病原微生物對人類的威脅

黃亮

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川南充 637131）

病原微生物是指可以侵犯人體，引起感染甚至傳染病的微生物，包括病毒、細(xì)菌、真菌、原生動物和蠕蟲等，其中以細(xì)菌和病毒的危害性最大[1]。病原微生物可以通過空氣、體液、食品、水等從一個宿主轉(zhuǎn)移到另一個宿主，造成公共恐慌和經(jīng)濟(jì)損失。近年來，造成人類感染的病原微生物日益復(fù)雜，種類增多，抗菌藥物濫用致使細(xì)菌耐藥，病原微生物已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年死亡的5200萬人中，1/3是由病原感染引起的傳染病造成的[2]。

1 主要病原微生物

2006年1月衛(wèi)生部頒發(fā)的《人間傳染的病原微生物名錄》明確，人間傳染的病原微生物共涉及160種病毒、155種細(xì)菌（包括放線菌、衣原體、支原體、立克次體、螺旋體）、59種真菌、6種朊病毒。

1.1 病原菌

1865年，歐洲蔓延著一種可怕的蠶病，路易斯·巴斯德發(fā)現(xiàn)致病的微生物并命名為“病菌”。病原菌是指能引起人類疾病的細(xì)菌，常見病原菌有腦膜炎奈瑟菌、大腸埃希菌等，病原菌的致病力與其毒力、入侵?jǐn)?shù)量及入侵途徑有關(guān)，致病菌可引起機(jī)體侵襲性疾病及毒素性疾病[3]。人類和病原菌的斗爭，是一場曠日持久的攻防戰(zhàn)。由于抗生素的濫用及病原菌的基因突變，出現(xiàn)了對多種抗生素具有耐藥性的細(xì)菌即“超級細(xì)菌”，感染后機(jī)體可出現(xiàn)可怕的炎癥、高燒、痙攣、昏迷直到最后死亡，對這種病原菌，人們幾乎無藥可用，致死率約50%。世界衛(wèi)生組織曾經(jīng)警告稱，超級細(xì)菌的抗藥性是全球健康的最重大威脅之一[4]。

1.2 病毒

1892年，俄國伊萬諾夫斯基從煙草花病葉中提取出一種比細(xì)菌更小、可通過細(xì)菌濾器的“可濾過性感染物”；1898年，荷蘭科學(xué)家杰林克用“病毒”來命名這種不同于細(xì)菌的新感染物[5]，從而開創(chuàng)了病毒學(xué)的發(fā)展歷程。19世紀(jì)末，不同病毒逐漸得以發(fā)現(xiàn)和鑒定。迄今為止，病毒是發(fā)現(xiàn)數(shù)量及了解最少的一種生命，病毒對人類、家畜和植物危害也最嚴(yán)重，是目前人類最難控制的一類生物，狂犬病、艾滋病等與病毒相關(guān)的疾病一直困擾著人類，約80%的人類傳染病是由病毒引起。

1.3 真菌

真菌是生物界中很大的一個類群，有10萬余種，我國約有4萬種真菌。真菌感染引起的疾病被稱為真菌病，致病性真菌有幾百種，其中絕大多數(shù)自然存在于水、土壤和有機(jī)廢料中，90%的人類真菌病僅由幾十種真菌引起。人體接觸致病性真菌污染的土壤或患者和患畜，可出現(xiàn)表面感染、皮膚感染、皮下組織感染、深部感染或條件致病性感染。近年來，真菌感染已成為醫(yī)院感染的一個重要因素，尤其是念珠菌屬的白色念珠菌、熱帶念珠菌和光滑念珠菌引起的侵襲性真菌感染呈現(xiàn)出上升趨勢。

1.4 朊病毒

朊病毒是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的最微小的“生命”，是與病毒和類病毒都很不同的一種蛋白質(zhì)傳染原，醫(yī)學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域至今尚未徹底弄清楚。朊病毒潛伏期長，可侵襲人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)，造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性退行性疾患，腦內(nèi)神經(jīng)元空泡變性，致死率100%，朊病毒引起的疾病被稱為傳染性海綿狀腦病。

