第四章　病原生物性疾病的诊断与控制

第一节　病原生物感染的诊断

病原生物感染的诊断是指病原体标本从采集送检、标本处理、病原体（包括特异性的核酸片段）的检查和病原体代谢产物或检查患者特异性抗体的出现及其消长并做出判断、得出结论的过程。主要有直接涂片镜检、分离培养、生化试验、血清学、分子生物学等检测技术和方法。有的尚需做动物试验、药物敏感试验等。除了这些技术与方法之外，在病原生物感染的诊断中还需要了解和掌握包括标本采集、保存、运送等相关程序。

一、标本采集

病原学诊断首先要获取标本，主要包括采集血液、组织液、排泄物（粪便、尿）、分泌物（唾液、痰）或进行组织活检，这一过程就是标本采集。为了提高检出率，避免诊断错误，标本采集应遵守以下几项原则：

1. 尽量避免和减少污染，以保证检测的准确性。

2. 根据病原体在患者不同病期的体内分布和排出部位，采取不同标本。例如，流行性脑脊髓膜炎患者取脑脊液、血液或出血瘀斑；伤寒患者在病程1～2周内取血液，2～3周时取粪便；旋毛虫病取组织肌肉活检。

3. 采集标本应尽可能在疾病早期以及在使用抗菌药物之前。采取局部病变标本处，不可用消毒剂。

4. 尽可能采集病变明显部位的材料。例如细菌性痢疾患者取其沾有脓血或黏液的粪便，肺结核患者取其干酪样痰液等。

5. 标本必须新鲜，采集后尽快送检。

6. 送检过程中，除个别不耐寒冷的病原体如脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌外，多数菌类标本可冷藏运送。还可根据所采集的标本性质，加入适当的保存液，如甘油缓冲液。

二、病原学诊断

病原学诊断是指通过直接观察病原体（包括特异性的核酸片段）或其代谢产物得出检查结果的过程。主要有以下几种方法：

1. 镜检　凡在形态和染色性上具有特征的病原体，特别是寄生虫这一类大型病原体涂片染色后，用普通光学显微镜直接观察病原体的形态从而做出诊断，是最可靠的诊断方法。例如粪便涂片查见蛔虫卵、血液涂片查见疟原虫就可以直接确诊为蛔虫病、疟疾感染；痰中查出抗酸性细长杆菌，脓液中发现革兰氏阳性葡萄状球菌，咽喉假膜中有异染颗粒的棒状杆菌，脑脊液或瘀血点中查到肾形成双排列的革兰氏阴性球菌时，可分别初步诊断为结核分枝杆菌、葡萄球菌、白喉棒状杆菌和脑膜炎奈瑟菌感染。

在检查中还可以根据需要选用暗视野显微镜（darkfield microscope）、相差显微镜（phase contrast microscope）、荧光显微镜（fluorescence microscope）和同焦点显微镜（cofocal microscope）等特殊显微镜进行检查。

但很多细菌其形态、排列、染色等方面缺乏个体特征，故镜检只能作为初步诊断。而病毒则由于体积太小，直接镜检比较困难。由于某些病原学诊断方法本身检出率较低，或由于病原体寄生于组织中、血液中或其他器官中而无法获得病原体的标本，则必须采用其他的诊断方法。

2. 分离培养　分离培养是一种根据不同的疾病，选择不同的培养基培养或通过动物接种对检测对象进行筛选以达到分离病原体的目的，同时通过培养使病原体繁殖扩增后再进行检查的方法，可以提高检出率和准确率，特别对于细菌、病毒等微小病原体是最为可靠的诊断方法，但需时较久。多数病原体一般采用液体或固体培养基进行分离培养，因为病毒、立克次氏体、衣原体等病原体只能在活细胞内才能繁殖，故常采用组织培养、鸡胚培养和动物接种等方法。

三、生化试验

主要用于细菌的检测。细菌的代谢活动依靠系列酶的催化作用，不同致病菌具有不同的酶系，故其代谢产物不尽相同，借此可对一些致病菌进行鉴别。例如肠道杆菌种类很多，形态、染色性基本相同，菌落亦类似。但它们的糖类和蛋白质的分解产物不完全一样，因而可利用不同基质进行生化试验予以区别。

