微生物与人类的关系
人体体表及其与外界相通的腔体内,如口腔、鼻腔系统、咽喉腔、结膜、肠道、泌尿生殖道等,存在着大量的微生物,有些是长期驻留的微生物,在机体防御功能正常时是无害的,称为正常菌群或正常菌群。正常的菌群对人体是有益的,是必须的。正常菌群是由相当固定的细菌组成,它们有规律地定居在身体的某些特定部位,成为身体不可分割的一部分。正常菌群数量庞大,约1014。在长期的进化过程中,通过个体适应和自然选择,正常菌群中的不同物种,正常菌群与宿主之间,正常菌群与宿主与环境之间,始终处于动态平衡状态,形成一个相互依存、相互制约的系统。所以正常情况下,正常菌群是不会显示宿主的。
除正常菌群外,还有一类通过性菌群,也称外来菌群,由非致病性或潜在致病性细菌组成。它来自宿主的周围环境或其他栖息地,并在宿主体内停留数小时、数天或数周。如果正常菌群紊乱,经过的菌群可以在短时间内大量繁殖,引起疾病。
正常菌群有许多重要的生理功能:
1,如菌群之间的生物拮抗作用,正常菌群在人体某一位置附着、定殖、繁殖,形成膜屏障。通过拮抗作用,抑制和排除路过菌群的入侵和聚集,调节人体和微生物之间的平衡。
2、免疫功能,正常菌群可以刺激宿主产生免疫和清除功能。
3、营养,人体肠道内的正常微生物,如双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌等。,能合成人体生长发育所必需的多种维生素,如B族维生素、维生素K等。,营养并参与糖和蛋白质的代谢。
4、解毒,如双歧杆菌可使肠道内过多的革兰氏阴性杆菌降至正常水平,减少对内毒素的吸收。
5.抗肿瘤作用,可降解和清除体内致癌因子,激活体内抗肿瘤细胞因子。
6、抗衰老,双歧杆菌能刺激肠道产生免疫球蛋白,还能及时清除体内自由基,产生SOD(超氧化物歧化酶)等。
人体与微生物之间的动态平衡称为微生态平衡,受外界环境因素和宿主因素的影响。外界环境主要是通过改变宿主的生理功能,如正常菌群,通过产生细菌素、抗生素及其代谢产物,通过争夺营养和空间来阻止路过菌群的入侵,维持自身的稳定。生态平衡时,能维持宿主正常的生理功能,如营养、免疫、消化等。慢性病、癌症、手术、辐射感染、不合理使用抗生素都可能导致生态失衡。
二、微生物对人类的好处
绝大多数的微生物对人类、动物、植物都是有益的,都是必须的。如果自然界没有微生物,植物就无法代谢,人类和动物就无法生存。正常情况下,人体不会有传染病。正常情况下,生活在人体口腔、鼻腔、咽喉腔、消化道内的菌群是无害的,其中有些还能抵抗病原微生物。生活在肠道中的大肠杆菌还能为宿主提供必需的营养物质,如硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B12、维生素K和各种氨基酸。
在医药行业,很多抗生素都是微生物的代谢产物。比如青霉素就是青霉菌(一种真菌)的代谢产物。微生物还可以用来制造维生素、辅酶、ATP等药物。
在我们的日常生活中,我们使用酒精,醋,酱油,各种浸没产品等。,都是微生物发酵制成的。
第三,微生物对人类的危害
正常菌群和宿主之间的生态平衡在某些情况下会被打破,导致生态失衡和疾病。这样,平时不致病的正常菌群就变成了致病菌。这种具体情况主要包括以下内容:
1.宿主部位的改变,如大肠杆菌从原宿主肠道进入尿路,或手术时通过切口进入腹腔和血液。
2.免疫功能低下,宿主大量使用免疫抑制剂,如激素、抗癌药、放疗等,全方位降低免疫功能,使一些正常菌群越过原居住地黏膜等屏障,进入组织或血流中出现各种疾病,严重者可导致脓毒症和死亡。