2 病原微生物的傳播途徑

2.1 空氣傳染

病原微生物在空氣中自由散布，在空氣中長時間浮游、長距離移動，通過呼吸道侵入人體。美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室最新研究發(fā)現(xiàn)，人們呼吸的空氣中細(xì)菌種類超過1800種。對外界抵抗力強(qiáng)的病原，如結(jié)核桿菌、炭疽桿菌芽孢等可以此方式傳播。

2.2 飛沫傳染

如百日咳桿菌、麻疹病毒等病原攜帶者或患者咳嗽、打噴嚏、說話時，病原附著在噴出的溫暖而潮濕的液滴上，短時間、短距離在空氣中漂浮，下一位宿主因呼吸、張口或偶然碰觸到眼睛表面時黏附而受染。飛沫傳染是許多病原微生物的主要傳播途徑，如水痘-帶狀皰疹病毒、流感病毒等。

2.3 消化道傳染

消化道傳染即病原微生物通過攜帶者或患者的排泄物傳播。病原隨著排泄物排除體外后，污染手、水、食物和食具等被吃入體內(nèi)而感染。傷寒桿菌、柯薩奇病毒、蛔蟲都可通過消化道傳播[6]。

2.4 接觸傳染

由于直接接觸、親吻病原微生物攜帶者或患者，或因共享牙刷、毛巾、刮胡刀、餐具等貼身物品，或因攜帶者接觸后在環(huán)境留下病原而導(dǎo)致傳播。真菌感染的香港腳、細(xì)菌感染的膿包癥等都可通過此途徑傳播。

2.5 血源及性傳染

血源及性傳染主要是指性接觸、血液和母嬰傳播。乙型和丙型肝炎病毒、巨細(xì)胞病毒等病原微生物可通過不潔注射、輸血、血液制品、手術(shù)及性傳播。在28類甲、乙類傳染病中，血源及性傳播的傳染病所占比例最高，達(dá)63.63%。

2.6 節(jié)肢動物傳播

又稱蟲媒傳播，是以蚊、蠅等節(jié)肢動物作為傳播媒介造成的傳染，包括機(jī)械性攜帶和生物性傳播兩種方式，痢疾桿菌、鼠疫桿菌、瘧原蟲等都經(jīng)節(jié)肢動物傳播。

3 病原微生物與人體斗爭的結(jié)局

3.1 人體保持健康

人體啟動正常防御功能，將入侵的病原消滅或排除體外。機(jī)體不出現(xiàn)疾病狀態(tài)，不引起傳染病。

3.2 病原攜帶狀態(tài)

病原微生物入侵后，在局部繁殖，局部輕微病變，不出現(xiàn)臨床癥狀，但可自局部向體外排除病原，是最重要的傳染源。病原攜帶者排出病原的數(shù)量、持續(xù)時間以及其職業(yè)、衛(wèi)生習(xí)慣、社會活動范圍等決定著病原攜帶者傳染范圍。在餐飲業(yè)、供水企業(yè)、托幼機(jī)構(gòu)等單位工作的病原攜帶者對人群的威脅非常大。

3.3 隱性感染

量較少或毒力欠強(qiáng)的病原微生物，如流行腦脊髓膜炎等侵入人體后，僅引起機(jī)體產(chǎn)生特異性的免疫應(yīng)答，不顯出任何臨床癥狀、體征，只能通過免疫學(xué)檢查才能發(fā)現(xiàn)，其中部分人可形成病原攜帶狀態(tài)，機(jī)體可因獲得特異性免疫力，而防止同種病原微生物感染。許多病原微生物以隱性感染為主，如腦膜炎雙球菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒等。

3.4 潛伏性感染

病原微生物入侵人體后，寄生在人體的某些部位，機(jī)體啟動免疫功能將病原微生物局限化而不引起顯性感染，但免疫功能又不足以將病原清除，病原便長期潛伏下來，機(jī)體免疫功能下降時，又可引起顯性感染。病原潛伏在病灶內(nèi)，成為潛伏感染，也是一些傳染性疾病如乙腦、灰質(zhì)炎等的主要傳染源。

