨後在對活動性UC患者的結腸黏膜組織活檢並進行免疫化學分析證實,F varium可侵入結腸黏膜並在隱窩內生存,其產生的丁酸直接對腸上皮有細胞毒性作用。
3 菌群紊亂
引起結腸上皮細胞的炎症反應在腸道常存在著大量的細菌、食物抗原及其他種類的抗原,而消化道相關淋巴結(GALT)可保護宿主免受潛在病原體的攻擊或由腸道內抗原引起的異常免疫反應。這是一個抑制和激活相互拮抗的過程。通常引起消化道病變的免疫反應有以下幾個特點:(1)在IBD炎症的腸段固有層中的T、B細胞較非炎症區域表達更多的細胞活化標志物。(2)IBD患者粘膜的T細胞表達的前炎症因子增加,UC患者可能表現出來的是一系列Th2細胞激活的疾病,與CD的發病機制不同,當然這種理論還未完全證實。(3)激活固有層T細胞引起炎症反應的是記憶性抗原,與引起正常粘膜免疫反應的抗原不同,其引起組織增生為主。此外,抗原刺激誘導細胞凋亡而以免疫細胞增生的機制在IBD患者中也是異常的。(4)與正常對照組比較,IBD患者分泌血漿IgA細菌減少,而分泌血漿IgG和IgM的細胞增多,部分是針對原籍菌的。(5)在IBD患者中遞呈抗原的腸上皮細胞激活的是CD4 + Th細胞,而不是CD8 + Ts細胞。而在免疫反應異常的開始階段,粘膜屏障的缺損似為一個重要的原因。在一個用N-鈣粘素陰性基因取代正常E-鈣粘素的小鼠模型中,它們的腸黏膜中既有正常的腸粘膜區域也有較薄弱的區域,在其較薄弱的區域中表現出慢性IBD樣改變 〔23〕 。
Dionne等 〔24〕 在活檢組織中可以觀察到,隨著細菌的刺激,腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、白介素-1受體拮抗物(IL-1RA)增加。在UC患者的直腸活檢組織中,TNF-α非刺激性分泌明顯增加,且與炎症的嚴重程度相關聯。脂多糖(LPS)在炎症組織中只適度地刺激TNF-α的分泌,而美洲商陸絲裂原(PWM)在UC患者和正常對照人群中都可引起TNF-α的分泌,在UC患者中引起更明顯的增加。超抗原金葡菌腸毒素A(SEA)可引起炎似的效應,程度較PWM輕。SEB在各組中是最強的TNF-α誘導劑,在炎症組織中尤為明顯。IL
-1的分泌較TNF-α相對減少。SE的誘導作用較LPS強,但較誘導TNF-α的效應減弱。此外,IL-1RA也是由細菌刺激產生的,IL-1RA/IL-1率相對穩定。在炎症組織中,炎症因子TNF-α和IL-1分泌增加,而抗炎因子IL-1RA只由正常腸上皮細胞分泌增加。由於細菌內毒素和LPS協同可增加腸粘膜的滲透性,LPS或細菌毒素在IBD患者的血漿中測得,菌群失調及/或腸膜通透性增加進一步引起了內毒血症。Bene等 〔25〕 發現在CD及UC患者中抗微生物熱休克蛋白65(HSP65)抗體明顯低於健康人群,在活動性CD及活動性、緩解期UC可測得低水平HSP65抗體,
故推測可能是由細菌HSP65或其抗原決定簇引起的宿主針對腸道細菌感染的免疫反應紊亂亦參與其間。
過去一直認為腸上皮細胞只是被動地應對細菌的侵襲,現在發現腸上皮細胞在對病原微生物的識別及隨後的一系列反應中都起著積極的作用。用細菌內毒素刺激體外培養腸上皮細胞,可發現細胞低表達內毒素受體TLR-4 〔26〕 。但近來有資料表明腸上皮細胞表達細胞內TLR-4,且只在內毒素區域表達。在內毒素的影響下,腸上皮細胞還可調節內毒素結合蛋白分泌(BPI,增強殺菌滲透性蛋白)。NF-κB和絲裂原活化蛋白(MAP)激酶在腸上皮細胞內調節內毒素誘導的反應,而核受體PPAR-γ途徑可抑制前二者的活化途徑。腸道細菌可誘導PPAR-γ表達,而在UC患者中表達相對較低。在結腸炎模型中,治療性激活PPAR-γ途徑可減輕炎症的嚴重程度 〔27〕 。
4 抗腸道病原體治療及微生態制劑的應用
柳氮磺胺吡啶類葯物是治療UC的傳統葯物。近來研 究發現它有抑制腸道內氨基酸分解產生硫化物的作用。磺胺吡啶沒有此項功能,5-ASA作用較小。而其新型制劑(Olsalazine和Balsalazide)的效果則較明顯 〔28〕 。
基於感染理論的運用,抗生素在臨床上使用較普遍。特別是甲硝唑、氯林可黴素、環丙沙星結合萬古黴素治療發作期的UC效果較好。這些抗生素主要針對厭氧菌和一些革蘭陽性菌(如腸球菌等)。然而在一組隨機對照實驗中,抗生素的治療效果卻不理想,這可能是由於還不明確何為致病菌,何時該給予抗生素、抗生素的配伍及使用療程的問題 〔29〕 。近年來發現CMV可加重用激素難以控制的IBD患者的病情 〔30~31〕 ,故臨床上對這類病人加用抗病毒葯物治療,取得了較好的療效甚至有的病人進入了緩解期 〔32~33〕 。
