第三章微生態

動態規律第三章微生態

動態規律1第一節演替第二節宿主轉換第三節定位轉移

第一節演替2第一節演替（succession）

1.演替的定義2.演替的過程

（1）初級演替（2）次級演替（3）生理性演替（4）病理性演替3.演替峰頂第一節演替（succession）1.演替的定義3宏觀生態學中演替概念演替是群落在一定的歷史發展及物理環境條件改變時，所產生的一種群落類型向另一種群落類型轉變的順序過程。演替是生態學中的重要現象之一。演替的研究有利于對生態學運動規律的認識與了解。宏觀生態學中演替概念演替是群落在一定的歷史發展及物理環境條件4微生態演替的定義指正常微生物群，在自然和人工因素影響下，在其宿主機體解剖部位的生態空間中的發生、發展和消亡的過程。自然演替，不經人工干預，生態群落由一個組合轉向另一個組合，表現出自然界動態平衡的能力。在人工影響下，也會出現演替過程，例如外科手術、抗生素應用及放射治療等，多伴有一定的演替過程。微生態演替的定義指正常微生物群，在自然和人工因素影響下，在其5初級演替從無微生物定植到有微生物定植的演替過程，即新生兒（動物）降生時，腸道是無菌的，出生后l-2小時即開始有菌出現。開始數量很少，逐漸增多，進而達到第一次高峰階段。這一演替過程稱為初級演替。大便的檢查能證明這一點在自然界也有這個過程。

初級演替從無微生物定植到有微生物定植的演替過程，即新生兒（動6初級演替過程在初級演替過程中，先出現的細菌由于無競爭對手，因而生長迅速。2天后，由于先定居的多為需氧菌與兼性厭氧菌，在生長過程中消耗了氧氣，創造了厭氧環境，厭氧菌即開始生長，成為先定植菌的競爭對手。4天后，先定植的細菌降為第二位，后定植厭氧菌占據了優勢。初級演替過程在初級演替過程中，先出現的細菌由于無競爭對手，因7微生態的動態規律課件8次級演替一個生態系或群落因自然的或社會的因素影響，其生命部分被全部或部分排除，因而出現的生態系或群落的重建過程，稱為次級演替。次級演替一個生態系或群落因自然的或社會的因素影響，其生命部分9次級演替分類①自然次級演替②社會次級演替次級演替分類①自然次級演替10自然次級演替宿主在惡劣自然環境條件下（如太空飛行、極地工作、移民、患病等）所引起正常微生物群的生態失調的恢復過程屬于自然次級演替。自然次級演替是可逆的。如寒冷季節發生的上呼吸道感染，就存在著這種演替過程。但是，自然次級演替過程如導致慢性過程，正常微生物群由生理組合變為病理組合，就會造成宿主患慢性病。自然次級演替宿主在惡劣自然環境條件下（如太空飛行、極地工作、11社會次級演替一切不利于植物、動物和人類的社會干預都可引起正常微生物群的演替，這種演替就是社會次級演替或人工次級演替。醫學上抗生素、激素、同位素、機械作用及外科手術等的應用農業上農藥、殺蟲劑、化肥及除草劑的應用社會次級演替一切不利于植物、動物和人類的社會干預都可引起正常12微生態的動態規律課件13生理性演替人、動物及植物的一切生理變化都會引起其正常微生物群的變化，這種變化就是生理性演替。人或動物的生理性演替包括年齡、營養、生殖等生理變化引起的演替。生理性演替是研究病理性演替的基礎。生理性演替人、動物及植物的一切生理變化都會引起其正常微生物群14健康人腸道菌群生理性演替（光岡知足，1980）