3.正常菌群失调是宿主某一部分正常菌群中菌株比例发生较大变化并超出正常范围的一种状态。
当菌群失调时,往往会引起严重感染或重叠感染。这种现象是在治疗感染性疾病的过程中,由于另一种新病原体的感染而引起的,如铜绿假单胞菌、嗜麦芽假单胞菌、洋葱假单胞菌等。,这些都是在大量使用第三代头孢菌素或碳青霉烯类药物时发生的。这种现象很普遍。其机制是应用这些抗菌药物后,大部分正常菌群被杀死或抑制,而少数劣势菌群或外来耐药菌趁机繁殖而致病。引起双重感染的常见细菌有金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、铜绿假单胞菌等。
第四,全力以赴维护人体和微生物的生态平衡。
只有维持人体和微生物之间的生态平衡,人体才能不患传染病。其原则是:顺应微生态平衡的自然规律,因势利导,保护自然生态环境,提高免疫力和培养正常菌群,提高定殖能力。具体来说,可以从以下四个方面入手:
1.保护微生态环境(1)宿主的病理状态往往会引起微生态失衡,因此需要去除病理状态,有利于维持微生态环境。消化系统、呼吸系统、内分泌系统、循环系统、泌尿生殖系统等部位的疾病都可能伴有微生态失调。为了使微生态恢复正常,治愈或缓解这些原发病是必不可少的。比如胃酸缺乏或肝病,往往会导致小肠上部细菌过度生长,引发肠道疾病。只有根治胃酸缺乏症和肝病,才能根除小肠疾病,否则不能达到单纯治疗的目的。(2)清除体内异常解剖结构。宿主体内解剖结构异常也是微生态环境失衡的常见原因,如胃切除、肠切除、结肠转位等,可引起解剖结构异常,导致正常菌群失调,恶性贫血、维生素缺乏、吸收不良综合征,菌群失调可作为次要原因引起恶性贫血等疾病。
2.增强宿主的免疫力如果宿主免疫力下降,就容易诱发菌群失调,造成细菌毒素的过度产生和积累,对宿主产生不利影响。可见,宿主免疫力高可以减少内源性感染的发生。此外,宿主的营养状况也是维持宿主与正常菌群平衡的重要因素。营养不良或营养变化会影响正常的微生物菌群,导致菌群失调。加强和改善营养状况,可以提高人体免疫力。
3.合理使用抗菌药物滥用、误用或不合理应用抗菌药物会造成以下后果(1),使微生态失衡,菌群失调。抗菌药物会同时杀死致病菌的“天敌”——有益菌(正常菌群)。身体某一部位的细菌被杀死后,身体其他部位或体外的细菌就会进入体内(传染源细菌)大量繁殖,导致身体生病。如常见的二重感染、伪膜性肠炎、急性出血性肠炎、念珠菌感染、胃肠道感染等。不合理使用抗生素容易导致维生素B和K缺乏。(2)抗生素耐药性,很多人把抗菌药物当成“灵丹妙药”。不管什么病都不分青红皂白,感染性或非感染性疾病都用抗菌药物,并认为等级越高剂量越好。难道不知道细菌要适应变化的环境,体内的基因会发生变异来抵抗抗菌药物的杀伤吗?这就是细菌的耐药性,这也是自然现象。然而,滥用、误用和不合理应用加速了细菌耐药性的产生,部分细菌逐渐演变为“超级细菌”。(3)加重机体毒性反应,如神经系统毒性反应、造血系统反应、肝肾毒性反应、胃肠道毒性反应等。这些毒性反应加重了机体的损伤反应,破坏了微生态的平衡。
4.采用微生态疗法。微生态平衡疗法是指促进正常微生物、宿主和环境之间的微生态失衡变为正常平衡的医学措施,包括两大措施(1),即使用抗菌药物的生态疗法,即使用对病原菌敏感的抗生素,选择性杀灭或抑制病原菌,防止内源性感染。(2)微生态调节剂生态疗法,包括益生菌及其代谢产物和促生长因子。
微生态疗法的使用,特别是在治疗胃肠菌群失调方面已经取得成功,其他系统的微生态疗法正在研究中。