正常菌群与人体关系

重要而被忽视的人体系统—正常菌群刘畅上海交通大学病原生物学教研室定义正常菌群(Normalflora):寄居于正常人体表及与外界相通的腔道中对人体无害的微生物，亦称正常微生物群(Normalmicrobialflora)。人体—1013个细胞体表和腔道—1014个细菌肠粘膜上的肠球菌人体微生态学的发展过程生态学(Ecology)——1866年由德国学者海克尔首先提出。研究生物与其生存环境相互依赖和相互制约的科学。微生态学(Microecology)——1977年德国学者鲁西提出“微生态学是研究正常微生物与其宿主相互关系的生命科学分支”——我国学者康白“人类生存与繁衍，必须适应环境。一个是外环境，即宏观生态；另一个是内环境，即微观生态”——我国已故著名学者魏曦人体的五大微生态系统消化道：如肠道的正常菌群为Bacteroidesspp.、Bifidobacteriumspp.和Lactobacillusspp.等呼吸道泌尿生殖道口腔皮肤作用：排阻、抑制；提供营养；产消化酶；分解有毒物；固氮、产有机酸，降低肠道pH和促进其蠕动等启蒙时期大事记1、直接制片法荷兰人列文虎克（AntonyVanLeeuwenhoek,1632－1723）于1676年发明了放大300倍的显微镜2、混合培养法国学者巴斯德（LouisPasteur,1822－1895）3、纯培养德国学者RobertKoch（1843－1910）发明了固体培养基4、正常菌群的认识Pasteur的正常菌群“有益论”俄国学者梅契尼可夫（Meqhnkobn.N.,1845－1916）的“肠中毒学说”。有益有害停滞时期——20世纪初至50年代发展时期——20世纪50年代末至今微生物菌群研究方法活菌培养法细菌的核酸探针鉴定技术聚合酶链式反应(PCR)DGGE与TGGE脉冲场凝胶电泳荧光原位杂交和荧光显微技术末端限制性片段长度多态性分析(TerminalRestrictionFragmentLengthPolymorphism,T-RFLP)正常菌群的组成常驻菌群(原籍菌群)组成相对固定有规律地定居于特定部位是宿主不可缺少的组成部分过路菌群(外籍菌群)非致病菌或条件致病菌停留时间短暂定植则引起不利影响鼻咽腔葡萄球菌、甲，丙型链球菌肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等外耳道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌表皮葡萄球菌口腔甲，丙型链球菌类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌肠道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌，双歧杆菌等阴道大肠杆菌、乳杆菌白念珠菌、类白喉杆菌非致病性分枝等皮肤葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌人体内正常菌群的分布眼结膜白色葡萄球菌、干燥杆菌尿道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌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营养作用——产营养排毒作用——除废物消化道——胃肠道内的微生物量占人体总微生物量的76.87%胃：胃酸的酸度很高(pH2-3)，基本无活菌。空肠和回肠上部：菌群较少。结肠和直肠：有大量细菌，细菌的天堂主要是类杆菌(Bacteroides)、双歧杆菌(Bifidobacterium)、大肠埃希氏菌、乳杆菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌(Proteus)、梭菌(Clostridium)等。原驻菌鉴定标准1、专性厌氧菌：95%2、定植特征：初级演替开始定植，峰顶菌落普遍存在，在峰顶菌落中恒定存在一定数量3、定位特征：有特异性定位，与上皮细胞密切黏附，但无有害作用4、通过耐性大：胃肠道内容物通过率超过微生物繁殖率2倍时仍大量存在粪便丰度(定性)和密度(定量)较消化道其他生境都大1克干粪含菌总数在4千亿个左右，约占粪重的40%，其中99%以上是厌氧菌，90%以上是活的。健康青年粪便涂片健康壮年粪便涂片健康中年粪便涂片肠道的正常菌群胃肠道的微生态演替胃肠道菌群从出现到峰顶群落阶段，叫做胃肠道菌群初级演替婴儿刚出生时肠道是无菌的，1-2小时后就有菌出现。开始时菌种和数量少，随后逐步增多。先定植的是需氧菌，然后是厌氧菌。因前者生长繁殖需消耗周围微环境中的游离氧，这有利于厌氧菌的繁殖。此过程约1周左右。