抗生素與疫苗抗生素與疫苗

1、第三章：生物科學(xué)與醫(yī)藥,,第一節(jié)：抗生素與疫苗,抗生素 與 疫苗,1.抗生素可以治療細(xì)菌引起的疾病，在第二 次世界大戰(zhàn)用於治療傷兵的多種感染。2.近年來的不當(dāng)使用，導(dǎo)致抗藥性細(xì)菌出現(xiàn) 的比例上升，原本可以治癒的疾病(如： 肺結(jié)核)都因為抗藥性的問題而難以治療。3.利用疫苗接種的方式可預(yù)防病原體的感染 ，此方法的普及也控制了許多由細(xì)菌或病 毒感染而得到的傳染病。,抗生素,1.定義：抗生素是指生物體製造並分

2、泌到環(huán) 境中的物質(zhì)，可以用來殺死或抑制 其他細(xì)菌的生長。2.來源：目前已發(fā)現(xiàn)的抗生素約有數(shù)千種， 大多數(shù)由細(xì)菌或真菌製造，其中約 有三分之二是由鏈黴菌所產(chǎn)生。3.用途：治療細(xì)菌所引起的疾病。對病毒 (如：流行性感冒由病毒引起)、 黴菌和寄生蟲引起的疾病

3、無療效。,抗生素的發(fā)現(xiàn),1.發(fā)現(xiàn)者：1928年，英國醫(yī)生佛萊明 （Alexander Fleming,1881～1955） 2.發(fā)現(xiàn)經(jīng)過： (1)經(jīng)過兩週的假期，返回實驗室後發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌培 養(yǎng)皿受到青黴菌的汙染。 (2)他發(fā)現(xiàn)在青黴菌周圍有一圈區(qū)域並無細(xì)菌存在 (3)佛萊明推論青黴菌可能分泌出具有殺菌能力的 物質(zhì)，使得周圍的細(xì)菌無法生長。 (4)佛萊明將此

4、分泌物，命名為青黴素(盤尼西林),「盤尼西林」是第一個被發(fā)現(xiàn)的抗生素，可以抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的形成，使細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不完整且脆弱，菌體易裂解死亡。,培養(yǎng)皿內(nèi)的金黃色葡萄球菌受青黴菌汙染後，生長受到抑制，因此在青黴菌周圍出現(xiàn)透明的區(qū)域,抗生素的發(fā)現(xiàn) (續(xù)),3.1944年，美國的瓦克斯曼教授（Selman A. Waksman,1888～1973）由土壤的鏈黴菌中 找到鏈黴素。4.鏈黴素可廣效性的治療多種細(xì)菌引起的疾 病

5、，包括已困擾人類數(shù)千年的肺結(jié)核。,Q：得到流行性感冒時， 需要吃抗生素嗎？,抗生素對病毒無明顯的療效，因此，若感冒時並未伴隨其他細(xì)菌感染，而單純由病毒引起，治療時並不需要使用抗生素。,細(xì)菌的抗藥性,1.細(xì)菌產(chǎn)生的抗生素雖然可以殺死其他的細(xì)菌， 但也可能會殺死自己，所以生產(chǎn)抗生素的細(xì)菌 本身必須具有抗藥性。2.抗藥性基因常會與合成抗生素的基因共同存在。3.在演化過程中抗藥性基因常會橫向傳給周圍的 細(xì)菌，使得有些病原菌

6、就帶了抗藥性基因。 (1)使用抗生素時若無法將帶抗藥性基因的細(xì)菌 澈底消滅，它們就會大量繁殖。 (2)藉由質(zhì)體，抗藥性基因可傳給原本沒有這些基 因的細(xì)菌，造成抗生素療效的下降。,使用抗生素後產(chǎn)生的問題,1.對抗生素有抗藥性的細(xì)菌，在有抗生素的 環(huán)境中可以繼續(xù)生長繁殖。抗生素用得愈普遍，篩選出抗藥性細(xì)菌的比例就愈高。當(dāng)我們被這些抗藥性細(xì)菌感染，該種抗生素便無法將之消滅，因而造成嚴(yán)重感

7、染甚至死亡。,,,使用抗生素後產(chǎn)生的問題 (續(xù)),2.臺灣地區(qū)醫(yī)院門診的抗生素使用量，明顯較歐、 美各國高，已達到抗生素濫用的程度。(1)1998年從各地醫(yī)院分離出的肺炎球菌，有60％對 盤尼西林具有抗藥性，到了2002 年上升至80％， 對紅黴素具抗藥性的菌株則高達93％。(2)結(jié)核菌的抗藥性在全世界平均值為2％，在臺灣卻高達6～17％。3.除人體的醫(yī)療使用外，臺灣地區(qū)超過85％的抗生 素使用於農(nóng)、畜