3.5 顯性感染

入侵的病原微生物毒力強(qiáng)或數(shù)量多，加之機(jī)體抵抗力、免疫力薄弱，使得其在體內(nèi)繁殖、產(chǎn)毒，引起一系列病理生理反應(yīng)，表現(xiàn)出特有的臨床癥狀和體征，即患傳染病。根據(jù)病變部位可將顯性感染分為局部感染和全身感染。這類傳染病在臨床上容易被發(fā)現(xiàn)或診斷，如麻疹病毒感染后90%以上都是臨床病例，66%的流腮腺炎病毒感染者發(fā)病。

3.6 死亡

病原微生物感染后機(jī)體呈現(xiàn)嚴(yán)重的臨床癥狀，尚無有效的治療手段，多數(shù)以死亡為結(jié)局，如狂犬病毒感染后致死率為100%。

4 人類與病原微生物引起的傳染病斗爭史

由病原微生物引起的疾病統(tǒng)稱為感染性疾病，其中傳染性比較強(qiáng)、可以引起傳播的稱為傳染病[7]。病原微生物引起的傳染病由來已久，人類遭受其折磨已有許多世紀(jì)，在世界許多地方，傳染病是人類發(fā)病和死亡的主要原因，人類與病原微生物引起的傳染病已經(jīng)經(jīng)歷了漫長的斗爭史[8]。公元前430年，希臘雅典爆發(fā)天花，造成約3萬人死亡；東羅馬拜占庭在六世紀(jì)發(fā)生鼠疫；十二、十三世紀(jì)時，歐洲麻風(fēng)流行；十四世紀(jì)，鼠疫耶爾森菌引起的黑死病，30%～50%的人口死于這場災(zāi)難，幾乎摧毀了整個歐洲；十四世紀(jì)，歐洲爆發(fā)鼠疫，死亡人數(shù)達(dá)2 000萬；在十六世紀(jì)和十七世紀(jì)，數(shù)百萬墨西哥人和美洲土著人死于天花。古代中國遭受到的傳染病也不計(jì)其數(shù)，傳染病奪去了無數(shù)人的生命。東漢末年，連年混戰(zhàn)，各地連續(xù)爆發(fā)瘟疫，據(jù)醫(yī)學(xué)家張仲景編寫的傳世巨著《傷寒雜病論》記載，自漢獻(xiàn)帝建安元年起，十年內(nèi)有2/3的人死于傳染病，其中傷寒病占70%；三國時期蜀軍南征七擒孟獲時，曾因瘴氣而損兵折將；據(jù)《中國救荒史》的不完全統(tǒng)計(jì)，中國歷史上自周代記載瘟疫開始，至清代末共記載了238次疫災(zāi)。近代中國在半封建半殖民地時期，各類傳染病猖獗，瘧疾和血吸蟲病的年發(fā)病者達(dá)上千萬人，丙型肝炎和霍亂等傳染病發(fā)病率也很高。

近年來，由于各級傳染病研究機(jī)構(gòu)和防治隊(duì)伍的成立，以及計(jì)劃免疫和預(yù)防接種等衛(wèi)生運(yùn)動的開展，瘧疾、白喉、麻疹等傳染病的發(fā)病率和病死率明顯下降，有些傳染病如天花、炭疽、黑熱病、灰髓炎等已消滅或接近消滅。但是自然界和生物界的斗爭是相互的，病原微生物也是此起彼伏。細(xì)菌病原體對常用抗菌藥物的耐藥性和多藥耐藥細(xì)菌的出現(xiàn)正以驚人的速度增長，是目前細(xì)菌感染和伴隨疾病的斗爭中面臨的最大挑戰(zhàn)之一。病毒性肝炎等原來少見的傳染病出現(xiàn)流行，人類免疫缺陷病毒、埃博拉病毒等過去沒有的病原微生物出現(xiàn)并引起傳染病，世界各地一度幾乎消滅的結(jié)核病，近年來死灰復(fù)燃，患病率逐年上升。

