Medical Microbiology
Department of Microbiology,HMU
第一篇 微生物学基础第 10章 感染性疾病的控制微生物学教研室 谷鸿喜提纲
抗微生物药物
抗菌药物的种类和作用机制 细菌耐药性
抗病毒药物种类和作用机制
抗真菌药物
消毒与灭菌
灭菌 消毒 防腐 抑菌 无菌 热力灭菌法 高压蒸汽灭菌法
化学消毒剂的种类和作用机制
医院感染
特点 医院感染的微生物种类 监测与控制
社区感染
社区感染的监测与控制 计划免疫抗感染药物与耐药性抗菌药物的种类和作用机制 细菌耐药性抗病毒药物种类和作用机制抗真菌药物
抗微生物药物的突破
1929年英国微生物学家 Alexander Fleming发现青霉素
1932年德国药学家 Gerhard Domagk发现磺胺
选择毒性( selective toxicity)
抗细菌药物与细菌耐药性抗菌药物
抗菌药物的种类
杀菌药( bactericidal drug) 是指能杀死细菌细胞的药物,如青霉素类、氨基甙类药物
抑菌药( bacteriostatic drug) 是指仅有抑制细菌生长繁殖而无杀灭作用的药物,停药后细菌可继续生长,
如四环素、磺胺
抗生素( antibiotics)
专指对微生物来源的抗菌药物,但现在将人工化学修饰或半合成的衍生物也统称为抗生素抗菌药物的种类分类 代表药物
β-内酰胺类大环内脂类氨基糖甙类四环素类氯霉素类化学合成药物抗结核药物多肽类抗生素青霉素类、头孢霉素类等红霉素、螺旋霉素等链霉素、庆大霉素等四环素、多西环素等氯霉素、甲砜霉素等喹诺酮类(氟哌酸、环丙沙星)
利福平、异烟肼多粘菌素类、万古霉素抗菌药物的作用机制
抑制细菌 细胞壁 合成
抑制细菌 细胞膜 功能
抑制细菌 蛋白质 合成
抑制细菌 核酸 合成青霉素的母核细菌的耐药性( drug resistance)
非遗传性耐药
取决于细菌的生理状态,如休眠
遗传性耐药
由遗传物质编码细菌耐药的遗传物质
染色体
利福平耐药
耐药质粒( R质粒)
编码水解或修饰药物分子的酶,如 β-内酰胺酶、氯霉素乙酰转移酶( CAT)、乙酰化酶、腺苷化酶、磷酸化酶等
转座子 ( transposon,Tn)
耐药转座子含 3个基因:①转座酶( transposase)基因;②转座酶抑制基因;③耐药基因染色体、质粒编码的耐药药 物 编码基因位置
β-内酰胺氨基甙类氯霉素大环内脂类四环素磺胺质粒、染色体质粒、染色体质粒质粒、染色体质粒质粒遗传性耐药机制
产生 钝化酶
细胞 通透性 的改变
靶位结构 的改变
建立 代谢旁路
代谢 酶分子 的改变细菌耐 β-内酰胺类的机制
细菌染色体或质粒编码 β-内酰胺酶( β-
lactamase),水解 β-内酰胺环,导致 β-内酰胺类药物分解
染色体突变导致细菌细胞壁的 PBP缺陷
β-内酰胺药物不能激活细菌细胞壁的自溶酶,细菌虽被抑制,但不被杀死,常见于葡萄球菌和链球菌质粒耐药的重要性
耐药质粒 普遍存在 于各种细菌,尤其是革兰阴性杆菌
质粒编码的耐药性通常是 多重耐药 (
multiple drug resistance,MDR)
质粒可通过 接合 在菌株间 高频传递细菌耐药的控制
维持高水平 药物浓度
联合使用 两种没有交叉耐药的药物
避免滥用 药物抗病毒药物抗病毒药物类型
化学药物
基因制剂
天然药物抗病毒化学药物机制
阻断病毒 脱壳
阻断病毒 核酸合成
核苷类似物( nucleoside analogue)、核苷酸类似物
( nucleotide analogue)和非核苷类似物
主要应用于疱疹病毒、逆转录病毒
阻断病毒 蛋白质合成
阻断病毒 释放抗病毒化学药物作用的靶位点作用靶点 药物
复制早期
由病毒 DNA或 RNA聚合酶介导的核酸合成
病毒前体蛋白切割
病毒 mRNA翻译蛋白
病毒释放
金刚烷胺 甲基金刚烷胺
无环鸟苷 丙氧鸟苷 脱氧鸟苷 penciclovir
famciclovir cidofovir 阿糖腺苷 idoxuridine
3氟胸腺嘧啶 甲酸磷霉素 AZT ddI ddC
d4T 3TC nevirapine 病毒唑 拉米夫啶
赛科纳瓦 英迪纳瓦 瑞托纳瓦 耐菲纳瓦
干扰素 fomiversin
Zanamivir oseltamivir
阻断病毒核酸合成的药物
核苷类似物( nucleoside analogue)
核苷酸类似物( nucleotide analogue)
非核苷类似物
主要应用于疱疹病毒、逆转录病毒阻断病毒核酸合成的药物靶病毒 分子结构 药 物疱疹病毒逆转录病毒其他病毒核苷类似物非核苷类似物核苷类似物核苷酸类似物非核苷类似物核苷类似物物无环鸟苷 丙氧鸟苷
cidofovir 阿糖腺苷 碘苷三氟胸苷甲酸磷霉素
AZT ddI ddC d4T 3TC
Adefovir
Nevirapine delavirdine
efavirenz
病毒唑无环鸟苷的作用原理抗真菌药抗真菌药物的种类和抗菌谱药物 白色念珠菌 新型隐球菌 浅表真菌二性霉素 B
5-氟胞嘧啶灰黄霉素硝基咪唑制霉菌素三唑类药物
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消毒与灭菌
灭菌 消毒 防腐 抑菌 无菌
热力灭菌法 高压蒸汽灭菌法
化学消毒剂的种类和作用机制问题
什么是消毒、灭菌、无菌、抑菌、防腐?
