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病原微生物学研究进展

目录病原微生物学概述定义、分类及研究历程研究方法与技术进展传统与现代检测技术主要病原体研究进展病毒、细菌、真菌、寄生虫未来方向与挑战

病原微生物学概述研究对象致病性微生物研究内容生物特性、致病机制、宿主互作学科价值疾病预防、诊断和治疗

什么是病原微生物？细菌单细胞原核生物病毒非细胞型微生物真菌单细胞或多细胞真核生物寄生虫依赖宿主生存的生物

病原微生物学的研究对象与内容宿主-病原相互作用免疫应答与逃逸机制致病机制毒力因子与致病性微生物生物学特性形态结构与生理特征

病原微生物学的发展历程1早期发现（17-19世纪）列文虎克显微镜首次观察微生物2黄金时期（19世纪末-20世纪初）巴斯德、科赫奠定微生物学基础3分子生物学时代（20世纪中后期）DNA结构发现，基因克隆技术发展4组学时代（21世纪）高通量测序，多组学整合分析

研究方法与技术进展形态学观察最基础的鉴定手段分离培养获得纯培养物3分子生物学核酸和蛋白质分析组学技术系统性研究微生物特性

传统检测方法形态学检测显微镜直接观察光学显微镜电子显微镜荧光显微镜培养分离在特定培养基上生长选择性培养基差异性培养基厌氧培养技术生化检测代谢特性鉴定碳水化合物发酵试验酶活性测定自动化生化系统

免疫学检测技术抗原-抗体反应免疫学检测基本原理ELISA酶联免疫吸附试验免疫荧光技术直接观察抗原抗体结合流式细胞术多参数定量分析

核酸检测技术PCR技术特定序列扩增实时荧光定量PCR边扩增边检测，定量分析基因芯片技术高通量基因表达分析数字PCR绝对定量，高灵敏度

宏基因组测序技术（mNGS）1样本处理与核酸提取获取总DNA/RNA2文库构建片段化、接头连接3高通量测序同时测定所有微生物序列4生物信息学分析序列拼接、比对、分类鉴定

生物信息学分析数据预处理质量控制、过滤、标准化序列比对与参考数据库比较进化分析系统发育树构建功能预测基因功能注释

细胞培养技术1912年技术起源首次成功体外培养动物细胞37℃最适温度大多数哺乳动物细胞培养条件5%CO?浓度标准培养条件100+细胞系数量常用于病毒研究的细胞系

动物模型传统动物模型小鼠、大鼠等啮齿类动物人源化动物模型表达人类基因或携带人类细胞器官芯片技术模拟人体器官微环境

主要病原微生物研究进展类型代表病原体主要研究方向病毒新冠、流感、艾滋变异机制、疫苗开发细菌耐药菌、结核菌耐药性、新型抗生素真菌念珠菌、曲霉侵袭性感染、生物膜寄生虫疟原虫、利什曼生活周期、免疫逃逸

病毒研究进展

新型冠状病毒（SARS-CoV-2）基因组特征单链RNA病毒，29.9kbS蛋白结构介导受体结合与膜融合变异株研究Alpha、Delta、Omicron等免疫逃逸突变导致抗体识别降低

流感病毒H1N1H3N2B型VictoriaB型Yamagata

艾滋病病毒（HIV）病毒进入侵入CD4+T细胞2反转录整合RNA转为DNA并整合宿主基因组潜伏感染形成病毒库，难以清除功能性治愈新型治疗策略研究

肝炎病毒慢性感染机制免疫逃逸持续性复制肝细胞损伤肝癌发生机制基因组整合慢性炎症氧化应激新型抗病毒药物直接抗病毒药物宿主靶向药物免疫调节剂

细菌研究进展耐药机制解析水平基因转移、突变积累生物膜研究慢性感染、抗生素耐受性菌群失调与疾病肠道微生物组失衡与健康新型抗菌策略噬菌体、抗毒素、免疫疗法

耐药细菌

结核分枝杆菌潜伏感染特点代谢降低非复制状态抗药性增强宿主免疫逃逸抑制吞噬体成熟调节细胞因子形成肉芽肿新型诊断方法GeneXpert技术IGRAs检测生物标志物

幽门螺杆菌胃癌长期感染导致癌变慢性胃炎持续性炎症反应细菌定植特异性黏附胃黏膜

肠道病原菌微生物平衡共生菌与条件致病菌平衡菌群失调多样性下降，致病菌增多微生态调节益生菌、粪菌移植肠道健康免疫功能恢复，感染减少

真菌研究进展致病机制新发现形态转换、毒力因子念珠菌生物膜形成过程图示诊断技术进步分子诊断、抗原检测

侵袭性真菌感染80%免疫缺陷人群侵袭性真菌感染高风险40%病死率侵袭性肺曲霉病14天诊断延迟平均确诊时间3类抗真菌药物唑类、多烯类、棘白素类

白色念珠菌黏附特异性黏附宿主细胞形态转换酵母相与菌丝相转换生物膜形成提高抗药性和环境适应性分泌毒力因子水解酶、毒素等

新发真菌病原体耳念珠菌多重耐药性，全球蔓延隐球菌门新分类，包含多种病原菌镰刀菌新种免疫缺陷者感染增多黑曲霉与COVID-19相关真菌感染

寄生虫研究进展

疟原虫1蚊媒阶段在按蚊体内发育2肝细胞阶段肝内裂殖体发育3红细胞阶段环状体→滋养体→裂殖体4配子体阶段形成雌雄配子体

利什曼原虫宿主细胞内生存策略抑制吞噬体-溶酶体融合中和活性氧和氮调节自噬过程免疫调节机制抑制Th1反应诱导调节性T细胞抑制巨噬细胞活化药物靶点发现代谢途径特异酶表面抗原分子毒力因子

病原微生物与人类健康传染病急