四、血清学诊断

病原体感染人体后，机体发生免疫应答而产生特异性抗体，因此，用已知病原体的特异性抗原，检测患者体液中有无相应特异抗体以及其效价的动态变化，可作为某些传染病的辅助诊断。一般取患者的血清进行试验，故这类方法通常称为血清学诊断（serological diagnosis），是病原性疾病的一种有效的辅助检查手段。常用方法有凝集试验、免疫荧光、补体结合试验、对流免疫电泳、酶免疫、沉淀试验、间接血凝、放射免疫、乳胶凝集等多种方法。尤其是酶联免疫吸附试验（enzyme linked immune absorbent assay, ELISA），由于其特异、灵敏、快速、经济的特点，已经成为血清学诊断中最为常用的方法（表4-1-1）。

五、分子生物学

核酸杂交和PCR技术在病原生物检测中的应用使病原学的诊断出现了重大发展，其高度特异的碱基互补特性使这一方法具有极高的特异性，但也正因为这一特性，极其微小的污染也会导致重大的假阳性结果。

1. 核酸杂交技术　核酸杂交可从标本中直接检出病原体，不受标本中的杂质干扰，对梅毒螺旋体等无法分离培养的病原体或立克次氏体、衣原体、结核分枝杆菌等培养时间长、培养条件要求苛刻的病原体尤为适用。

2. PCR技术　PCR技术具有快速、灵敏和特异性强等特点，现已广泛用于生物医学中的多个领域。可以通过用PCR技术检测病原标本中的特异性DNA片段来进行诊断。

3. 生物芯片技术　一次反应可通过计算机对样本中可能存在的多种检测对象进行系统检测分析，以实现对生物分子的准确、快速、大信息量的检测。现已广泛应用于病原体、病原耐药基因的检测。

第二节　病原生物性疾病的控制

病原生物性疾病的传播与流行需要三个基本环节，所以其控制的基本原则就是从如何切断这三个环节入手，即消灭传染源，切断传播途径和保护易感人群不受传染。由于病原体种类的不同，个体发病情况的差异，治疗效果的好坏以及经济实力、成本等诸多方面因素的影响，在具体实施过程中尚存在许多难以克服的问题，还需要不断研究，以探讨行之有效的控制措施。

一、消灭传染源

要做到早发现、早隔离、早治疗，根据传染源的性质、经济成本等采取不同措施尽量控制或消除传染源。如对于病畜、病禽采用全部扑杀、深埋；而对于人体感染则应严密隔离、彻底治愈。

二、切断传播途径

由于不同的病原生物的传播途径不同，所采取的措施也不尽相同，因此应该针对经口、经呼吸道、经皮肤等不同传播途径，通过养成和保持良好的生活与工作习惯，提高自我保护能力，防止和减少病原生物对机体的侵袭。

三、保护易感人群

保护易感人群的措施包括非特异性措施和特异性措施。除了建立和保持良好的生活和工作习惯、加强健康教育、提高自我保护意识等非特异性措施以外，针对易感人群缺乏免疫力而容易导致感染的状况，采取特异性措施提高人体抵抗病原体感染的免疫力。目前采用的方法可分为人工主动免疫和人工被动免疫两类（表4-2-1）。

（一）人工主动免疫（artificial active immunization）

人工主动免疫是指通过人为方式将疫苗（vaccine）等抗原接种人体，促使人体产生特异性细胞免疫和抗体反应，从而保护人体不再受同一种病原体侵害的方法。根据疫苗的发展，将死疫苗与活疫苗称为第一代疫苗，亚单位疫苗与基因工程疫苗称为第二代疫苗，而将DNA疫苗称为第三代疫苗。

1. 活疫苗（living vaccine）　通过对野生型的病原体进行改造，使其失去对人体致病的能力，而保留其可引起保护性免疫的抗原组分的无毒或减毒后的活体病原。这是产生最强免疫力、保护作用最好的疫苗，通常使用不必添加佐剂，用量小，副作用轻，1次接种即可产生良好的免疫效果，而且免疫力持久。如卡介苗（BCG）、麻疹减毒活疫苗、脊髓灰质炎疫苗等。