每克大便活均菌數（對數值）健康人腸道菌群生理性演替（光岡知足，1980）每15病理性演替人、動物及植物的一切病理過程都會引起其正常微生物群的變化，這種變化就叫作病理性演替。如高熱、炎癥、化膿等病理過程引起的菌群變化。病理性演替人、動物及植物的一切病理過程都會引起其正常微生物群163．演替峰頂演替峰頂是在一個單一的生境內微生物群落經初級演替、次級演替、生理性演替或病理性演替形成的在一定時間內持續的穩定狀態。峰頂是微生物群在一定時空中的持續和穩定的定性與定量結構，以及因而表現出來的功能結構的總和。3．演替峰頂演替峰頂是在一個單一的生境內微生物群落經初級演替17演替峰頂分類生理性峰頂：在宿主機體正常時，正常微生物群就表現為生理性峰頂。病理性峰頂：在宿主機體異常時，正常微生物群就表現為病理性峰頂。正常人的結腸菌群多表現為生理性峰頂，如果患了慢性結腸炎，其腸菌群就形成病理性峰頂。演替峰頂分類生理性峰頂：在宿主機體正常時，正常微生物群就表現18峰頂的時間延長，就是自穩狀態。自穩狀態是群落在一定空間內保持穩定性與完整性的能力。演替階段到最后趨于穩定，與環境達到平衡時，就形成峰頂，即群落形成過程已達到高潮，故稱峰頂群落。峰頂的時間延長，就是自穩狀態。自穩狀態是群落在一定空間內保持19峰頂群落的特點①種群多：與群落初建階段或峰頂前期相比，種群數多，即多樣性程度高。②質量增加：峰頂前期質量低，而峰頂期質量高。③負反饋占主導地位：峰頂前期正反饋占主導地位，因而不穩定，而峰頂期穩定。峰頂群落的特點①種群多：與群落初建階段或峰頂前期相比，種群數20峰頂群落的特點④生理功能最佳：對宿主的營養、免疫及生物拮抗等作用都處于最佳狀態。⑤高度結構化和復雜程序：在峰頂時，群落處于高度復雜而有序的結構化狀態。此時有較多的自由能即潛能貯存，并處于低熵狀態。因此，在峰頂時正常微生物以最佳方式使用能源。微群落的能量消耗大小，直接與宿主的營養效益有關。峰頂群落的特點④生理功能最佳：對宿主的營養、免疫及生物拮抗21熵(entropy)熵就是熱力學第二定律。在一個封閉系統中，一切過程都伴隨著能量的改變。在能量的傳遞和轉化過程中，除了一部分可以繼續傳遞和作功的能量(自由能)外，總有一部分不能作功而耗散的能量，這部分能量的熵和無序性增加。在微生態學中，在微群落初建時熵增加，峰頂時熵降低。熵(entropy)熵就是熱力學第二定律。在一個封閉系統中，22⑥峰頂是演進而不是衰退演進是發展、前進。衰退是退化和沉淪。這兩種狀態是可逆的。峰頂前期與峰項后期都是衰退狀態，但前期是上升過程的“衰退”。后期是下降過程的衰退。⑥峰頂是演進而不是衰退23第二節宿主轉換宿主轉換概念1．轉換方向2．轉換方式3．轉換結局

