微生物与人类健康及对微生物的认识

微生物与人类健康
微生物主要是由一群肉眼看不見的单细胞生物所构成的，其种类之繁多，数目之庞大，超乎我们的相像。

目前，微生物大致分类为细菌、真菌（包含酵母菌和微菌）、藻类和俗称为寄生虫的原虫和蠕虫。

病毒是一种只能在活的生物细胞中复制的简单有机体，严格说来並不能视为一种生物，不过，也被归属于微生物。

我们今天已经进入了21世纪，虽然我们能够制服引起一般传染病的微生物，但是，艾滋病和新出现的疾病依然严重威胁着人类，还有些一度被控制的传染病又开始死灰复燃。

例如，世界各地一度似乎销声匿迹的结核病，近年来却死灰复燃，患病率节节上升。

据世界卫生组织的资料，全世界每年死亡的5千2百万人中，有3分之一是由传染病造成的。

鼠疫,艾滋病(AIDS),癌症,肺结核、虐疾、霍乱“卷土重来”,伊波拉病毒、疯牛病、SARS、禽流感等都是由一些极少部分的微生物所致，拿鼠疫来说吧，1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersinia pestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3 的人(约2500万人)死于这场灾难，在此后的80年间，这种疾病一再肆虐，实际上消灭了大约75%的欧洲人口，一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。

我国在解放前也曾多次流行鼠疫，死亡率极高。

而且还证实，这些病毒还在变异，这就更加增加了对这些疾病研究的困难。

而这些疾病的出现，又是跟人们的行为有关，由于发展的需要，人们对环境进行破坏，造成生态的不平衡，生态环境越来越严重，造成病毒能够接触到人们的机会大大增加，而且加快了它们变异的能力。

这些无不是人类自身所种的恶果。

为了防除这些疾病，全世界虽然已经花费了无法统计的经费，但有些疾病的罪魁祸首却仍然没有被征服，甚至艾滋病的患者和感染者还在每年成倍增长。

人类和病原微生物的斗争也许是一场永远看不到尽头的战争。

因此有的学者认为微生物学甚至比别的学科重要得多，如果人类被病原微生物消灭了，其它科学又有什么意义呢？
每个人都有生病的经验，但不一定了解为什么会生病。

人和动植物都会患病，但不是所有的疾病都是由微生物引发的。

例如血吸虫病是较高等的软体动物引起的，肺癌多半由环境因素（如吸烟）造成，流血不止的血友病则是遗传性疾病。

虽然今天不是由微生物引发的疾病，例如某些癌症、心血管疾病和中风等在人类死亡原因中的比例逐年在增加，然而大量致病微生物却仍然给我们的生活带来了极大的危害，还是人类死亡的头号杀手。

虽然呱呱落地的婴儿体内几乎是无菌的，但离开母体后，就同周围富含微生物的自然环境密切接触，因而我们无时不生活在“微生物的海洋”中。

细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重量估计为10034×1012 吨；每张纸币带细菌900万个，人体体表及体内存
在大量的微生物，皮肤表面平均10万个细菌/平方厘米，口腔细菌种类超过500种，肠道微生物总量达100万亿，粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为1000 亿个；每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌。

人和动植物都会患病，但不是所有的疾病都是由微生物引发的。

例如血吸虫病是较高等的软体动物引起的，肺癌多半由环境因素（如吸烟）造成，流血不止的血友病则是遗传性疾病。

虽然今天不是由微生物引发的疾病，例如某些癌症、心血管疾病和中风等在人类死亡原因中的比例逐年在增加，然而大量致病微生物却仍然给我们的生活带来了极大的危害，还是人类死亡的头号杀手。

在治疗疾病过程中，医生往往在使用抗菌药物治疗感染性疾病过程中引发了另一种新的感染病症，其原因就是因为长期或大量应用抗菌药物后，大多数正常菌群被杀死或抑制，而原来处于劣势的少数菌群或外来的不能被抗菌药物杀死（耐药菌株）的细菌便会趁机大量繁殖，使原来的菌群种类和数量比例大大改变。

这种因严重的菌群失调导致的疾病称为二重感染。

但并不是说一切的微生物对人类都有危害的，如果是这样，人类或许早就灭亡了。

1929年，弗莱明在研究培养葡萄球菌时，偶然发现了青霉素，这是人类历史上第一个抗菌素类药物的诞生。

青霉素能抑制病菌细胞壁的形成，使菌体的新陈代谢失调，达到抑菌和杀菌的效用。

之后又出现了很多抗菌素类药物，如头孢霉素、链霉素、氯霉素、四环素、卡那霉素、庆大霉素、红霉素等。

一时间，人们就觉得在人类与微生物的斗争中，人类已经领先了，因为如结核菌、细菌性肺炎、败血症、梅毒、淋病和其他细菌性传染病慢慢被征服了。

但是，正是由于这些抗菌素类药物有抑菌和杀菌的效用，人们大多数认为，不管患了什么病，总是认为多吃点抗菌素药物好，这就导致了以下问题：在多数情况下，抗菌素的作用只是抑制或削弱病原菌的活动，人最终还得靠机体本身来彻底战胜病原菌。