5 新發(fā)傳染病的威脅

新發(fā)傳染病是新世紀(jì)全世界面臨的共同難題。20世紀(jì)90年代初，美國專家提出了“新發(fā)轉(zhuǎn)染病”（Emerging of infectious diseases，EID）的概念，1992年美國醫(yī)藥研究所，將EID定義為“新的、剛出現(xiàn)的或出現(xiàn)抗藥性的傳染病，或在人群中的發(fā)生在過去20年中不斷增加或者有跡象表明在將來其發(fā)病有增加的可能性”[9]。目前普遍認(rèn)為新發(fā)傳染病是指近30年內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的傳染病。新發(fā)傳染病可分為三類：（1）發(fā)現(xiàn)原有疾病的病原而確認(rèn)為傳染病，如流行性出血熱等；（2）原來存在而近來病原才被發(fā)現(xiàn)并確立的傳染病，如萊姆病、丙型肝炎等；（3）原來并不存在而是新近出現(xiàn)并被發(fā)現(xiàn)和確立的傳染病，如艾滋病、O139霍亂等[10]。新發(fā)傳染病危害人類健康，是新世紀(jì)人類所面臨的最大的威脅與挑戰(zhàn)之一。

5.1 新發(fā)傳染病種類多

促進(jìn)新發(fā)傳染病發(fā)生及出現(xiàn)的因素復(fù)雜多樣，同時自然環(huán)境不斷變化、科學(xué)技術(shù)加速進(jìn)步等促進(jìn)了微生物的遺傳變異。近年來，每年都有一種以上的新傳染病被發(fā)現(xiàn)，自20世紀(jì)70年代以來，全球已發(fā)現(xiàn)的新發(fā)傳染病有已有40余種，如口蹄疫、埃博拉出血熱等都對人類的健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[11]。新發(fā)傳染病病原體種類繁雜，病毒性病原體所占比例最大，2006年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表示，新發(fā)現(xiàn)的病原微生物有23種病毒、10種細(xì)菌、6種寄生蟲、1種衣原體、1種螺旋體和1種朊病毒[12]。

表1 近30年來新發(fā)現(xiàn)的病原舉例

5.2 新發(fā)傳染病傳播速度快，波及范圍廣，受感染人數(shù)多

新發(fā)傳染病與年齡、性別、生活方式、倫理背景和社會經(jīng)濟(jì)狀況無關(guān)。由于當(dāng)今社會人口增長速度快、流動性大，新發(fā)傳染病對整個人類構(gòu)成嚴(yán)重威脅，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家也不能幸免[13]。自1981年首次發(fā)現(xiàn)艾滋病以來，全球每天約有1.6萬新感染HIV者，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年我國存活的HIV感染者達(dá)74萬人，目前全球已有6 000多萬HIV感染者。漢坦病毒自1976分離至今，其引起的腎病綜合征已遍及4大洲40多個國家。自1992年出現(xiàn)新型霍亂弧菌O139血清群，其引起的霍亂病迅速在印度等國家流行，1993年1—4月，僅孟加拉南部發(fā)病人數(shù)就達(dá)107297人。嗜肺軍團(tuán)菌病、禽流感病毒等都曾在一些國家和地區(qū)引發(fā)大規(guī)模的爆發(fā)和流行，造成了嚴(yán)重的危害。2003年，我國新發(fā)現(xiàn)的SARS病毒，在短時間內(nèi)迅速波及32個國家和地區(qū)，全球共發(fā)生8098例SARS病例，死亡774例，死亡率為9.6%。1998年，東南亞出現(xiàn)的尼巴病毒引起腦炎，造成106人病死，病死率達(dá)40%。1999年11月至2000年4月，歐、美、亞三洲都發(fā)生了中度以上的流感爆發(fā)流行，法國最為嚴(yán)重，流行高峰時發(fā)病率達(dá)861／10萬[14]。