物理灭菌有哪些方法?
湿热灭菌有哪些方法?分别应用何处?
高压蒸汽灭菌法原理、应用?
消毒剂作用原理是什么?使用消毒剂有何注意事项?
灭菌 sterilization
杀灭或去除物体上所有微生物的方法,包括芽胞
消毒 disinfection
指杀死物体上病原微生物的方法,芽胞或非病原微生物可能仍存活。消毒剂( disinfectant)
防腐 antisepsis
抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡
抑菌 bacteriostasis
抑制细菌和真菌的生长繁殖的方法
常用的抑菌剂( bacteriostat)是一些抗生素,能可逆性抑制细菌的繁殖,但不直接杀死细菌
无菌 asepsis
指没有活菌的意思物理消毒和灭菌法
热力灭菌法干热灭菌法 湿热灭菌法
光线与射线
过滤除菌干热灭菌法
焚烧
烧灼
干烤:通常加温 160~ 180℃ 保持 2h
红外线灭菌湿热灭菌法
在同一温度下湿热的杀菌效果比干热好,
因为
温热灭菌时菌体蛋白质易变性
湿热穿透力大
湿热蒸汽有潜热存在巴氏消毒法( pasteurization)
61.1~ 62.8℃ 30min
71.7℃ 15~ 30秒
杀死液体中的病原菌或某些特定微生物
消毒牛奶、酒类等食品煮沸消毒法
煮沸 100℃ 经 5min可杀死一切细菌的繁殖体,一般消毒以煮沸 10min为宜
芽胞需 1~2小时才能杀死
用于一般外科器械、胶管和注射器、饮水和食具的消毒流通蒸汽灭菌法
细菌繁殖体需 15-30min才能杀死,但芽胞不会被全部杀死
间歇灭菌法
本法是利用反复多次的流通蒸汽灭菌,以达到灭菌的目的
只适用于不耐热( 100℃ 以内)的营养物质如某些培养基的灭菌高压蒸汽法 Autoclaving
压力,1.05kg/cm2
温度,121.3℃
时间,15~ 30min
效果
可杀死一切微生物
(包括细菌芽胞)
凡是耐高热和不怕潮湿的物品,均可用此法灭菌光线与射线
日光和紫外线:杀菌范围为 240~ 280nm,最适波长 260nm
UV的杀菌机制是损坏 DNA构型,干扰了 DNA的复制,
导致细菌死亡或变异
亚致死量紫外线可剌激细菌的繁殖或诱导细菌突变
紫外线穿透力不强,不能穿过普通玻璃、尘埃,只能用于物体表面和空气的消毒
电离射线:常用于杀菌的电离射线有 γ射线和高能量的电子束(阴极射线)
γ射线灭菌或消毒不升高温度且穿透力强,故特别适于忌热物品的灭菌或消毒滤过除菌
是用滤器( filter)除去液体中的细菌。常用滤过法除去不能加热灭菌的血清或液体中的细菌,但 不能除去病毒、支原体和L
型细菌
常用的除菌滤器
蔡氏( Seitz)滤器
玻璃滤器
薄膜滤器化学消毒和灭菌方法酚类 氧化剂 重金属盐类醇类 烷化剂 表面活性剂染料 酸碱类消毒剂的作用机理
使 细胞膜 通透性受损
使菌体 蛋白变性和凝固,失去生物活性,
导致细菌死亡
破坏或改变蛋白质与核酸 功能基团,使菌体 酶蛋白 失去酶的活性酚类作用机制 常用消毒剂 用途蛋白质变性损伤细胞膜灭活酶类
3%— 5%石炭酸
2%来苏
0.01%— 0.05%洗必泰地面、器具表面消毒 ; 皮肤消毒术前洗手醇类作用机制 常用消毒剂 用途蛋白质变性凝固干扰细胞代谢
70%— 75%乙醇
50%— 70%异丙醇皮肤消毒体温计消毒重金属盐类作用机制 常用消毒剂 用途氧化作用蛋白质变性凝固灭活酶类
0.05%— 0.1% 升汞
2% 红汞
0.1% 硫柳汞
1% 硝酸银
1%— 5% 蛋白银非金属器皿的消毒皮肤、粘膜、小创伤消毒皮肤消毒、手术部位消毒新生儿滴眼,预防淋球菌感染作用机制 常用消毒剂 用途氧化作用蛋白质沉淀
0.1% 高锰酸钾
3% 过氧化氢
0.2% 过氧乙酸
2% 碘伏
0.5ppm 氯
10%— 20%漂白粉皮肤、尿道消毒、水果消毒创口、皮肤、粘膜消毒器材消毒皮肤消毒饮用水消毒地面、厕所、排泄物消毒氧化剂表面活性剂作用机制 常用消毒剂 用途损伤细胞膜灭活酶类蛋白质沉淀
0.1% 新洁尔灭