4．轉換意義

第二節宿主轉換宿主轉換概念24宿主轉換(hosttransversion)，或易主是正常微生物群從一個宿主轉移到另一個宿主體內的現象。宿主具有種屬特異性，不同種屬宿主都有各自獨特的正常微生物群。正常微生物的宿主轉換現象很普遍。宿主轉換這種現象在微生態學中具有重要理論與現實意義。宿主轉換(hosttransversion)，或易主是正常251．轉換方向微生物從兩個方向進行宿主轉換：外環境→轉換→宿主主要的，經常發生的宿主→轉換→外環境（其他宿主）次要的，偶然發生的1．轉換方向微生物從兩個方向進行宿主轉換：26正常微生物群轉換宿主與其宿主同其它宿主關系的密切程度有關。宿主之間的關系愈密切，轉換的機會越大，而且由于宿主的近緣性，其功能發揮的可能性愈大。如反芻動物之間，與反芻動物和非反芻動物之間相比較，前者更易發生轉換。正常微生物群轉換宿主與其宿主同其它宿主關系的密切程度有關。27如人類的正常微生物群中，除了自身的正常微生物群外，還包含著一部分由動物或植物正常微生物群轉來的，并且與人類宿主保持生態平衡狀態的成員。如在人類腸道經常可以分離出禽正常菌群成員彎曲菌、嚙齒動物正常菌耶爾森菌。反之也有可能，只是偶然發生而已。如人類的正常微生物群中，除了自身的正常微生物群外，還包含著一282．轉換方式（1）蟲媒方式（2）經口方式（3）其它方式：直接接觸、間接接觸、呼吸、排泄等。2．轉換方式（1）蟲媒方式29蟲媒方式節肢動物：共生體、含菌細胞和含菌體。這些都是正常微生物群在昆蟲體內的生物群落或解剖結構。這些微生物對宿主的生長、繁殖、發育和繁衍后代都是必需的。昆蟲叮咬其它動物時，就會把正常微生物群傳遞給它們，從而出現宿主轉換現象。蟲媒方式節肢動物：共生體、含菌細胞和含菌體。30在自然疫源地的節肢動物體內存在著細菌、螺旋體、立克次體與病毒等。如森林蜱、森林矩頭蜱不僅長期帶有森林腦炎病毒，而且可經卵傳給后代。蚊子能長期保留乙型腦炎病毒。在自然疫源地的節肢動物體內存在著細菌、螺旋體、立克次體與病毒31這些微生物或者節肢動物是宿主，或者另有宿主。從發生學上說，昆蟲是最古老的生物，它對微生物的依賴遠遠超過脊椎動物，并形成了解剖結構，所以節肢動物的微生物流向脊推動物是主流。這些微生物或者節肢動物是宿主，或者另有宿主。32經口方式草食動物吃植物，肉食動物吃草食動物，人吃動、植物，通過口，使正常微生物群在植物、草食動物、肉食動物與人之間發生宿主轉換。經口方式草食動物吃植物，肉食動物吃草食動物，人吃動、植物，通333．轉換結局3．轉換結局34宿主轉換現象的存在，使我們更加認清了正常微生物群和致病菌的本質。4．轉換意義宿主轉換現象的存在，使我們更加認清了正常微生物群和致病菌的本35正常微生物群的本質正常微生物群是指特定的屬，甚至是種，在特定的解剖部位(定位)，長期進化過程中形成的對微生物與宿主互利的統一體。離開上述條件，它就不是正常的，可能是無關的，甚至是致病菌。正常微生物群是一個具體的、相對的概念。如對植物是正常微生物群，對動物則可能是致病微生物群；對節肢動物是正常微生物群，對脊椎動物可能就是致病菌群；對動物是正常微生物群，對人就可能是致病微生物。正常微生物群的本質正常微生物群是指特定的屬，甚至是種，在特定36致病性微生物群的本質微生物有種間的差異，如毒性強弱，莢膜的有無，侵襲力強弱。以微生態學的觀點看，世界上沒有真正的對任何宿主都致病的微生物。致病是微生物與其宿主相互作用、相互制約的對立統一體失調的表現。作為致病微生物，對微生物與宿主之間的生態學統一體來說，病原體也只能是相對的。致病性微生物群的本質微生物有種間的差異，如毒性強弱，莢膜的有37所以，可以提出這樣的假說：地球上沒有真正的致病性微生物，現有的致病性微生物都是正常微生物群在宿主轉換過程中的一種微生態失調現象。所以，可以提出這樣的假說：38當代確定病原體的一個重要標志是否有敏感動物宿主。如果找不到敏感動物宿主，就很難確定是否是病原體。這是不科學的，因為本來宿主轉換就會致病，即使現在已確定為正常微生物的成員也會找到敏感動物宿主。當代確定病原體的一個重要標志是否有敏感動物宿主。39某些烈性傳染病病原體，如天花、鼠疫、霍亂等，確是致病性微生物，但是是否存在有特異性動物宿主以其為正常微生物群？如：成人輪狀病毒腹瀉，該病毒在人群中普遍隱性感染，健康帶毒率50%以上，家鼠與豬的抗體水平比人更高。但只偶爾發病。該病毒是致病性微生物，還是某一特異性宿主的正常微生物群成員?某些烈性傳染病病原體，如天花、鼠疫、霍亂等，確是致病性微生物40第三節定位轉移1．定位轉移的定義2．定位轉移的機制3．定位轉移的誘因

4．定位轉移的分類

第三節定位轉移1．定位轉移的定義41定位轉移(translocation)

或稱易位定位是指微生物在宿主體內定居或定植的位置，包括有微生物生長繁殖的位置，以及無微生物生長繁殖的位置。定位轉移是微生物由原籍生境轉移到外籍生境或本來無微生物生存的位置上的一種現象。定位轉移(translocation)

