微生物学 微生物感染的控制措施

烷基化消毒剂
• 甲醛：
– 对细菌、芽孢、真菌与病毒等都有杀灭作用。广泛应用于疫苗制 备过程中对微生物的灭活、解剖时尸体的消毒，室内空气消毒。
• 戊二醛：
– 刺激性较小，用于内腔镜等的消毒
重金属制剂
• 1%硝酸银：
– 杀灭奈瑟氏淋病球菌，曾被用于预防新生儿眼睛感染
• 砷：
– 杀灭某些原虫
常用化学消毒灭菌方法
Ritonavir
39
Ledipasvir Daclatasvir Ombitasvir
Sofosbuvir Dasabuvir
Feeney ER et al. BMJ 2014;349:g3308.
干扰素（Interferon）
• 干扰素 interferon, IFN：是一种人类和动物细胞在 对各种病毒等因素刺激的应答中产生的具有多种功能 的一类蛋白或糖蛋白，是细胞因子家族中的成员，具 有广谱抗病毒及免疫调节等作用。
• 酚类：
– 石炭酸：由于刺激性气味和腐蚀性，逐渐被代替 。
– 来苏：2%~5%水溶液，10~15min 可基本杀灭细 菌，喷洒、擦试、浸泡容器及洗手等
• 酸类：对细菌繁殖型及芽孢均有杀灭作用
– 常用乳酸 、乙酸 、丙酸，可用于空气消毒
• 有机溶剂：
– 乙醇：可杀灭细菌繁殖型，对芽孢无作用，常用 于皮肤和体温计等的消毒
附着于有生命或无生命物体表面，被细菌胞 外大分子包裹的有组织的细菌群体。
药物抗性：阻碍抗生素渗透
抗菌药物的耐药机制
Mechanisms of antibiotic resistant
遗传性耐药： 产生水解酶或钝化酶
※ β内酰胺酶
药物作用的靶蛋白改变
※ PBP数量改变或缺失
改变胞浆膜的通透性
控制微生物感染的措施
• 药物治疗
– 化学治疗 (chemotherapy)药物：德国艾立希 1910年合成了第一个化疗药——治疗梅毒的砷凡 纳明
– 抗生素(antibiotic)：英国弗莱明 (Alexander Fleming，1945年因此而获诺贝尔医学奖)于 1928年首先发现了青霉素 (penicillin)
目前投放市场或正在研发的抗病毒药物 主要是针对 HIV 、疱疹病毒和肝炎病 毒感染。
Highly Active Anti-Retroviral Therapy
HAART: Two nucleoside analog RT inhibitors and 1 protease inhibitor Now also: Two nucleoside analog RT inhibitors and 1 non nucleoside
2h杀灭细菌繁殖体及芽孢。适用于耐高温的玻璃器皿、 瓷器、金属器械等。
干热不适应液体灭菌
常用的湿热消毒灭菌法
方法
消毒/灭菌条件
方法评价
适用范围
巴氏消毒法 (pasteurizati on) 煮沸法 (boiling)
间歇蒸汽灭菌 法(fractional sterilization
高压蒸汽灭菌 法 (autoclaving
效果
抗微生物感染的治疗 (Chemotherapy of antimicrobial infections)
抗细菌感染的主要药物
抗生素（antibiotics）：微生物来源的抗菌药物 半合成抗生素：天然抗生素经化学结构改造所制 成的抗菌药物。 人工合成抗菌药：完全由人工合成的具有抗菌和 其他活性的化合物。
滤过除菌法
Filtration
滤菌器种类：石棉（蔡氏）滤菌器、薄膜、玻璃滤菌器、 高效颗粒空气过滤器 (High Efficiency Particulate Air Filter, HEPA Filter)
适用于：不耐高压加温的血清、毒素、抗毒素、抗生素、 药液及空气滤过。
不适用于：病毒、支原体和细菌L型
基本概念
• disinfection ：消毒，指杀灭物体上病原微生物的方法，但 不一定杀死细菌芽孢、病毒或非病原微生物。
• Sterilization：灭菌，指杀灭物体上包括细菌芽孢和病毒在 内的所有微生物的方法。
