正常菌群與人體關系

1、重要而被忽視的人體系統(tǒng) —正常菌群,劉 暢上海交通大學病原生物學教研室,定義,正常菌群(Normal flora):寄居于正常人體表及與外界相通的腔道中對人體無害的微生物，亦稱正常微生物群(Normal microbial flora)。,人體—1013個細胞,體表和腔道—1014個細菌,腸粘膜上的腸球菌,人體微生態(tài)學的發(fā)展過程,生態(tài)學(Ecology)—— 1866年由德國學者?？藸柺紫忍岢?。 研究生物與其生存環(huán)

2、境相互依賴和相互制約的科學。 微生態(tài)學(Microecology)——1977年德國學者魯西提出“微生態(tài)學是研究正常微生物與其宿主相互關系的生命科學分支”—— 我國學者康白“人類生存與繁衍，必須適應環(huán)境。一個是外環(huán)境，即宏觀生態(tài)；另一個是內環(huán)境，即微觀生態(tài)” —— 我國已故著名學者魏曦,人體的五大微生態(tài)系統(tǒng),消化道：如腸道的正常菌群為Bacteroid

3、es spp. 、Bifidobacterium spp. 和Lactobacillus spp.等呼吸道泌尿生殖道口腔皮膚作用：排阻、抑制；提供營養(yǎng)；產消化酶；分解有毒物；固氮、產有機酸，降低腸道pH和促進其蠕動等,啟蒙時期大事記1、直接制片法荷蘭人列文虎克（Antony  Van  Leeuwenhoek,1632－1723）于1676年發(fā)明了放大300倍的顯微鏡,2、混合培養(yǎng)法國學者巴斯德

4、 （Louis  Pasteur,1822－1895）3、純培養(yǎng)德國學者Robert Koch（1843－1910）發(fā)明了固體培養(yǎng)基,4、正常菌群的認識Pasteur的正常菌群“有益論”俄國學者梅契尼可夫（Meqhnkobn.N.,1845－1916）的“腸中毒學說”。,有益,有害,停滯時期 ——20世紀初至50年代 發(fā)展時期 ——20世紀50年代末至今,

5、微生物菌群研究方法,活菌培養(yǎng)法細菌的核酸探針鑒定技術聚合酶鏈式反應(PCR)DGGE與TGGE脈沖場凝膠電泳熒光原位雜交和熒光顯微技術末端限制性片段長度多態(tài)性分析 (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism ,T-RFLP),正常菌群的組成,常駐菌群(原籍菌群) 組成相對固定 有規(guī)律地定居于特定部位 是宿主不可缺少的組成部分,過路菌群(外籍菌群)

6、 非致病菌或條件致病菌 停留時間短暫定植則引起不利影響,正常菌群的生理作用,生物拮抗作用—— 做屏障免疫作用——有免疫營養(yǎng)作用——產營養(yǎng)排毒作用——除廢物,消化道,——胃腸道內的微生物量占人體總微生物量的76.87% 胃：胃酸的酸度很高(pH2-3)，基本無活菌?？漳c和回腸上部：菌群較少。結腸和直腸：有大量細菌，細菌的天堂主要是類桿菌 (Bacteroides)、雙歧桿菌(Bifidobacterium)、大腸埃

7、希氏菌、乳桿菌、銅綠假單胞菌、變形桿菌(Proteus)、梭菌(Clostridium)等。,原駐菌鑒定標準,1、專性厭氧菌：>95%2、定植特征：初級演替開始定植，峰頂菌 落普遍存在，在峰頂菌落中恒定存在一 定數(shù)量3、定位特征：有特異性定位，與上皮細胞 密切黏附，但無有害作用4、通過耐性大：胃腸道內容物通過率超過 微生物繁殖率2倍時仍大量存在,糞便,豐度(定性)和密

8、度(定量)較消化道其他生境都大 1克干糞含菌總數(shù)在4千億個左右，約占糞重的40%，其中99%以上是厭氧菌，90%以上是活的。,健康青年糞便涂片,健康壯年糞便涂片,健康中年糞便涂片,腸道的正常菌群,胃腸道的微生態(tài)演替,胃腸道菌群從出現(xiàn)到峰頂群落階段，叫做胃 腸道菌群初級演替嬰兒剛出生時腸道是無菌的，1-2小時后就有 菌出現(xiàn)。開始時菌種和數(shù)量少，隨后逐步增 多。先定植的是需氧菌，然后是厭氧菌。因 前者

9、生長繁殖需消耗周圍微環(huán)境中的游離氧， 這有利于厭氧菌的繁殖。此過程約1周左右。,腸道微生物群的構成類別,急性腹瀉專性厭氧菌減少，過路菌優(yōu)勢增殖 生理性細菌在抗生素影響下發(fā)生結構改變 —抗生素誘發(fā)性腹瀉慢性腹瀉 原籍菌比例失調，只有少數(shù)是過路菌參與,胃腸道的微生態(tài)失調,熱帶性斯普魯 一種有明顯地理分布的吸收不良綜合征慢性腹瀉、體重下降，碳水化合物、脂肪、葉酸

10、等吸收不良 異常的小腸腸菌群，需氧或兼性厭氧菌明顯多于厭氧菌,細菌過生長綜合癥胃腸道解剖與生理性紊亂為特征脂肪瀉、維生素缺乏癥、碳水化合物吸收不良結腸性菌群在小腸上部定植,內毒素血癥,,大腸癌與腸道菌群組成及細菌的酶的作用有關蘇鐵苷 甲基偶氮甲醇 致癌,β—葡萄糖醛酸酶,,,口腔前庭,,,硬 腭,軟腭,,牙齒合面,口腔微生態(tài)