或稱易位定位是指微42定位轉移的機制(1)定植或定居①適宜的生態空間②粘附性③粘附的結構(2)繁殖性(3)拮抗性(4)易位的雙相性定位轉移的機制(1)定植或定居43適宜的生態空間微生物定植在適宜的生態空間是進化的結果，受遺傳學規律支配。如果微生物要定植就必須適應環境。在原籍生態空間容易定植，在外籍生態空間不易定植。如粘膜、皮膚、牙齒和毛發，都有特異微生物定植，很難交叉定植。定植的成功與否，取決于該微生物對生態空間的適應程度。適宜的生態空間微生物定植在適宜的生態空間是進化的結果，受遺傳44粘附性人、動物與植物表面及體內均有微生物粘附，形成一個生物膜。微生物與粘附部位的關系是特異的，由微生物與宿主共同的遺傳學機制決定。如表皮葡萄球菌在皮膚，大腸桿菌在結腸粘膜，甲型鏈球菌在口咽部，唾液鏈球菌在唾液和舌面部。這些都是特異的。細菌、真菌、放線菌、螺旋體、立克次體、支原體、衣原體、原蟲及病毒都具有粘附性。粘附性人、動物與植物表面及體內均有微生物粘附，形成一個生物膜45粘附的結構粘附結構是特異性的。細菌有菌毛、糖須、絲狀物、定居因子及K抗原等放線菌有類菌毛真菌有類絨毛等病毒有刺突粘附的特異性說明定位轉移非輕而易舉。粘附的結構粘附結構是特異性的。46繁殖性定植下來的微生物必須繁殖，增加數量。而且在初期還必須有一段時間形成優勢種群，這樣才能與其它微生物建立起平衡狀態。繁殖要有適宜的物理、化學及微生態空間，及適宜的宿主反應。在有微生物的生境里，要抵抗其它微生物的競爭和耐受宿主的免疫屏障；在無微生物的生境要適應細胞與體液免疫等障礙。繁殖性定植下來的微生物必須繁殖，增加數量。而且在初期還必須47拮抗性易位的微生物要有排除其它微生物的能力。因為微生態空間、能量是有限的，微生物間的相互拮抗作用和相互制約是客觀存在的。外來的微生物如不能在原有的微生物群落中具有一定的拮抗性就無法存在下去。拮抗性易位的微生物要有排除其它微生物的能力。48拮抗作用來源主要來源于原有微生物群落，如果該群落遭到抗生素的破壞，就有利于外來微生物的易位。定植抗力厭氧菌，特別是雙歧桿菌與乳桿菌，能產生各類有機酸，如乳酸、醋酸等，可抑制許多致病菌與條件致病菌。拮抗作用來源主要來源于原有微生物群落，如果該群落遭到抗生素的49易位的雙相性20世紀80年代，美、日學者相繼發現厭氧菌感染是雙時相的。如腹腔感染、腹膜炎、腹腔膿腫、肝膿腫、腎膿腫等，首先分離出兼性厭氧菌，隨后分離出的才是厭氧菌。說明易位與初級演替一樣：首先需氧或兼性厭氧菌生長，消耗局部的過多的氧氣，待PH與Eh下降到一定程度時，厭氧菌再定植，并與先定植的微生物一起構成統一的感染群落。因此，易位是雙相的。易位的雙相性20世紀80年代，美、日學者相繼發現厭氧菌感染是503．定位轉移的誘因(1)宿主方面①免疫力低下②物理因素③化學因素(2)微生物方面①抗生素的作用②遺傳性的改變3．定位轉移的誘因(1)宿主方面51免疫力低下宿主免疫功能下降是易位的重要原因。造成免疫功能下降因素很多，如應用激素、同位素、免疫抑制劑及衰老、慢性病等。免疫力低下宿主免疫功能下降是易位的重要原因。52物理因素包括解剖結構的畸形與變態、外科手術、外傷等。這些因素改變了生態空間的結構，引起包括易位在內的生態失調。物理因素包括解剖結構的畸形與變態、外科手術、外傷等。53化學因素如膽汁、胃酸、腸道與胰液分泌的異常，常成為易位的誘因。如膽汁分泌異常(數量與質量)可引起消化道菌群上行到上消化道定植，引起小腸上部細菌過生長綜合征等。化學因素如膽汁、胃酸、腸道與胰液分泌的異常，常成為易位的誘因54抗生素的作用-1抗生素消滅了敏感的正常菌群成員，并由耐藥性成員取代其地位，擾亂了生態平衡，從而引起易位。如腸桿菌科各成員，其原籍生境為腸道，但當呼吸道的正常微生物群成員受到抗生素控制后，便可轉移到呼吸道，并引起感染。抗生素的作用-1抗生素消滅了敏感的正常菌群成員，并由耐藥性成55抗生素的作用-2抗生素促進了某些本來是少數的過路菌或外籍菌的生長繁殖，并成為優勢菌。優勢菌就很易向外轉移。如全身性白色念珠菌、綠膿桿菌或肺炎桿菌的感染，多數與這些菌具有高度耐藥性有關。抗生素的作用-2抗生素促進了某些本來是少數的過路菌或外籍菌的56抗生素的作用-3從鄉村來的患者多半帶有對各種抗生素敏感的正常菌群成員，但在入院后3—7天，就會轉變成耐藥菌株，并在抗生素壓力(應用)下，誘發血行、深部組織及內臟的感染。這就是通常所謂的醫院感染或醫院獲得性感染。其實，這些感染都是正常微生物群易位的結果。抗生素的作用-3從鄉村來的患者多半帶有對各種抗生素敏感的正常57遺傳性的改變在抗生素、外環境、食物等因素影響下，由于質粒在正常微生物群中的傳遞，造成嚴重的遺傳性改變。如耐藥性R因子、產毒因子、粘附因子等都可發生改變。耐性因子可引起爆發流行，產毒因子可使白喉桿菌、大腸桿菌產生外毒素等。遺傳性的改變在抗生素、外環境、食物等因素影響下，由于質粒在正58微生物遺傳性改變后，也改變了其易位的性能，使本來不能易位的種群變為能易位的種群。如沙雷菌、枸櫞酸菌、變形桿菌等常易位到尿路，引起感染。微生物遺傳性改變后，也改變了其易位的性能，使本來不能易位的種594．定位轉移的分類（1）老區轉移（2）新區轉移

