病原微生物對人類的威脅

黃亮

（南充職業技術學院，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、細菌、真菌、原生動物和蠕蟲等，其中以細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、水等從一個宿主轉移到另一個宿主，造成公共恐慌和經濟損失。近年來，造成人類感染的病原微生物日益復雜，種類增多，抗菌藥物濫用致使細菌耐藥，病原微生物已成為全球關注的焦點。據世界衛生組織統計，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月衛生部頒發的《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·巴斯德發現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、入侵數量及入侵途徑有關，致病菌可引起機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。由于抗生素的濫用及病原菌的基因突變，出現了對多種抗生素具有耐藥性的細菌即“超級細菌”，感染后機體可出現可怕的炎癥、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%。世界衛生組織曾經警告稱，超級細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菌更小、可通過細菌濾器的“可濾過性感染物”；1898年，荷蘭科學家杰林克用“病毒”來命名這種不同于細菌的新感染物[5]，從而開創了病毒學的發展歷程。19世紀末，不同病毒逐漸得以發現和鑒定。迄今為止，病毒是發現數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，其中絕大多數自然存在于水、土壤和有機廢料中，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出上升趨勢。

1.4 朊病毒

朊病毒是人類迄今為止發現的最微小的“生命”，是與病毒和類病毒都很不同的一種蛋白質傳染原，醫學生物學領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系統，造成中樞神經系統慢性退行性疾患，腦內神經元空泡變性，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驗室最新研究發現，人們呼吸的空氣中細菌種類超過1800種。對外界抵抗力強的病原，如結核桿菌、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境留下病原而導致傳播。真菌感染的香港腳、細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、巨細胞病毒等病原微生物可通過不潔注射、輸血、血液制品、手術及性傳播。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63.63%。

2.6 節肢動物傳播

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

3 病原微生物與人體斗爭的結局

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。機體不出現疾病狀態，不引起傳染病。

3.2 病原攜帶狀態

病原微生物入侵后，在局部繁殖，局部輕微病變，不出現臨床癥狀，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量、持續時間以及其職業、衛生習慣、社會活動范圍等決定著病原攜帶者傳染范圍。在餐飲業、供水企業、托幼機構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

量較少或毒力欠強的病原微生物，如流行腦脊髓膜炎等侵入人體后，僅引起機體產生特異性的免疫應答，不顯出任何臨床癥狀、體征，只能通過免疫學檢查才能發現，其中部分人可形成病原攜帶狀態，機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，機體免疫功能下降時，又可引起顯性感染。病原潛伏在病灶內，成為潛伏感染，也是一些傳染性疾病如乙腦、灰質炎等的主要傳染源。

3.5 顯性感染

入侵的病原微生物毒力強或數量多，加之機體抵抗力、免疫力薄弱，使得其在體內繁殖、產毒，引起一系列病理生理反應，表現出特有的臨床癥狀和體征，即患傳染病。根據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現或診斷，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病。

3.6 死亡

病原微生物感染后機體呈現嚴重的臨床癥狀，尚無有效的治療手段，多數以死亡為結局，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稱為感染性疾病，其中傳染性比較強、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，在世界許多地方，傳染病是人類發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經歷了漫長的斗爭史[8]。公元前430年，希臘雅典爆發天花，造成約3萬人死亡；東羅馬拜占庭在六世紀發生鼠疫；十二、十三世紀時，歐洲麻風流行；十四世紀，鼠疫耶爾森菌引起的黑死病，30%～50%的人口死于這場災難，幾乎摧毀了整個歐洲；十四世紀，歐洲爆發鼠疫，死亡人數達2 000萬；在十六世紀和十七世紀，數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其數，傳染病奪去了無數人的生命。東漢末年，連年混戰，各地連續爆發瘟疫，據醫學家張仲景編寫的傳世巨著《傷寒雜病論》記載，自漢獻帝建安元年起，十年內有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《中國救荒史》的不完全統計，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。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病者達上千萬人，丙型肝炎和霍亂等傳染病發病率也很高。