在對UC的動物模型臨床研究中發現,UC發作期與健康對照組糞便菌群比較,腸桿菌和腸球菌呈有意義增加,尤以腸鏈球菌數增加顯著,而酵母菌變化不顯著,乳酸桿菌也略有減少。主要原籍菌雙歧桿菌、真桿菌、類桿菌和消化鏈球菌都呈有意義減少,雙歧桿菌檢出率尤其低 〔34〕 。因此微生態制劑已被廣泛用於治療和改善UC炎症活動情況。微生態制劑一般包含乳酸菌、雙歧桿菌和消化鏈球菌,但其具體治療機制目前未完全明確。
有研究認為,乳酸菌通過影響樹突狀細胞的活性,可介導白介素-12(IL-12)和TNF-α分泌,上調MHCⅡ分子的表達。然而有些亞型的乳酸菌可引起相反的效應,例如:L reuteri介導IL-12和TNF-α作用及上調MHCⅡ分子表達的作用較小,對IL-10無影響。L casei則可抑制IL-12、TNF-α、IL-6的合成。
Shibolet等 〔35〕 發現在用微生態制劑治療由不同誘導劑誘導的UC動物模型的療效有明顯不同。微生態制劑(VSL#3,包含4種亞型的乳酸菌、3種亞型的雙歧桿菌和一種消化鏈球菌)在治療由巰基阻滯劑誘導(Iodoacetamide)的動物模型療效明顯,而對由硫磺二硝基苯酸(DNBS)誘導的動物模型幾無療效,微生態制劑的保護效應主要表現在結腸的損傷面積和結腸濕重減少,並伴有PGE2代謝物和MPO減少,NOS活性增加。巰基復合物在維持消化道上皮的完整性方面起到了重要的作用,有抗自由基的作用。Iodoacˉetamide誘導的UC動物模型反映了氧自由基損傷粘膜的生化過程,該研究揭示微生態制劑可能有增加內源性巰基復合物的作用,或清除氧自由基的作用。
Suhultz 〔36〕 用乳酸菌(L plantarum299V)治療IL-10基因敲除的小鼠UC模型,發現炎症過程明顯和緩,粘膜中IgG、ITF-γ和IL-12含量降低。如繼續使用,則在組織學上可看到明顯改善。在體培養中還發現活性乳酸菌可增強血液中吞噬細胞和腹膜中吞噬細胞的活性。但目前在臨床上,微生態制劑一般只用於預防或緩解炎症反應加劇,而非急性期的治療。
在另一項隨機對照的臨床試驗中,Ishikawa等 〔37〕 用含有雙歧桿菌的牛奶(BFM)作為日常食物提供給UC患者,BFM組劑量是100ml/d,持續1年。試驗結束後分別考察兩組的腸鏡表現、血液學檢查及腸道菌群培養結果。發現在BFM組(入選11人)中有3人病情加重,而在對照組中(入選10人)中有9人病情加重。腸道菌群培養結果顯示,BFM組中腸桿菌屬及丁酸鹽類的濃度較對照組明顯降低。故推測雙歧桿菌有預防UC復發的作用。
而在比較抗生素和微生態制劑的作用方面,Marotta等 〔38〕 設計了以下這個試驗,選擇了26名緩解期UC患者隨機分為兩組,另選了對照組15人,分別先測定其血常規、內毒素濃度、脂多糖結合蛋白(LBP)和巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)的濃度。然後一組予以甲硝唑(250mg tid),另一組予以復合微生態制劑SCM-Ⅲ(包含嗜酸性乳酸菌和L helveticus、雙歧桿菌及維生素類,3ml tid),各治療2周,經過6周洗脫期後再進行交換治療。在每次治療前後對各組進行血液學檢查。發現治療組與對照組的內毒素水平無明顯差別,而內毒素水平隨著病程的遷延反復和病變范圍的擴大可明顯升高,SCM-Ⅲ有降低內毒素水平的作用,而甲硝唑無此作用。對於M-CSF,SCM-Ⅲ已有明顯的下調作用,而甲硝唑對此亦無作用。而在LBP水平及血漿抑制內毒素作用方面,SCM-Ⅲ組與甲硝唑組無明顯差別。故建議無論何種類型的UC患者都可長期加用微生態制劑治療。雖然微生態制劑有價廉、安全、無害等優點,但能否長期應用微生態制劑尚無定論,因其具體機制還未完全闡明,但可以確信微生態制劑在治療IBD方面是一類非常有前景的葯物。
參考文獻
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10. 我想建立小鼠皮膚感染模型,如何從分離出的菌株中選出致病力強的菌株
方法很多,我講一個常規的方式:將致病菌株稀釋,分離成單個菌株,並培養成菌落,之後檢測菌株的致病能力,把致病能力強的保留,並進一步稀釋致病力強的菌株成單個菌株,再培養成菌落檢測致病能力,最後就能篩選致病能力強的菌株。