4．定位轉移的分類（1）老區轉移60老區轉移老區是指本來有正常微生物群定植的地方，如口腔、呼吸道、消化道、皮膚及粘膜等解剖部位。在這些地方易位，除了生態空間因素、還有微生物群落的因素。①橫向易位：正常微生物從水平的位置向四周轉移。如腸道菌轉向呼吸道或泌尿道，口腔轉向面部或呼吸道等。②縱向易位：正常微生物在原定位向縱深轉移，如腸道菌引起的急慢性腸炎，鼻咽部菌引起的鼻部感染。老區轉移老區是指本來有正常微生物群定植的地方，如口腔、呼吸道61新區轉移新區是指本來無微生物定植的解剖部位或組織，如血行、內臟、組織及體腔等。①血行感染：微生物侵入血行并定植，此時宿主多處于免疫容忍狀態。②臟器轉移：正常微生物成員首先向鄰近部位移位，如腸道菌向腹腔、泌尿道轉移，口腔、鼻咽部菌群向呼吸道轉移。其次向腦組織等其它部位轉移。新區轉移新區是指本來無微生物定植的解剖部位或組織，如血行、內62頻率危害老區轉移常見一般較小新區轉移少見很大頻率危害老區轉移常見一般較小新區轉移少見很大63再見！再見！64第三章微生態

動態規律第三章微生態

動態規律65第一節演替第二節宿主轉換第三節定位轉移

第一節演替66第一節演替（succession）

1.演替的定義2.演替的過程

（1）初級演替（2）次級演替（3）生理性演替（4）病理性演替3.演替峰頂第一節演替（succession）1.演替的定義67宏觀生態學中演替概念演替是群落在一定的歷史發展及物理環境條件改變時，所產生的一種群落類型向另一種群落類型轉變的順序過程。演替是生態學中的重要現象之一。演替的研究有利于對生態學運動規律的認識與了解。宏觀生態學中演替概念演替是群落在一定的歷史發展及物理環境條件68微生態演替的定義指正常微生物群，在自然和人工因素影響下，在其宿主機體解剖部位的生態空間中的發生、發展和消亡的過程。自然演替，不經人工干預，生態群落由一個組合轉向另一個組合，表現出自然界動態平衡的能力。在人工影響下，也會出現演替過程，例如外科手術、抗生素應用及放射治療等，多伴有一定的演替過程。微生態演替的定義指正常微生物群，在自然和人工因素影響下，在其69初級演替從無微生物定植到有微生物定植的演替過程，即新生兒（動物）降生時，腸道是無菌的，出生后l-2小時即開始有菌出現。開始數量很少，逐漸增多，進而達到第一次高峰階段。這一演替過程稱為初級演替。大便的檢查能證明這一點在自然界也有這個過程。