8、、養(yǎng)殖業(yè)。農(nóng)畜產(chǎn)業(yè)過量使用抗 生素，也會增加抗藥性細(xì)菌繁殖的機會。,使用抗生素後產(chǎn)生的問題 (續(xù)),4.人類濫用抗生素的後果，會使對抗生素具抗藥性 的細(xì)菌愈來愈多。 (1)人類不斷的在研發(fā)新的抗生素，但細(xì)菌發(fā)展出 抗藥性的速度也愈來愈快。 (2)面對抗藥性愈來愈強的病原菌，醫(yī)師必須使用 更強的抗生素來治療，也因此更加速抗藥性細(xì) 菌的演化，成為惡性循環(huán)。 (

9、3)近年來衛(wèi)福部對於醫(yī)師使用抗生素訂定嚴(yán)格規(guī) 範(fàn)，希望能有效控制抗藥性細(xì)菌的產(chǎn)生與蔓延,,抗藥性的產(chǎn)生,捲土重來的古老疾病-肺結(jié)核,1.肺結(jié)核是一種古老的流行病，在埃及木乃 伊身上曾發(fā)現(xiàn)肺結(jié)核病變。2.十八、十九世紀(jì)，肺結(jié)核大肆流行，在 歐洲造成重大傷亡，被稱為「白色瘟疫」3.1908年，研發(fā)出肺結(jié)核的疫苗-卡介苗。 (卡默特與介林發(fā)明的疫苗)4.194

10、4年，發(fā)現(xiàn)第一個對抗結(jié)核菌的特效 -鏈黴素，使得肺結(jié)核的治療露出曙光。,捲土重來的古老疾病-肺結(jié)核 (續(xù)),,5.由於疫苗預(yù)防與抗生素治療，大部分先進 國家的肺結(jié)核病患已大幅減少。6.1990年以來，全球各地肺結(jié)核都有死灰復(fù) 燃的趨勢，多重抗藥性結(jié)核菌更成為治療 上棘手的難題。7.世界衛(wèi)生組織(WHO)在1993年公布「世界 肺結(jié)核病緊急事態(tài)宣言」，這些頑強的細(xì) 菌，每年造成逾200萬人死亡

11、，是目前全球 引起最多人死亡的傳染病。,疫苗,1.定義：疫苗是將病原體製成失去致病活力 ，但仍保留刺激人體內(nèi)特異性免疫反應(yīng)的 生物製劑 (含有抗原)。2.功能：接種疫苗後，免疫系統(tǒng)會產(chǎn)生抗體 、細(xì)胞免疫與記憶細(xì)胞，再次接觸同一種 病原體時，可以快速有效的產(chǎn)生更多的 抗體與細(xì)胞免疫，防止病原體的傷害。,疫苗的發(fā)明,1.發(fā)明人：英國醫(yī)生金納 (Edward Jenner, 1749

12、～1823) 2.發(fā)明過程： (1)金納注意到一位來自農(nóng)場的擠牛奶女工， 因為曾經(jīng)得過牛痘(侵襲牛隻的較溫和 疾病)，而免於受到天花的侵襲。 (2)金納取出牛痘患部的體液，注射到一位男孩 的手臂，之後續(xù)一段時間男孩都未感染天花 (3)人體接種牛痘病毒後，能對天花病毒產(chǎn)生很 好的預(yù)防效果，也沒有嚴(yán)重的副作用。,,?小百科,◎種人痘 　　 種「人痘」來

13、對抗天花的作法，在明朝就已經(jīng)非常盛行。中醫(yī)將痘漿灌入鼻腔，再用發(fā)出的痘痂研粉吹鼻。雖然成效不錯，但若選用的痘痂毒性太強，反而會使接種者罹患天花。 康熙皇帝曾大力推行「種人痘」， 此技術(shù)更遠(yuǎn)傳至土耳其及歐、美各國，法國哲學(xué)家伏爾泰便曾大力稱頌中國人的種痘法。,臺灣的新生兒預(yù)防接種卡,新生兒預(yù)防接種卡詳列了接種疫苗的種類及適合 接種之年齡，未按規(guī)定完成預(yù)防接種者，小學(xué)入 學(xué)時，仍須依規(guī)定補接種。,疫