长期使用某种抗菌素，不但起不到应有的作用，相反，还会使病原菌产生"抗药性"变异品种，从而使抗菌素失去它特有的效用。

细菌的确很聪明的，一个细菌可在24小时内留下约l60多万个后代，然后成群地更有效地带着抗药性来危害人类。

因此，人类和细菌这场无宵烟的战争又开始了，一场领先者不断变化的比赛就这样持续下去。

正因为细菌有这种抗药性，科学家们正在研究各种策略。

例如，使抗药性的细菌产生带有影响其生存能力的基因，使它更难忍受温度和酸度，使有抗药性的细菌在与同类细菌的竞争中，总处于劣势，这样就可以有效地抑制抗药性细菌的蔓延。

即使这样，与微生物的斗争中，人类并不能说完全领先，因为到目前为止，有些疾病依然严重威胁着人类，如艾滋病，还有一些一度被控制的传染病又开始死灰复燃。

为了防除这些疾病，全世界虽然已经花费了成千上万，但这些疾病的罪魁祸首却仍然没有被征服，甚至艾滋
病还在每年呈指数增长。

这不能不引起人们的高度重视。

那些不会引起疾病的微生物，我们称它们为正常菌群，因为这些寄生物在正常情况下与宿主相安无事，互相适应，而且各种微生物之间也相互制约而保持一个彼此共存的状态。

任何一种自然界的生物，如果体内连一个微生物细胞都没有是不可能的，除非采取特殊的办法繁殖。

多汗的地方，例如胳肢窝和脚趾缝里微生物也多，通常所说的汗臭味就是由微生物分解汗液造成的。

婴儿臀部常容易出现湿疹，这不是因为尿本身刺激皮肤所致，而是由于细菌在残留尿液中生长并产生氨气引起的。

因为氨气对皮肤有强烈刺激性。

当长期不洗澡或洗脸不认真时，就可能由细菌或霉菌在身上或脸上引起皮疹，发炎，继而流出大量的脓和污物。

皮肤大面积烧伤或粘膜破损时，葡萄球菌便会侵袭创伤面而大量繁殖，引起创伤发炎溃烂；当机体着凉或疲劳过度时，在健康人的呼吸道一定能分离到的，造成典型肺炎的肺炎链球菌便会引起咽炎和扁桃体炎。

龋齿是牙齿腐坏的一种常见形式，可能主要是由于正常菌群的稳定性被破坏而使某些厌氧细菌造成的。

在治疗疾病过程中，医生往往在使用抗菌药物治疗感染性疾病过程中引发了另一种新的感染病症，其原因就是因为长期或大量应用抗菌药物后，大多数正常菌群被杀死或抑制，而原来处于劣势的少数菌群或外来的不能被抗菌药物杀死（耐药菌株）的细菌便会趁机大量繁殖，使原来的菌群种类和数量比例大大改变。

这种因严重的菌群失调导致的疾病称为二重感染。

时时刻刻与微生物“共舞”是祸是福？微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！微生物在许多重要产品中所起的不可替代的作用，例如：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产。

体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障是人类生存环境中必不可少的成员，有了它们才使得地球上的物质进行循环。

人体对微生物的入侵和繁殖并不是听之任之的。

当一种微生物侵入宿主并大量繁殖时，宿主自身的生物防御功能会被激发，事实上人体对微生物的入侵至少有４道防线。

第一道防线是宿主的皮肤和粘膜，它们除可以作为一道机械的屏障外，皮肤上的汗腺、皮脂腺，胃和鼻腔粘膜以及唾液、眼泪中都含有一种称为溶菌酶的物质，能够溶解许多细菌，同时，生活在皮肤上的一些正常菌群产生的物质也可以在一定程度上抑制某些致病菌的生长，例如有种丙酸杆菌产生的脂类化合物可以抑制金黄色葡萄球菌和酿脓链球菌的生长。

第二道防线是一组统称为干扰素的物质，它是由被病毒感染的细胞产生的干扰病毒生长的蛋白质。

第三道防线是血液中存在的白细胞，它很象变形虫，其中一些称作巨噬细胞，可以吞噬并消化任何外来的微生物，还能够在免疫反应中起协同作用，即使一个小伤口也会吸引这些巨噬细胞聚集到伤口周围来防范感染，我们常常在伤口看到化脓，脓实际上是宿主卫士白细胞在抵抗微生物侵入时牺牲后的尸体。