0.1% 杜灭芬外科手术洗手,皮肤粘膜消毒,浸泡手术器械皮肤创伤冲洗,金属器械
、棉织品、塑料、橡皮类消毒烷化剂作用机制 常用消毒剂 用途菌体蛋白、核酸烷基化
10% 甲醛
0.05% 环氧乙烷
2% 戊二醛浸泡消毒,空气消毒手术器械、敷料消毒精密仪器、内窥镜消毒染料作用机制 常用消毒剂 用途对核酸有亲和力
,影响繁殖以及干扰氧化过程
2% 龙胆紫 浅表创伤消毒酸碱类作用机制 常用消毒剂 用途破化细胞膜、细胞壁和凝固蛋白醋酸熏蒸
1:4 生石灰空气消毒地面、排泄物消毒影响消毒剂作用的因素
消毒剂浓度和作用时间
75% ethanol
温度:温度升高效率增强
Anthrax spore— 2% 戊二醛
20oC,104 / ml / 15min 56oC,104 / ml / 1min
细菌种类和数量
结核杆菌、芽胞
被消毒物的性质小结
概念:消毒 灭菌 无菌 抑菌 防腐
物理灭菌的方法与应用
湿热法的种类和应用
消毒剂的作用原理和应用医院感染的控制特点医院感染的微生物种类监测与控制医院感染( hospital infection)
医院内感染( nosocomial infection)
医院获得性感染( hospital-acquired
infection)
由医院的病原生物或其毒素导致的局部或全身感染性疾病
感染对象
一切在医院活动的人群,包括患者、患者陪护人员、医院职工医院感染的特点
感染类型:以 内源性感染 为主
医院感染微生物
条件致病微生物,铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌及大肠埃希菌等
常具有 耐药性甚至多重耐药
感染对象
婴儿和老年人 为主
主要传播途径空气传播 接触传播医院感染的控制
消毒灭菌和无菌操作
隔离( isolation)
监测
抗生素的使用
建立医院感染控制机构和法规社区感染的控制社区感染的监测与控制计划免疫疾病流行强度
散发( sporadic)
爆发( outbreak)
流行( epidemic)
暴发流行( panepidemic)
我国感染疾病流行现状和趋势
曾经造成严重危害的白喉、百日咳、破伤风、麻疹、脊髓灰质炎等基本得到控制,脊髓灰质炎即将被消灭。 但结核病仍未得到控制
发病率最高的是呼吸道和肠道传染病
过去基本消失的 性传播疾病卷土重来,一些 新传染病 如艾滋病、肠出血性大肠杆菌感染(如
O157:H7)、新型病毒性肝炎、军团菌病、
O139霍乱、肺炎衣原体感染等也在我国出现,
有的已经造成严重后果
病原微生物耐药状况严重社区感染的监测
系统收集相关资料
整理和分析资料
迅速发布分析结果,特别是对疾病预防和控制的指导社区感染的控制
消灭传染源
切断传播途径
保护易感染人群控制和预防社区感染主要手段
群体免疫( herd immunity)
计划免疫
预防性用药
脑膜炎奈瑟菌感染和白喉流行时,预防性用药可以有效防止疫情扩散计划免疫
计划免疫( programmed immunization)
是根据疫情监测和人群免疫状况调查,按照规定的免疫程序,有计划地预防接种,以获得对某些传染病的特异免疫力。也被称为国家免疫计划( The National
Immunization Program)或儿童免疫接种( Childhood
Immunization)
计划免疫和预防接种( prophylactic
immunization)
都是利用人工制备的抗原或抗体,通过适宜的途径进入机体,使机体获得对某种传染病的特异免疫力,但计划免疫和预防接种是两个不同的概念扩大免疫计划 EPI
1974年起 WHO推行扩大免疫计划(
Expanded Programme on Immunization,
EPI)
建议各国将天花、麻疹、脊髓灰质炎、百日咳、白喉、破伤风和结核列入计划免疫
全球从只有 5%儿童接受预防接种提高到
1990年的 80%,并且灭绝了天花,脊髓灰质炎也基本接近灭绝我国的计划免疫项目
卡介苗
脊髓灰质炎减毒活疫苗
白百破疫苗
麻疹疫苗
乙型脑炎疫苗
流脑疫苗
乙型肝炎疫苗