初級演替從無微生物定植到有微生物定植的演替過程，即新生兒（動70初級演替過程在初級演替過程中，先出現的細菌由于無競爭對手，因而生長迅速。2天后，由于先定居的多為需氧菌與兼性厭氧菌，在生長過程中消耗了氧氣，創造了厭氧環境，厭氧菌即開始生長，成為先定植菌的競爭對手。4天后，先定植的細菌降為第二位，后定植厭氧菌占據了優勢。初級演替過程在初級演替過程中，先出現的細菌由于無競爭對手，因71微生態的動態規律課件72次級演替一個生態系或群落因自然的或社會的因素影響，其生命部分被全部或部分排除，因而出現的生態系或群落的重建過程，稱為次級演替。次級演替一個生態系或群落因自然的或社會的因素影響，其生命部分73次級演替分類①自然次級演替②社會次級演替次級演替分類①自然次級演替74自然次級演替宿主在惡劣自然環境條件下（如太空飛行、極地工作、移民、患病等）所引起正常微生物群的生態失調的恢復過程屬于自然次級演替。自然次級演替是可逆的。如寒冷季節發生的上呼吸道感染，就存在著這種演替過程。但是，自然次級演替過程如導致慢性過程，正常微生物群由生理組合變為病理組合，就會造成宿主患慢性病。自然次級演替宿主在惡劣自然環境條件下（如太空飛行、極地工作、75社會次級演替一切不利于植物、動物和人類的社會干預都可引起正常微生物群的演替，這種演替就是社會次級演替或人工次級演替。醫學上抗生素、激素、同位素、機械作用及外科手術等的應用農業上農藥、殺蟲劑、化肥及除草劑的應用社會次級演替一切不利于植物、動物和人類的社會干預都可引起正常76微生態的動態規律課件77生理性演替人、動物及植物的一切生理變化都會引起其正常微生物群的變化，這種變化就是生理性演替。人或動物的生理性演替包括年齡、營養、生殖等生理變化引起的演替。生理性演替是研究病理性演替的基礎。生理性演替人、動物及植物的一切生理變化都會引起其正常微生物群78健康人腸道菌群生理性演替（光岡知足，1980）

每克大便活均菌數（對數值）健康人腸道菌群生理性演替（光岡知足，1980）每79病理性演替人、動物及植物的一切病理過程都會引起其正常微生物群的變化，這種變化就叫作病理性演替。如高熱、炎癥、化膿等病理過程引起的菌群變化。病理性演替人、動物及植物的一切病理過程都會引起其正常微生物群803．演替峰頂演替峰頂是在一個單一的生境內微生物群落經初級演替、次級演替、生理性演替或病理性演替形成的在一定時間內持續的穩定狀態。峰頂是微生物群在一定時空中的持續和穩定的定性與定量結構，以及因而表現出來的功能結構的總和。3．演替峰頂演替峰頂是在一個單一的生境內微生物群落經初級演替81演替峰頂分類生理性峰頂：在宿主機體正常時，正常微生物群就表現為生理性峰頂。病理性峰頂：在宿主機體異常時，正常微生物群就表現為病理性峰頂。正常人的結腸菌群多表現為生理性峰頂，如果患了慢性結腸炎，其腸菌群就形成病理性峰頂。演替峰頂分類生理性峰頂：在宿主機體正常時，正常微生物群就表現82峰頂的時間延長，就是自穩狀態。自穩狀態是群落在一定空間內保持穩定性與完整性的能力。演替階段到最后趨于穩定，與環境達到平衡時，就形成峰頂，即群落形成過程已達到高潮，故稱峰頂群落。峰頂的時間延長，就是自穩狀態。自穩狀態是群落在一定空間內保持83峰頂群落的特點①種群多：與群落初建階段或峰頂前期相比，種群數多，即多樣性程度高。②質量增加：峰頂前期質量低，而峰頂期質量高。③負反饋占主導地位：峰頂前期正反饋占主導地位，因而不穩定，而峰頂期穩定。峰頂群落的特點①種群多：與群落初建階段或峰頂前期相比，種群數84峰頂群落的特點④生理功能最佳：對宿主的營養、免疫及生物拮抗等作用都處于最佳狀態。⑤高度結構化和復雜程序：在峰頂時，群落處于高度復雜而有序的結構化狀態。此時有較多的自由能即潛能貯存，并處于低熵狀態。因此，在峰頂時正常微生物以最佳方式使用能源。微群落的能量消耗大小，直接與宿主的營養效益有關。峰頂群落的特點④生理功能最佳：對宿主的營養、免疫及生物拮抗85熵(entropy)熵就是熱力學第二定律。在一個封閉系統中，一切過程都伴隨著能量的改變。在能量的傳遞和轉化過程中，除了一部分可以繼續傳遞和作功的能量(自由能)外，總有一部分不能作功而耗散的能量，這部分能量的熵和無序性增加。在微生態學中，在微群落初建時熵增加，峰頂時熵降低。熵(entropy)熵就是熱力學第二定律。在一個封閉系統中，86⑥峰頂是演進而不是衰退演進是發展、前進。衰退是退化和沉淪。這兩種狀態是可逆的。峰頂前期與峰項后期都是衰退狀態，但前期是上升過程的“衰退”。后期是下降過程的衰退。⑥峰頂是演進而不是衰退87第二節宿主轉換宿主轉換概念1．轉換方向2．轉換方式3．轉換結局