14、苗的種類,疫苗可分為5大類?1.減毒疫苗 2.失活疫苗3.類毒素疫苗 4.遺傳工程疫苗5.DNA疫苗,減毒疫苗,1.利用活體培養(yǎng)技術(shù)，製造出毒性減低的病 原體品種（如將病原體連續(xù)培養(yǎng)於其他的 動物細(xì)胞內(nèi)，使其產(chǎn)生突變而失去對人類 的致病活力），再製成疫苗以供施打。2.常見的減毒疫苗有麻疹、腮腺炎及口服小 兒麻痺（沙賓）疫苗等。,失活疫苗,1.透過加熱或化學(xué)藥劑處

15、理，殺死或破壞病 原體的毒性。這類疫苗毒性低、時效短， 不易引起完整的免疫反應(yīng)，常須追加施 打，免疫效果較減毒疫苗差，但較安全。2.流感、日本腦炎、A型肝炎、百日咳、 霍亂等疫苗，都是常用的失活疫苗。,類毒素疫苗,1.某些微生物本身無害，但其產(chǎn)生的 毒素卻會導(dǎo)致人類生病，將這些毒 素經(jīng)失活處理(如加熱或以福馬林 處理)，用以製成類毒素疫苗。2.類毒素疫苗可以誘發(fā)免疫反應(yīng)，產(chǎn) 生抗體來中

16、和病原體釋放的毒素。 如：破傷風(fēng)和白喉疫苗。,遺傳工程疫苗,1.將病原體的抗原基因，轉(zhuǎn)殖入其他微生物 中，產(chǎn)生抗原蛋白，再製作成疫苗。 2.實例：以B型肝炎病毒的表面抗原基因植 入酵母菌，使酵母菌產(chǎn)生B型肝炎病毒的 表面抗原，再純化這些蛋白質(zhì)作為疫苗。,DNA疫苗,1.將帶有抗原蛋白基因的DNA，注射入人體 內(nèi)的細(xì)胞，注射後的細(xì)胞會產(chǎn)生抗原蛋白 ，刺激免疫反應(yīng)。2.優(yōu)點： (1)注射後的

17、細(xì)胞可長期不斷地製造疫苗 蛋白，能更有效的活化免疫系統(tǒng)。 (2)DNA疫苗較傳統(tǒng)疫苗穩(wěn)定、不須冷藏 且易於運輸。3.雖然目前DNA疫苗仍在實驗階段，卻是未 來發(fā)展疫苗的極佳選擇。,DNA疫苗：將特定的抗原基 因插入質(zhì)體後，注射到人體肌肉中。抗原蛋白基因在注射處的細(xì)胞內(nèi)會表現(xiàn)而產(chǎn)生抗原蛋白(抗原)，誘發(fā)人體免疫反應(yīng)產(chǎn)生,食物疫苗,利用蔬果可食部位生產(chǎn)口服的食物疫苗，不但產(chǎn)量大，而

18、且因為不須經(jīng)過高成本的純化、冷藏運輸、醫(yī)療人員協(xié)助接種等過程，因此具有價格低廉且易於使用的優(yōu)點。,含有B肝疫苗的馬鈴薯,,香蕉疫苗,疫苗對人類健康的貢獻,◎在傳染病的預(yù)防上，疫苗的使用對人類健康的貢獻相當(dāng)大。1.1947年，臺灣地區(qū)肺結(jié)核的死亡率為每十萬人 中有290多人。2.1951年開始對國小學(xué)童 進行卡介苗預(yù)防接種。3.1965年開始在嬰兒期同時 接種卡介苗與牛痘。4.到2000年，肺結(jié)核之死亡

19、率降至每十萬不到7人。,天花病毒,十六世紀(jì)時天花肆虐全球造成350多萬人死亡。1970年以前，全球每年感染人數(shù)超過1,500萬人，其中有200多萬人死亡。,天花-第一個被人類從自然界根除的病毒,1.天花病毒在自然界中只會感染人類。 (當(dāng)大多數(shù)的人都接種牛痘後，天花便無法 在人群中傳播，也無法在其他動物間蔓延)2.WHO進行全球性的根除天花計畫。3.歷經(jīng)14年的努力，於1980年正式宣布天花 病毒自地球上完全根除，建議

20、所有國家停 止接種牛痘疫苗。,持續(xù)進行中的疫苗計畫,1.WHO在1980年正式宣布天花絕跡，並自 1998年推動全球根除小兒麻痺計畫。 （人類是此病毒的唯一宿主）2.目前歐、美、西太平洋三大區(qū)域已被 WHO證明為小兒麻痺根除地區(qū)。3.臺灣於2000年由世界衛(wèi)生組織（WHO） 公告為小兒麻痺根除地區(qū)。,,自1950～2005年間，美國境內(nèi)麻疹、腮腺炎與德國麻疹病例數(shù)的變化。三合一（MMR）疫苗就是麻疹、