在高等动物还有最后一道防线，即一整套免疫器官，包括中枢免疫器官和外周免疫器官，前者如骨髓、
胸腺，后者如淋巴结和脾脏等，它们可以在需要时产生后备巨噬细胞。

成熟T细胞和B 细胞通过血液循环到达淋巴结、脾脏和扁桃体等组织或器官，它们分别定居在固定的部位，成为机体的常驻警卫部队。

若遇到病原体等抗原物质入侵，就能发生特异性免疫应答反应，产生免疫物质与之对抗。

我们身体某个部位发生创伤炎症时，该部位附近的淋巴结便会肿大，这就是这些部位增加了“警卫部队”并在和病原体作战。

在感染过程中，各免疫器官、组织、细胞和分子间互相协作、互相制约、密切配合，共同完成复杂的免疫防御功能。

病原体侵入人体后，首先遇到的是天然免疫功能的抵御。

一般经7-10天，产生了获得性免疫；然后两者配合，共同杀灭病原体。

正常菌群的营养来自宿主组织细胞的分泌液、脱落细胞，以及某些腔道中的食物碎屑和残渣等。

菌群的代谢产物除供给细菌自身利用外，一部分可以被宿主吸收利用。

例如，过去外科医生不太重视肠道正常菌群中的大肠埃希氏菌能合成B族维生素和维生素K的功能，所以在肠道手术后为避免发生感染，常用抗生素作预防性治疗，结果是手术后感染是防止了，病人却出现了厌食和贫血等维生素B和K的缺乏症，因为大肠杆菌也被抗生素杀死了。

所以现在遇到这类需施行肠道手术的患者，在给予广谱抗生素预防术后感染的同时，必须补充足量的微生素B和维生素K。

正常菌群的细胞中，有许多成分可以促进宿主免疫器官的发育成熟。

它们能刺激宿主免疫系统产生像抗体一类的免疫物质，这些免疫物质也能对抗相应病原菌的侵袭。

微生物对人类的好处，除了制造食物和生产有用的物质外，环境中的微生物，其实是地球上所有生物所构成的食物链中极重要的一环。

若不是微生物所扮演的分解者，忠心地把死亡的生物体不断分解成活生物体成长所需的营养物质，地球上的生物很快就会面临食物短缺而停止繁衍。

此外，人类所制造的垃圾和各类毒性物质对环境造成的污染，如果不是靠著微生物的分解，对人类的危害將不只是现今的千百倍而已。

人类既然生活在微生物的世界里，那么保持身体健康有一部分也意味着维持人体和共生菌之間的微妙平衡，而达到一种互利的关系。

我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。

虽然人类与微生物的斗争会无止境地持续下去，但只要我们充分认识到我们所处的环境，认识到生态平衡对人类的好处，不要为了发展而牺牲环境，而坚持可持续发展战略，那人类就能够在这微生物的世界里更好地生存下去。

认识
现代定义：微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，个体微小，结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。

微生物包括细菌、病毒、霉菌、酵母菌等。

（但有些微生物是肉眼可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝等。

）
特点：个体微小，一般<0.1mm，构造简单，有单细胞的，简单多细胞的，非细胞的。

进化地位低，大多依靠有机物维持生命。

分类：原核类：三菌，三体。

真核类: 真菌，原生动物，显微藻类。

非细胞类：病毒，亚病毒( 类病毒，拟病毒，朊病毒)。

一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：
基本结构：细胞膜细胞壁细胞质核质。

特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。

(5)菌落：单个细菌用肉眼是看不见的，当单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，便会形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群落。

能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物，有八大类：
1．真菌：引起皮肤病。

深部组织上感染。

2放线菌：皮肤，伤口感染。

3螺旋体：皮肤病，血液感染如梅毒，钩端螺旋体病。

4细菌：皮肤病化脓，上呼吸道感染，泌尿道感染，食物中毒，败血压症，急性传染病等。

5立克次氏体：斑疹伤寒等。

6衣原体：沙眼，泌尿生殖道感染。

7病毒：肝炎，乙型脑炎，麻疹，艾滋病等。

8支原体：肺炎，尿路感染。

生物界的微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。

有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染称条件致病菌。

能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。

微生物的作用
微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。

在人类疾病中有50%是由病毒引起。

世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。

微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。

在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。

一些疾病的致病机制并不清楚。

大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。

一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。

每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。

而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。

微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。

当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。

微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。

比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。

想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。

也就是一滴牛奶中可能含有50 亿个细菌。

微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面微生物间的相互作用机制也相当奥秘。

例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。

在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。