• Asepsis：无菌，指物体上不含活的微生物，这不仅需要灭 菌，而且还需采取必要的措施，预防环境中的微生物再次污 染已灭菌的物品。
DAA = direct-acting antiviral
摘自Manns MP, et al. Nat Rev Drug Discov 2007; 6: 991
临床使用和研发的DAA
第一代DAA：Telaprevir 第一代DAA：Boceprevir
Simeprevir Paritaprevir
转运和释放 ER lumen 病毒包装
Translation and poNinlSyh3pib/ri4ototprersointease processing
ER lumen
Membranous web
NRSN5BA聚re合p酶lic抑at制io剂n
核苷酸类 非核苷酸类
NS5A* 抑制剂 * 对 HCV l周期作用尚未完全阐明
• 疫苗免疫
– 琴纳 (EdwardJenner)于1796年首创接种牛痘 (vaccinia)预防天花
• 改善生活环境
– 消毒与灭菌
消毒与灭菌
(Disinfection and sterilization)
消毒灭菌的奠基人—李斯特
Joseph Lister,1827-1912
于1867年在病人手术伤口上使用经石炭酸浸泡过的敷料，同时消毒整个手术环境， 使手术后伤口感染明显减少，从此开创了现代的消毒与灭菌技术。
蛋白质变性剂
• 蛋白溶解剂：
– 生石灰：地面、排泄物消毒，需临用前新鲜配制
• 蛋白氧化剂：
• 碘：溶解于70%乙醇，碘酒，皮肤消毒，及手术器件的快 速消毒。
• H2O2：消毒伤口， 产生的气泡也有助于排出伤口中的污 染物，除能杀灭一般的细菌外，还能杀灭组织深部的厌 氧菌，对细菌芽孢也有作用。隐形眼镜片的消毒。
• 高锰酸钾：食具、瓜果消毒。也常用于妇科和痔疮患者 的局部消毒。
阳离子表面活性剂
• 苯扎溴铵 （新洁尔灭）： 毒性和刺激性小，无漂白和腐蚀作用，可用作口 含片以杀灭口腔和咽喉部的细菌。
• 氯己定（洗必泰）： 广谱杀灭微生物，对G+菌和G‐菌、包膜病毒和部 分无包膜病毒均有效，作用持久，临床上被广泛 使用，也可用作漱口液杀灭口腔内的微生物。
抗病毒感染用抗菌药物治疗；不适当的联合治疗
在家畜家禽和海产品生产中大量使用抗 生素
动物肠道菌群成为耐药菌库；耐药基因传递；抗 生素残留
抗菌药物的耐药机制
Mechanisms of antibiotic resistant 非遗传性耐药：细菌的L型，细菌生物膜（BF）
细菌生物被膜 (biofilm)
• 浸泡法：选用杀菌谱广、腐蚀性弱、水溶 性消毒剂，将物品浸没于消毒剂内。
• 擦拭法：选用易溶于水、穿透性强的消毒 剂，擦拭物品表面。
• 薰蒸法：加热或加入氧化剂，使消毒剂呈 气体状态。
影响消毒灭菌效果的因素
1. 消毒剂的性质、浓度与作用时间 2. 微生物的种类与数量 3. 温度：温度升高，可提高消毒效果 4. 酸碱度：酸碱度不同会影响消毒剂的浓度 5. 有机物：消毒环境中存在有机物，可减弱消毒
• Bacteriostasis：抑菌，抑制物体上细菌生长繁殖的方法。
• Antisepsis：防腐，指防止或抑制物体上细菌生长繁殖，以 预防物品腐烂的方法，细菌不一定被杀灭。
物理消毒灭菌法
• 热力灭菌：干热灭菌法、湿热灭菌法 • 冷冻和干燥：奈瑟菌、霍乱弧菌、梅毒螺旋体等 • 高渗透压： • 滤过除菌法：物理阻留法除去液体及空气中的细菌 • 辐射杀菌法：紫外线、电离辐射、微波
Autoclave
高压蒸汽灭菌法 autoclaving
• 灭菌效果监测：
– 程序监测（压力表、温度表、计时表） – 化学指示监测（压力灭菌指示胶带） – 生物指示剂监测（耐热的非致病性芽孢杆菌）
• 使用注意事项：
– 用前培训 – 用时：物品疏松排列，瓶口松开；排尽冷气； – 灭后缓慢减压 – 用后清洁
抑制蛋白合成
氯霉素、红霉素、四环素，链 霉素
抑制核酸的 复制和转录
喹诺酮类 利福平
破坏细胞膜