4．轉換意義

第二節宿主轉換宿主轉換概念88宿主轉換(hosttransversion)，或易主是正常微生物群從一個宿主轉移到另一個宿主體內的現象。宿主具有種屬特異性，不同種屬宿主都有各自獨特的正常微生物群。正常微生物的宿主轉換現象很普遍。宿主轉換這種現象在微生態學中具有重要理論與現實意義。宿主轉換(hosttransversion)，或易主是正常891．轉換方向微生物從兩個方向進行宿主轉換：外環境→轉換→宿主主要的，經常發生的宿主→轉換→外環境（其他宿主）次要的，偶然發生的1．轉換方向微生物從兩個方向進行宿主轉換：90正常微生物群轉換宿主與其宿主同其它宿主關系的密切程度有關。宿主之間的關系愈密切，轉換的機會越大，而且由于宿主的近緣性，其功能發揮的可能性愈大。如反芻動物之間，與反芻動物和非反芻動物之間相比較，前者更易發生轉換。正常微生物群轉換宿主與其宿主同其它宿主關系的密切程度有關。91如人類的正常微生物群中，除了自身的正常微生物群外，還包含著一部分由動物或植物正常微生物群轉來的，并且與人類宿主保持生態平衡狀態的成員。如在人類腸道經常可以分離出禽正常菌群成員彎曲菌、嚙齒動物正常菌耶爾森菌。反之也有可能，只是偶然發生而已。如人類的正常微生物群中，除了自身的正常微生物群外，還包含著一922．轉換方式（1）蟲媒方式（2）經口方式（3）其它方式：直接接觸、間接接觸、呼吸、排泄等。2．轉換方式（1）蟲媒方式93蟲媒方式節肢動物：共生體、含菌細胞和含菌體。這些都是正常微生物群在昆蟲體內的生物群落或解剖結構。這些微生物對宿主的生長、繁殖、發育和繁衍后代都是必需的。昆蟲叮咬其它動物時，就會把正常微生物群傳遞給它們，從而出現宿主轉換現象。蟲媒方式節肢動物：共生體、含菌細胞和含菌體。94在自然疫源地的節肢動物體內存在著細菌、螺旋體、立克次體與病毒等。如森林蜱、森林矩頭蜱不僅長期帶有森林腦炎病毒，而且可經卵傳給后代。蚊子能長期保留乙型腦炎病毒。在自然疫源地的節肢動物體內存在著細菌、螺旋體、立克次體與病毒95這些微生物或者節肢動物是宿主，或者另有宿主。從發生學上說，昆蟲是最古老的生物，它對微生物的依賴遠遠超過脊椎動物，并形成了解剖結構，所以節肢動物的微生物流向脊推動物是主流。這些微生物或者節肢動物是宿主，或者另有宿主。96經口方式草食動物吃植物，肉食動物吃草食動物，人吃動、植物，通過口，使正常微生物群在植物、草食動物、肉食動物與人之間發生宿主轉換。經口方式草食動物吃植物，肉食動物吃草食動物，人吃動、植物，通973．轉換結局3．轉換結局98宿主轉換現象的存在，使我們更加認清了正常微生物群和致病菌的本質。4．轉換意義宿主轉換現象的存在，使我們更加認清了正常微生物群和致病菌的本99正常微生物群的本質正常微生物群是指特定的屬，甚至是種，在特定的解剖部位(定位)，長期進化過程中形成的對微生物與宿主互利的統一體。離開上述條件，它就不是正常的，可能是無關的，甚至是致病菌。正常微生物群是一個具體的、相對的概念。如對植物是正常微生物群，對動物則可能是致病微生物群；對節肢動物是正常微生物群，對脊椎動物可能就是致病菌群；對動物是正常微生物群，對人就可能是致病微生物。正常微生物群的本質正常微生物群是指特定的屬，甚至是種，在特定100致病性微生物群的本質微生物有種間的差異，如毒性強弱，莢膜的有無，侵襲力強弱。以微生態學的觀點看，世界上沒有真正的對任何宿主都致病的微生物。致病是微生物與其宿主相互作用、相互制約的對立統一體失調的表現。作為致病微生物，對微生物與宿主之間的生態學統一體來說，病原體也只能是相對的。致病性微生物群的本質微生物有種間的差異，如毒性強弱，莢膜的有101所以，可以提出這樣的假說：地球上沒有真正的致病性微生物，現有的致病性微生物都是正常微生物群在宿主轉換過程中的一種微生態失調現象。所以，可以提出這樣的假說：102當代確定病原體的一個重要標志是否有敏感動物宿主。如果找不到敏感動物宿主，就很難確定是否是病原體。這是不科學的，因為本來宿主轉換就會致病，即使現在已確定為正常微生物的成員也會找到敏感動物宿主。當代確定病原體的一個重要標志是否有敏感動物宿主。103某些烈性傳染病病原體，如天花、鼠疫、霍亂等，確是致病性微生物，但是是否存在有特異性動物宿主以其為正常微生物群？如：成人輪狀病毒腹瀉，該病毒在人群中普遍隱性感染，健康帶毒率50%以上，家鼠與豬的抗體水平比人更高。但只偶爾發病。該病毒是致病性微生物，還是某一特異性宿主的正常微生物群成員?某些烈性傳染病病原體，如天花、鼠疫、霍亂等，確是致病性微生物104第三節定位轉移1．定位轉移的定義2．定位轉移的機制3．定位轉移的誘因