近年來，由于各級傳染病研究機構和防治隊伍的成立，以及計劃免疫和預防接種等衛生運動的開展，瘧疾、白喉、麻疹等傳染病的發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。細菌病原體對常用抗菌藥物的耐藥性和多藥耐藥細菌的出現正以驚人的速度增長，是目前細菌感染和伴隨疾病的斗爭中面臨的最大挑戰之一。病毒性肝炎等原來少見的傳染病出現流行，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并引起傳染病，世界各地一度幾乎消滅的結核病，近年來死灰復燃，患病率逐年上升。

5 新發傳染病的威脅

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

5.1 新發傳染病種類多

促進新發傳染病發生及出現的因素復雜多樣，同時自然環境不斷變化、科學技術加速進步等促進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現，自20世紀70年代以來，全球已發現的新發傳染病有已有40余種，如口蹄疫、埃博拉出血熱等都對人類的健康構成了嚴重威脅[11]。新發傳染病病原體種類繁雜，病毒性病原體所占比例最大，2006年統計數據表示，新發現的病原微生物有23種病毒、10種細菌、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年來新發現的病原舉例

5.2 新發傳染病傳播速度快，波及范圍廣，受感染人數多

新發傳染病與年齡、性別、生活方式、倫理背景和社會經濟狀況無關。由于當今社會人口增長速度快、流動性大，新發傳染病對整個人類構成嚴重威脅，世界經濟發達國家也不能幸免[13]。自1981年首次發現艾滋病以來，全球每天約有1.6萬新感染HIV者，據統計，2009年我國存活的HIV感染者達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，僅孟加拉南部發病人數就達107297人。嗜肺軍團菌病、禽流感病毒等都曾在一些國家和地區引發大規模的爆發和流行，造成了嚴重的危害。2003年，我國新發現的SARS病毒，在短時間內迅速波及32個國家和地區，全球共發生8098例SARS病例，死亡774例，死亡率為9.6%。1998年，東南亞出現的尼巴病毒引起腦炎，造成106人病死，病死率達40%。1999年11月至2000年4月，歐、美、亞三洲都發生了中度以上的流感爆發流行，法國最為嚴重，流行高峰時發病率達861／10萬[14]。

5.3 新發傳染病社會危害重、影響大

新發傳染病難以預防控制，缺乏有效的治療手段和方法，感染、流行呈現全球性，嚴重危害人體健康，對社會經濟也造成巨大打擊[15]。全球范圍內第4號殺手艾滋病被列為“世紀瘟疫”，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生埃博拉出血熱的烈性傳染病病毒，2015年3月12日世界衛生組織宣布，埃博拉造成的死亡人數已超過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，美國疾病預防控制中心監測數據顯示，1982—2002年已累計報告15余萬病例，每年新發病例超過20 000例，被美國稱為“第二艾滋病”。1986年在英國出現的瘋牛病已導致約20萬頭牛受到感染，特別是瘋牛病相關的人類新型克雅氏病，死亡率極高，一旦發現，幾乎100%死亡，自1996年發現以來，英國、法國、愛爾蘭、加拿大、香港特區已先后出現了變異性克雅病，已引起了全球性的重視，在國際上造成了很大恐慌。2003年爆發非典疫情，我國內地24個省市區266個縣、市報告5327例SARS病例，死亡349例，國家統計局測算經濟損失達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菌。其中，真正能大規模地危害人類，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散性，極易造成社會恐慌，嚴重時可誘發國家經濟和社會危機。1859年法國在非洲北部的阿爾及利亞作戰時，由于霍亂病毒流行，1.2萬人喪失戰斗力；第一次世界大戰期間，德國曾首先研制并使用了細菌武器，交戰雙方患病毒性流感者僅一年半即達5億之多，死亡2000多萬人，是戰死人員數量的4倍；第二次世界大戰時期，日本帝國主義大規模研制生物武器，并在中國東北、廣州及南京等地建立研制細菌武器的專門機構，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，加重了新發傳染病對人類的威脅[17]。2005年，美國有關大規模殺傷性武器的情報能力委員會表示，生物武器威脅是情報界最不愿意面對的大規模傷亡威脅[18]。

6 結語

病原微生物引發的傳染病，尤其是新發傳染病不僅危害人類健康，給社會也造成極大的經濟損失，是新世紀人類所面臨的最大的威脅與挑戰之一，所以必須重視和加強對病原微生物的認識、預防和控制。