2. 死疫苗（killed vaccine or dead vaccine）　有些病原体难以获得无毒或减毒活体疫苗，则只能使用灭活以后的病原体作为疫苗。与活疫苗相比，其免疫原性及保护性都较为逊色，但更为安全。接种用量较大，通常只能诱发体液免疫，且需多次接种。如百日咳杆菌苗、流感病毒灭活疫苗等。

3. 类毒素（toxoid）　它是指细菌外毒素经特殊处理后，毒性消失但免疫原性仍保留，可引起机体产生抗毒素免疫反应的物质。如白喉、破伤风类毒素等。

4. 自身菌苗（autogenous vaccine）　从患者病灶中分离出的病原体制成的死疫苗。常用来治疗患者自身慢性反复发作、经抗生素治疗无明显疗效的细菌性感染。如金黄色葡萄球菌引起的慢性化脓性感染，大肠埃希菌引起的慢性肾盂肾炎等，经抗生素治疗无效时，可从患者病灶中分离出相应的病原微生物，制成死疫苗，多次皮下注射后，常可使感染终止。也可用于治疗其他患者的同类感染。一般认为，自身疫苗可刺激机体产生免疫，且有脱敏作用。

5. 亚单位疫苗（subunit vaccine）　有些病原体抗原成分复杂，完全用作疫苗使用会引起较大副作用，因此通过去除有害成分，只提取其中具有保护性抗原组分，由此制成的疫苗不含核酸成分。如流脑荚膜多糖疫苗、流感嗜血杆菌荚膜多糖疫苗、钩端螺旋体、铜绿假单胞菌的外膜蛋白等。

6. 基因工程疫苗（gene engineering vaccine）　也叫DNA重组疫苗。它是指通过病原体的抗原分析，从大量抗原成分中筛选出副作用小、具有较强保护性作用的抗原组分，然后获得编码这些抗原组分的目的基因，通过基因重组工程技术导入原核或真核表达系统，从而获得含有这些保护性抗原组分的人工疫苗。如乙型肝炎疫苗等。

7. 合成肽疫苗（synthetical peptide vaccine）　也称作合成疫苗（synthetical vaccine）或表位疫苗（epitope vaccine）。它是根据病原体抗原的氨基酸序列合成的多肽疫苗，一般20～40个核苷酸，制备容易，可大量生产，易保存，副作用小，使用安全，但也存在免疫原性弱、使用时必须加佐剂等缺陷。

8. 基因疫苗（gene vaccine）　又叫脱氧核糖核酸疫苗（DNA vaccine）。1995年WHO在日内瓦的国际会议上统一命名为核酸疫苗（nucleic vaccine）。它是将病原体中一种或多种保护性抗原编码基因克隆到真核表达载体上，再导入人体内使之直接表达抗原物质，从而引起机体产生免疫反应。其表达的抗原类似于亚单位疫苗，但不同的是它是在机体内部自动表达产生的。

（二）人工被动免疫（artificial passive immunity）

人工被动免疫是指通过使用制备好的含有特异性抗体的免疫血清、纯化的免疫球蛋白、细胞因子等免疫制品，使机体自外界获得即时适应性免疫力的一种措施，主要用于紧急预防和已获感染的治疗。

1. 抗毒素（antitoxin）　使用类毒素作为抗原制备的特异性抗体，可以通过特异性结合而中和外毒素，使之不能产生伤害作用。

2. 丙种球蛋白（gamma globulin）、胎盘球蛋白（placental globulin）　非特异性的抗体。从产妇的胎盘或婴儿脐带血中提取的丙种球蛋白称胎盘球蛋白，从血清中提取的称丙种球蛋白。

3. 细胞免疫制剂　如γ-干扰素（IFN-γ）、α-干扰素（IFN-α）、白细胞介素（interleukin）等。

思考题

注射乙型肝炎疫苗和破伤风抗毒素各属于什么免疫？

（景　涛）