4．定位轉移的分類

第三節定位轉移1．定位轉移的定義105定位轉移(translocation)

或稱易位定位是指微生物在宿主體內定居或定植的位置，包括有微生物生長繁殖的位置，以及無微生物生長繁殖的位置。定位轉移是微生物由原籍生境轉移到外籍生境或本來無微生物生存的位置上的一種現象。定位轉移(translocation)

或稱易位定位是指微106定位轉移的機制(1)定植或定居①適宜的生態空間②粘附性③粘附的結構(2)繁殖性(3)拮抗性(4)易位的雙相性定位轉移的機制(1)定植或定居107適宜的生態空間微生物定植在適宜的生態空間是進化的結果，受遺傳學規律支配。如果微生物要定植就必須適應環境。在原籍生態空間容易定植，在外籍生態空間不易定植。如粘膜、皮膚、牙齒和毛發，都有特異微生物定植，很難交叉定植。定植的成功與否，取決于該微生物對生態空間的適應程度。適宜的生態空間微生物定植在適宜的生態空間是進化的結果，受遺傳108粘附性人、動物與植物表面及體內均有微生物粘附，形成一個生物膜。微生物與粘附部位的關系是特異的，由微生物與宿主共同的遺傳學機制決定。如表皮葡萄球菌在皮膚，大腸桿菌在結腸粘膜，甲型鏈球菌在口咽部，唾液鏈球菌在唾液和舌面部。這些都是特異的。細菌、真菌、放線菌、螺旋體、立克次體、支原體、衣原體、原蟲及病毒都具有粘附性。粘附性人、動物與植物表面及體內均有微生物粘附，形成一個生物膜109粘附的結構粘附結構是特異性的。細菌有菌毛、糖須、絲狀物、定居因子及K抗原等放線菌有類菌毛真菌有類絨毛等病毒有刺突粘附的特異性說明定位轉移非輕而易舉。粘附的結構粘附結構是特異性的。110繁殖性定植下來的微生物必須繁殖，增加數量。而且在初期還必須有一段時間形成優勢種群，這樣才能與其它微生物建立起平衡狀態。繁殖要有適宜的物理、化學及微生態空間，及適宜的宿主反應。在有微生物的生境里，要抵抗其它微生物的競爭和耐受宿主的免疫屏障；在無微生物的生境要適應細胞與體液免疫等障礙。繁殖性定植下來的微生物必須繁殖，增加數量。而且在初期還必須111拮抗性易位的微生物要有排除其它微生物的能力。因為微生態空間、能量是有限的，微生物間的相互拮抗作用和相互制約是客觀存在的。外來的微生物如不能在原有的微生物群落中具有一定的拮抗性就無法存在下去。拮抗性易位的微生物要有排除其它微生物的能力。112拮抗作用來源主要來源于原有微生物群落，如果該群落遭到抗生素的破壞，就有利于外來微生物的易位。定植抗力厭氧菌，特別是雙歧桿菌與乳桿菌，能產生各類有機酸，如乳酸、醋酸等，可抑制許多致病菌與條件致病菌。拮抗作用來源主要來源于原有微生物群落，如果該群落遭到抗生素的113易位的雙相性20世紀80年代，美、日學者相繼發現厭氧菌感染是雙時相的。如腹腔感染、腹膜炎、腹腔膿腫、肝膿腫、腎膿腫等，首先分離出兼性厭氧菌，隨后分離出的才是厭氧菌。說明易位與初級演替一樣：首先需氧或兼性厭氧菌生長，消耗局部的過多的氧氣，待PH與Eh下降到一定程度時，厭氧菌再定植，并與先定植的微生物一起構成統一的感染群落。因此，易位是雙相的。易位的雙相性20世紀80年代，美、日學者相繼發現厭氧菌感染是1143．定位轉移的誘因(1)宿主方