肠道微生物群的构成类别共生性类型保持健康致病性类型-自身感染中间型类型-促进老化急性腹泻专性厌氧菌减少，过路菌优势增殖生理性细菌在抗生素影响下发生结构改变—抗生素诱发性腹泻慢性腹泻原籍菌比例失调，只有少数是过路菌参与胃肠道的微生态失调热带性斯普鲁一种有明显地理分布的吸收不良综合征慢性腹泻、体重下降，碳水化合物、脂肪、叶酸等吸收不良异常的小肠肠菌群，需氧或兼性厌氧菌明显多于厌氧菌细菌过生长综合症胃肠道解剖与生理性紊乱为特征脂肪泻、维生素缺乏症、碳水化合物吸收不良结肠性菌群在小肠上部定植革兰阴性杆菌比例增加导致内毒素水平增高肝脏解毒能力下降内毒素血症内毒素血症大肠癌与肠道菌群组成及细菌的酶的作用有关苏铁苷甲基偶氮甲醇致癌β—葡萄糖醛酸酶口腔前庭硬腭软腭牙齿合面口腔微生态口腔中有弱碱性唾液、食物残渣等，为正常菌群的繁衍提供了合适条件。最常见的菌群是甲型链球菌和厌氧链球菌，其次是表皮葡萄球菌、奈瑟氏菌(Neisseria)、乳杆菌(Lactobacillus)、螺旋体(Spirochaeta)、假丝酵母(Candida)等。当拔牙时，甲型链球菌可通过伤口进入血流。一般情况下，少量菌很快被肝、脾、淋巴结和骨髓中的吞噬细胞清除。但若心脏瓣膜有病损，或者是安装了人工瓣膜的人，细菌就会被阻留在那里并繁殖起来，导致心内膜炎。Gemella(弯生菌属),Granulicatella(颗粒链菌属),Streptococcus(链球菌属),andVeillonella(韦荣氏菌属)在大部分位点都能检测到S.mitis(缓症链球菌)在所有位点和标本中都能检测到一些菌种只在特定位点才能检测到健康人口腔菌群组成与口腔疾病组的菌群组成有明显不同与牙周病密切相关的Porphyromonasgingivalis(牙龈卟啉单胞菌),Tannerellaforsythia(福赛斯坦纳菌),andTreponemadenticola(齿垢密螺旋体)在正常人口腔标本中未检测到龋病和牙周病是人类的常见病和多发病。龋病被WHO列为仅次于癌症和心血管病之后的危害全球人类健康的第3大重点防治疾病，牙周组织的健康状况也被WHO列为人类健康的10项标准之一。这两种口腔常见病都是以牙菌斑为主要病因，均为口腔菌群失调所致，最终导致牙齿丧失，合称为口腔菌斑性疾病。致龋微生物的生物学特性产酸性和耐酸性合成细胞内多糖和细胞外多糖的能力对牙面黏附能力口腔主要致龋相关细菌口腔链球菌：主要是变异链球菌(S.mutans)，G+菌，产酸耐酸，与龋病的发生呈正相关。乳杆菌属：G+菌，产酸耐酸，诱发无菌鼠产生沟裂龋。韦荣球菌：G-菌，利用其他细菌产生的有机酸，消弱其致龋作用。放线菌：G+菌，粘附能力强，加速菌斑形成，所致龋损较轻。牙周病分类牙龈、牙周膜、牙槽骨、牙骨质青春前期牙周炎、青少年牙周炎、迅速进行性牙周炎、成人牙周炎、急性坏死溃疡性牙周炎与牙周病致病相关微生物1、血链球菌：抑制多数牙周致病菌生长2、口腔螺旋体：正常2%，可作为观察牙周疾病严重程度及监测治疗效果的指标。3、伴放线菌放线杆菌：产生毒素，降低机体屏障作用，促进厌氧环境，加速病情恶化。4、牙龈卟啉菌：具有粘附能力，释放多种酶和毒素，导致牙周炎5、产黑色素类杆菌：产生毒性产物，纯培养物无致病性，与其他菌混和则成为重要致病菌。6、放线菌属：和组织炎症有关，对中性粒细胞具有趋化性。牙周病和全身疾病的关系糖尿病：影响创伤愈合，加快牙周组织破坏速度，牙周局部菌群发生改变。HIV：与免疫功能下降有关，表现为非特异性口腔损害。义齿和其他口内矫治装置打破原有的口腔环境，使牙菌斑更易在其上沉淀，易导致义齿性口炎强调修复材料的仿生学，注意配戴义齿个体的口腔护理、生活习惯和生理状况泌尿生殖道女性的泌尿生殖道在人类的繁衍和防御机能方面起重要作用传统观念的束缚和研究方法的不足使其研究发展十分缓慢正常健康妇女阴道内的微生态菌群包括革兰阳性需氧菌、革兰阴性需氧菌、厌氧菌、支原体及假丝酵母菌等，活菌数为102-9ml，厌氧菌与需氧菌的比例为5：1。其中，乳酸杆菌为优势菌，对维持阴道正常菌群起着关键作用。妊娠期受内分泌的影响，阴道微生态参数pH值及阴道菌群会发生改变年龄微生态演替：与雌激素水平有关乳杆菌的分离率随年龄的增长而减少，而pH随之升高。白色念珠菌随年龄增长，分离率减少。B族链球菌、金黄色葡萄球菌随年龄而增加。宿主机体老化内分泌功能减退阴道生境改变阴道菌群生态演替女性生殖道的微生态失调滴虫阴道炎：pH5.0~6.6念珠菌阴道炎：pH4.0~4.7细菌性阴道病:乳杆菌减少，其他细菌大量繁殖妊娠期患细菌性阴道病会直接导致包括自然流产、早产、足月前胎膜早破、羊水感染、产后子宫内膜炎和剖宫产后切口感染以及围产儿并发症。妊娠期合并外阴阴道念珠菌病的孕妇除可以导致早产、绒毛膜羊膜炎和母婴垂直感染外，还易在阴道分娩时导致软产道裂伤，阴道乳杆菌活菌制剂我国自行研制的一种乳杆菌制剂德氏乳杆菌乳酸变种(Lactobacillusdebrukii,spplactis)