多粘菌素
抑制基础合成代谢
磺胺、甲氧苄氨嘧啶
抗菌药物的作用机制
电镜观察药物对细菌蛋白质合成的抑制作用
现状 –细菌多重抗药性的原因解析
用药量不足
服药剂量不足；服药频次不足；服药疗程不足
不适当地滥用药
有效杀菌波长：240~280nm， 260nm杀菌力最强
适用范围： 仅适用于空气及物体 表面的消毒
电离辐射法
Ionizing Radiation
机理： 电离辐射主要使用释放高能电子束的辐射线（高能射
线），通过损伤核酸和酶系，杀灭微生物。一定剂量时对各 种细胞均有致死作用。 适用范围：
常用于忌热物品的常温灭菌方法，如无菌注射器、细胞 培养瓶和移植、埋植的组织或人工器官；节育用品；消毒食 品时不破坏其营养成分。
HAART使AIDS患者免疫功能重建，是近年来艾滋病研究 领域的重大进展之一。
HIV引起的免疫异常改变能恢复至正常或接近正常水平， 使艾滋病相关的各种机会感染和肿瘤的发生率下降， 艾滋病患者的死亡率和发病率减少。
HCV治疗突破---直接抗病毒药物（DAA）
受体结合和内吞 融合和脱壳 (+) RNA
可杀死链球菌、沙门菌 等病原菌，不影响消毒 物品营养成分 只杀灭细菌繁殖体
可杀灭芽胞；若水中加 2%碳酸氢钠沸点为 105℃，杀芽孢效果更 好 可杀灭细菌繁殖体及芽 胞
最彻底的灭菌方法
乳制品和酒类
食具、注射器、 刀剪
不耐高温的含糖 或牛奶培养基
耐高温耐高湿能 够被蒸汽穿透的 物品，如培养基 、手术器械、玻 璃器皿等
化学消毒灭菌法
杀菌机理： 蛋白质变性凝固：如酚类、醇类、醛类、重
金属盐类和酸碱类。 干扰细菌酶系统：氧化剂、重金属盐类与细
菌的-SH基结合，使有关的酶失去活性。 损伤细菌细胞膜：表面活性剂、脂溶剂等能
降低细菌细胞膜的表面张力并增加其通透性， 胞外液向菌体内渗，细菌裂解。
蛋白质变性剂
※ 外膜通透性改变，抗生素难以进入
外排泵机制
抗菌药物治疗原则
病毒性感染的疾病不用抗生素 应用抗菌药物前应留取标本 药物种类、剂量及用药方法的选择 单一药物可控制的感染不需联合用药 不宜长期预防用药Fra bibliotek抗病毒药物
抗病毒药物的局限性： 对潜伏病毒无效 耐药突变株的出现：如HIV突变株 靶病毒的种类过于集中：
冷冻和干燥
• 是抑菌手段，常用于保存某些易腐烂变质 的物品 (食品和生物试剂等)，而不用于消 毒与灭菌。
高渗透压
• 食盐腌制和保存食品、食盐水清洗化脓 创口的原理
射线消毒灭菌法
非电离辐射法
紫外线 (ultraviolet, UV)
机理：使同一条DNA链上相邻的 两个胸腺嘧啶共价结合而形成二 聚体，干扰DNA的复制与转录， 导致细菌死亡或突变
IFN的作用机制
• 抗病毒作用
– 可抗DNA和RNA病毒, 具有广谱抗病毒作用， 通过诱导产生抗病毒蛋白干扰病毒复制
抗细菌感染的主要药物
β-内酰胺类：青霉素类；头孢菌素类；碳青霉烯类。 四环素类：四环素，强力霉素 氨基糖苷类：链霉素和庆大霉素等8种 大环内脂类：红霉素，罗红霉素等4种 双氢叶酸还原酶抑制剂：磺胺等2种 抗结核类：利福平，异烟肼 其他：喹诺酮类（环丙沙星），多肽类（万古霉素等）
抑制细胞壁合成
青霉素类、头孢菌素类、杆菌 肽、万古霉素
61.1~ 62.8℃，30min 71.7 ℃，15-30s(目前广泛使用 ) 1个大气压下，100℃，5min
1个大气压下，100℃，1~2hr
1大气压下，100℃流通蒸汽， 15~30min，37℃孵箱过夜， 反复三次以上。或75~80 ℃， 30~60 min，37℃过夜，反复 多次 1.05kg/cm2 蒸汽压力下， 121.3℃，15~20 min
热力灭菌法(湿热法和干热法）
当温度和时间相同时，湿热灭菌法效果更佳： 湿热穿透力强 湿热中菌体蛋白易变性凝固 湿热蒸汽中存在潜在的热能
常用的干热灭菌法
焚烧：彻底的灭菌法，用于废弃物品和死于传染病的患 者或动物尸体
烧灼：适用于接种环、试管口等 干烤：80~100 ℃经1hr，杀灭细菌繁殖体；160~180℃经