感染微生态学研究进展

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1、感染微生态学的研究进展浙江大学附属第一医院感染科李兰娟一．感染微生态学的产生微生态学是研究人类、动物和植物与自身定居的正常微生物群相互依赖、相互制约的客观关系的科学。近几十年来，随着医学相关基础学科如悉生生物学，厌氧培养技术，电镜技术，细胞分子生物学等现代科学技术的迅猛发展，人们逐渐认识到人体体表、体腔内存在大量并不致病的微生物群，这些微生物群对其宿主非但无害，而且有益，并有众多的生理效应，并提出了对应于宏观生态平衡的微生态平衡理论。若是内外环境发生重大变化时这种平衡就要遭到破坏，发生微生态失衡，引起宿主各种类型的疾病[1]。微生态失衡引起的疾病来源于内源性和外源性两方面。内源性主

2、要来源于正常微生物群的比例失衡、定位转移和二重感染。外源性主要来自外袭菌的侵入，形成新的感染。烈性传染病基本得到有效控制，但随如抗生素、免疫抑制剂、放化疗、器官移植、介入治疗等各种医疗手段的广泛应用，使得各种危重病人的生命得以延长。耐药菌株的快速形成、流行，在健康人不致病的人体正常菌群成员，在此类人群中却引起了严重的难以控制的甚至是致命的感染。微生物繁殖快，进化也很快，其一天的变化相当于人类一千年的进化。正如世界卫生组织报告所称：“药物失去作用的速度与科学家发现新药的速度差不多。”因此，一惟地应用抗生素并不能解决这一问题。感染病的防治已成为21世纪的重大课题，急需新的理论加以指导、

3、研究。在这种研究背景下，国内感染病及微生态学家于2001年正式提出感染微生态学的概念，并于2002年出版了国内外第一部《感染微生态学》专著。感染微生态学是一门用微生态学理论和方法研究感染的发生、发展、结局并引导感染向宿主健康方向转移的微生态学分支，是微生态学、医学微生物学、免疫学与感染病学交叉而成的新兴生命学科。它主要研究和探讨的是感染的微生态学原理以及防治措施[2]。感染微生态学的提出为感染的预防和控制提供了新的理论和方法。二．感染的微生态学原理51．传统的感染性疾病认知模式是基于病原学的模式来研究人为什么会感染、感染的表现、发展以及预后。但是，实验证明病原体的暴露可能造成感染也

4、可能不导致感染，而感染也不一定导致疾病。微生态学认为人体及动物宿主携带有大量的正常微生物群，在正常情况下，分布在消化道、呼吸道、泌尿生殖道及皮肤这些特定部位的正常微生物群形成机体的生物屏障，对外袭性致病性微生物起拮抗作用[3,4]。动物实验发现正常肠道菌群对外来病原有一定程度的拮抗作用，如以鼠伤寒杆菌攻击正常小鼠，需104个活菌才能使其致死；若先给予口服链霉素抑制正常菌群，则10个活菌就可引起小鼠死亡。另外无菌动物及悉生动物研究同样发现人类的免疫、生化指标均与正常菌群特别与肠道菌群密切密切相关[5]。体外实验发现肠道正常菌群如双歧杆菌可通过磷壁酸与肠上皮细胞表面受体结合、黏附并占据

5、肠上皮细胞表面空间，形成菌膜屏障从而抑制肠道内及外源性潜在致病菌对肠上皮的黏附、定植[6]；另外，肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等生理有益菌还具有多种生物拮抗功能，如通过营养争夺、产生各种有机酸降低肠道局部pH、产生具有广谱抗菌作用的物质如防御素、细菌素、过氧化氢、抗菌肽以及亲脂分子等，对肠道内的潜在致病菌起抑制或杀灭作用[7,8]。它还可以刺激干扰素的产生，促进肠道内SIgA和其它免疫球蛋白分泌，增加肠道局部免疫力等。最近研究认为它还可以抑制毒素和受体相互作用的蛋白从而间接起到抗病原菌定植作用。 因此我们认为机体是否感染以及感染后的发生发展不仅取决于病原微生物对机体的侵袭力、产生的毒素

6、等因素，还要取决于机体的正常微生物平衡状态。2．传统的生物病因论认为感染是由致病性微生物引起的。微生态学却认为，感染是生态平衡与生态失衡相互转化的重要内容。引起感染的微生物不一定是致病菌或病原体，而是正常微生物群易位或易主的结果。其中的肠道正常菌群易位引起感染已引起了广泛的关注。肠道易位的细菌主要为兼性厌氧菌，其中革兰染色阴性杆菌占了很大一部分。通常易位的细菌与其在肠道中的数量密切相关，细菌数量越多，发生易位的可能性越大，但在正常人群，肠道内数量上占优势的专性厌氧菌如双歧杆菌并不发生易位。肠道细菌易位的主要原因有肠道内菌群失衡5，肠黏膜屏障通透性增加和宿主免疫功能下降，比如出血性休

7、克、烧伤、外伤、肠道缺血、急性胰腺炎、严重感染、急性肝衰竭以及肝硬化等均可导致细菌易位[1,9,10]。各种原因尤其在抗生素治疗期间引起的肠道菌群失衡，均可导致细菌易位扩散，如灭滴灵可显著增加肠道大肠埃希菌（Ecoli）易位到局部淋巴结的发生率，引起肠道外的感染（脓毒血症、肺部感染、腹腔感染等）；动物实验发现在肠道缺血再灌注时经常发生细菌易位，发生肠道易位的细菌数量依次为大肠埃希菌、变形杆菌、凝固酶阴性葡萄球菌和肠球菌[11]。临床研究发现，许多患者虽有菌血症、脓毒血