11、,,口腔中有弱堿性唾液、食物殘渣等，為正常菌群的繁衍提供了合適條件。最常見的菌群是甲型鏈球菌和厭氧鏈球菌，其次是表皮葡萄球菌、奈瑟氏菌(Neisseria)、乳桿菌(Lactobacillus)、螺旋體(Spirochaeta)、假絲酵母(Candida)等。,,當拔牙時，甲型鏈球菌可通過傷口進入血流。一般情況下，少量菌很快被肝、脾、淋巴結和骨髓中的吞噬細胞清除。但若心臟瓣膜有病損，或者是安裝了人工瓣膜的人，細菌就會被阻留在那里并繁殖起

12、來，導致心內膜炎。,Gemella (彎生菌屬), Granulicatella (顆粒鏈菌屬), Streptococcus (鏈球菌屬), and Veillonella (韋榮氏菌屬)在大部分位點都能檢測到S. mitis (緩癥鏈球菌)在所有位點和標本中都能檢測到一些菌種只在特定位點才能檢測到,健康人口腔菌群組成與口腔疾病組的菌群組成有明顯不同與牙周病密切相關的Porphyromonas gingivalis (牙齦

13、卟啉單胞菌), Tannerella forsythia (福賽斯坦納菌), and Treponema denticola (齒垢密螺旋體)在正常人口腔標本中未檢測到,齲病和牙周病是人類的常見病和多發(fā)病。齲病被WHO列為僅次于癌癥和心血管病之后的危害全球人類健康的第3大重點防治疾病，牙周組織的健康狀況也被WHO列為人類健康的10項標準之一。 這兩種口腔常見病都是以牙菌斑為主要病因，均為口腔菌群失調所致，最終導致牙齒喪失，合稱為口腔菌

14、斑性疾病。,致齲微生物的生物學特性產酸性和耐酸性合成細胞內多糖和細胞外多糖的能力對牙面黏附能力,口腔主要致齲相關細菌口腔鏈球菌：主要是變異鏈球菌(S. mutans)，G+菌，產酸耐酸，與齲病的發(fā)生呈正相關。乳桿菌屬： G+菌，產酸耐酸，誘發(fā)無菌鼠產生溝裂齲。韋榮球菌： G-菌，利用其他細菌產生的有機酸，消弱其致齲作用。放線菌： G+菌，粘附能力強，加速菌斑形成，所致齲損較輕。,牙周病分類牙齦、牙周膜、牙槽骨

15、、牙骨質青春前期牙周炎、青少年牙周炎、迅速進行性牙周炎、成人牙周炎、急性壞死潰瘍性牙周炎,與牙周病致病相關微生物1、血鏈球菌 ：抑制多數(shù)牙周致病菌生長2、口腔螺旋體：正常<2%，可作為觀察牙周疾病嚴重程度及監(jiān)測治療效果的指標 。3、伴放線菌放線桿菌：產生毒素，降低機體屏障作用，促進厭氧環(huán)境，加速病情惡化。,4、牙齦卟啉菌 ：具有粘附能力，釋放多種酶和毒素，導致牙周炎5、產黑色素類桿菌：產生毒性產物，純培養(yǎng)物無致

16、病性，與其他菌混和則成為重要致病菌。6、放線菌屬：和組織炎癥有關，對中性粒細胞具有趨化性。,牙周病和全身疾病的關系糖尿?。河绊憚?chuàng)傷愈合，加快牙周組織破壞速度，牙周局部菌群發(fā)生改變。HIV：與免疫功能下降有關，表現(xiàn)為非特異性口腔損害。,義齒和其他口內矯治裝置打破原有的口腔環(huán)境，使牙菌斑更易在其上沉淀，易導致義齒性口炎強調修復材料的仿生學，注意配戴義齒個體的口腔護理、生活習慣和生理狀況,泌尿生殖道,女性的泌尿生殖道在人類的繁

17、衍和防御機能方面起重要作用傳統(tǒng)觀念的束縛和研究方法的不足使其研究發(fā)展十分緩慢,正常健康婦女陰道內的微生態(tài)菌群包括革蘭陽性需氧菌、革蘭陰性需氧菌、厭氧菌、支原體及假絲酵母菌等，活菌數(shù)為102-9ml，厭氧菌與需氧菌的比例為5：1。其中，乳酸桿菌為優(yōu)勢菌，對維持陰道正常菌群起著關鍵作用。妊娠期受內分泌的影響，陰道微生態(tài)參數(shù)pH值及陰道菌群會發(fā)生改變,年齡微生態(tài)演替：與雌激素水平有關乳桿菌的分離率隨年齡的增長而減少，而pH

18、隨之升高。白色念珠菌隨年齡增長，分離率減少。B族鏈球菌、金黃色葡萄球菌隨年齡而增加。,女性生殖道的微生態(tài)失調滴蟲陰道炎：pH 5.0~6.6念珠菌陰道炎：pH 4.0~4.7細菌性陰道病: 乳桿菌減少，其他細菌大量繁殖,,妊娠期患細菌性陰道病會直接導致包括自然流產、早產、足月前胎膜早破、羊水感染、產后子宮內膜炎和剖宮產后切口感染以及圍產兒并發(fā)癥。妊娠期合并外陰陰道念珠菌病的孕婦除可以導致早產、絨毛膜羊膜炎和母嬰垂直感染外，還易在