5.3 新發(fā)傳染病社會危害重、影響大

新發(fā)傳染病難以預(yù)防控制，缺乏有效的治療手段和方法，感染、流行呈現(xiàn)全球性，嚴(yán)重危害人體健康，對社會經(jīng)濟(jì)也造成巨大打擊[15]。全球范圍內(nèi)第4號殺手艾滋病被列為“世紀(jì)瘟疫”，至今已有2200萬人死于艾滋病。1976年，在剛果埃博拉河流沿岸爆發(fā)了一種致死率極高的傳染病，傳染源被命名為“埃博拉病毒”，是能引起人類和靈長類動物產(chǎn)生埃博拉出血熱的烈性傳染病病毒，2015年3月12日世界衛(wèi)生組織宣布，埃博拉造成的死亡人數(shù)已超過1萬，是人類迄今為止尚未能征服的致命殺手之一，因其強(qiáng)致命性被病毒研究者考慮作為一種生物武器；全球性的自然疫源性疾病萊姆病已遍及世界5大洲70多個國家，美國疾病預(yù)防控制中心監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，1982—2002年已累計(jì)報(bào)告15余萬病例，每年新發(fā)病例超過20 000例，被美國稱為“第二艾滋病”。1986年在英國出現(xiàn)的瘋牛病已導(dǎo)致約20萬頭牛受到感染，特別是瘋牛病相關(guān)的人類新型克雅氏病，死亡率極高，一旦發(fā)現(xiàn)，幾乎100%死亡，自1996年發(fā)現(xiàn)以來，英國、法國、愛爾蘭、加拿大、香港特區(qū)已先后出現(xiàn)了變異性克雅病，已引起了全球性的重視，在國際上造成了很大恐慌。2003年爆發(fā)非典疫情，我國內(nèi)地24個省市區(qū)266個縣、市報(bào)告5327例SARS病例，死亡349例，國家統(tǒng)計(jì)局測算經(jīng)濟(jì)損失達(dá)933億元人民幣，約占2003年我國GDP的0.8%[16]。

5.4 生物恐怖

以生物戰(zhàn)劑殺傷有生力量和破壞植物生長的各種武器、器材總稱為生物武器。據(jù)北大西洋公約組織等7家國際組織評估，可用于生物武器的病原微生物有多種，包括25種病毒、13種細(xì)菌、4種立克次體、1種衣原體、2種真菌、3種原蟲及多種基因重組的病毒或細(xì)菌。其中，真正能大規(guī)模地危害人類，造成國家或城市癱瘓，最有可能被利用為生物武器的病原體有5種，即天花病毒、炭疽桿菌和鼠疫桿菌、波特淋菌、兔熱菌。

生物威脅具有隱蔽性和擴(kuò)散性，極易造成社會恐慌，嚴(yán)重時可誘發(fā)國家經(jīng)濟(jì)和社會危機(jī)。1859年法國在非洲北部的阿爾及利亞作戰(zhàn)時，由于霍亂病毒流行，1.2萬人喪失戰(zhàn)斗力；第一次世界大戰(zhàn)期間，德國曾首先研制并使用了細(xì)菌武器，交戰(zhàn)雙方患病毒性流感者僅一年半即達(dá)5億之多，死亡2000多萬人，是戰(zhàn)死人員數(shù)量的4倍；第二次世界大戰(zhàn)時期，日本帝國主義大規(guī)模研制生物武器，并在中國東北、廣州及南京等地建立研制細(xì)菌武器的專門機(jī)構(gòu)，曾對中國10余個省份施放鼠疫、霍亂、傷寒和炭疽桿菌等生物戰(zhàn)劑，造成霍亂和鼠疫等疾病的流行。生物武器的使用日益威脅著國際和平和人類安全，加重了新發(fā)傳染病對人類的威脅[17]。2005年，美國有關(guān)大規(guī)模殺傷性武器的情報(bào)能力委員會表示，生物武器威脅是情報(bào)界最不愿意面對的大規(guī)模傷亡威脅[18]。

6 結(jié)語

病原微生物引發(fā)的傳染病，尤其是新發(fā)傳染病不僅危害人類健康，給社會也造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，是新世紀(jì)人類所面臨的最大的威脅與挑戰(zhàn)之一，所以必須重視和加強(qiáng)對病原微生物的認(rèn)識、預(yù)防和控制。