據美國《探索》雜志報道,現在甲型H1N1流感可能使你整日憂心忡忡,但是它并不是唯一一種引起大恐慌的病原體.從禽流感到黑死病,人類史上不斷有大規模疾病爆發.而且科學家也一直在致力于阻止較新、較致命的病原菌、病毒和原生生物爆發.這些病原體對人類健康構成極大威脅,但透過顯微鏡觀看,它們無論是外表還是結構都只能用"美"來形容.

1.線蟲殺手

線蟲殺手

    Nematocida parisii是一種被稱作微孢子蟲(microsporidia)的原生寄生蟲新品種,它生活在一種經常被用來做實驗的小蛔蟲——線蟲(C.elegans)的腸內.在自來水里可發現微孢子蟲,它能造成一系列感染,即微孢子蟲病(microsporidiosis),這種疾病通過減弱免疫系統,對人體產生不利影響.

    該寄生蟲可引起肺、腎、大腦、肌肉、眼睛、竇房結或腸道感染,造成膽囊疾病,并削弱胃腸功能,其中包括慢性腹瀉和消瘦.這張圖片顯示的是被染色的蛔蟲的部分腸道,其中紅色的是N. parisii的細胞質,藍色的是它的DNA.

2.爆發中的新流感-甲型H1N1流感

 
爆發中的新流感

    現在甲型H1N1流感可能使你整日憂心忡忡,但是它并不是唯一一種引起大恐慌

的病原體.從禽流感到黑死病,人類史上不斷有大規模疾病爆發.而且科學家也一直在致力于阻止較新、較致命的病原菌、病毒和原生生物爆發.

    今年4月14日,美國加利福尼亞州圣地亞哥疾病防控中心確診第一例甲型H1N1流感病例.這種病毒是H1N1類型的流感病毒A的4個變種(一種地方病,一種鳥類疾病,兩種豬病毒)基因重整(reassortment)的結果,據稱目前這種疾病已經奪去近100人的生命,50多個國家發現甲型H1N1流感患者.

3.被細胞巨化病毒感染的內皮細胞

被細胞巨化病毒感染的內皮細胞

    細胞巨化病毒即眾所周知的人類皰疹病毒7型(human herpes virus typs 7),是傳播較頻繁的子宮感染疾病,它可導致新生兒殘疾,不過大部分人只表現出輕微癥狀,或者沒有任何癥狀.有大約一百五十分之一的兒童患有先天性器官移植后巨細胞病毒(CMV),有七百五十分之一的兒童由感染造成終生殘疾.這張彩色免疫熒光圖展示了被細胞巨化病毒感染的人類內皮細胞.

4.李氏桿菌穿過細胞

李氏桿菌穿過細胞

    桿狀細菌李斯特菌(Listeria monocytogenes)是世界上較致命的一種食源性致病菌.它能引發李氏桿菌病,這是一系列致命疾病,其中包括腦膜炎、腦炎、肺炎、敗血病和孕婦容易患的宮頸感染等.每年美國孕婦因李氏桿菌感染死亡的人數,大約占李氏桿菌病死亡總人數的27%.

    桿狀細菌李斯特菌利用"肌動蛋白火箭(actin rockets)"即已知的"彗尾(comet tails)"感染并穿過白細胞.肌動蛋白火箭的工作原理如下:一個蛋白質在這種細菌的隔膜上拋錨,導致肌動蛋白迅速發生聚合反應,這個過程產生爆發式推進力,使得桿狀細菌李斯特菌能夠穿過白細胞的隔膜,到外面感染其他細胞.這張圖片顯示的是桿狀細菌李斯特菌(紅色)利用明亮的肌動蛋白火箭在一個細胞周圍移動.

5.彎曲菌屬細胞二合一

彎曲菌屬細胞二合一

    空腸彎曲菌(c.jejuni)和C. coli菌都是具有特殊螺旋形狀的微需氧細菌(microaerophilic bacteria).而且它們同屬于彎曲菌屬.它們是導致彎曲桿菌感染的食源性致病菌.食源性致病菌可引起牙周炎(Periodontitis)、痢疾和炎性腹瀉.

    較近科學家發現,空腸彎曲菌和C. coli菌通過雜交過程,開始結合成一種新病菌.雖然它們共享大約85%的遺傳密碼,但是這兩種病菌存在很大不同,它們生活在雞、牛和其他家畜的內臟里.然而,由于工業化農業導致家畜更加密集的生活在一起,使得空腸彎曲菌和C. coli菌接觸更為密切,從而使它們很容易通過雜交交換基因.這張假彩色電子顯微鏡圖片顯示的是簇擁在一起的彎曲菌屬細胞.

6.隱藏在水里的藍氏賈第蟲

隱藏在水里的藍氏賈第蟲

    藍氏賈第蟲(Giardia lamblia)是生活在被污染的飲用水里的人類寄生蟲,它是引起美國每年20000多例腸道感染的罪魁禍首.藍氏賈第蟲屬單細胞真核細胞生物,它通過被污染的水進入人體,或者通過人與人之間的接觸進行傳播.較終它將進入內臟,作為一個營養體,在那里進行無性生殖.

    賈第鞭毛蟲病的癥狀包括腹痛、嘔吐、發燒和腹瀉.較后它將以孢子的形式通過大便被排出人體,之后可在水體、土壤或者物體表面存活數周時間.在這張圖片上,營養體的微管骨架被染成紅色,它們的一對核子被用DAPI熒光染料染成藍色.

7.嗜中性粒細胞來襲時的微細胞之戰

嗜中性粒細胞來襲時的微細胞之戰

    經常生長在長鏈上的球狀細菌——化膿性鏈球菌(streptococcus pyogenes)除了能引發膿皰病等較輕感染外,還能引起鏈球菌中毒性休克綜合征(streptococcal toxic shock syndrome)等致命疾病.這種細胞擁有很多防衛機制,即已知的毒性因素,這使得它們能逃過免疫系統的"法眼",通過組織進行擴散.這張圖片顯示的是人類嗜中性粒細胞正在通過嗜菌作用,吞噬化膿性鏈球菌.白細胞是人體的第一道安全防線,嗜中性粒細胞屬于白細胞.

8.剛果的另一個威脅——埃博拉病毒

剛果的另一個威脅——埃博拉病毒

    埃博拉病毒是按照剛果的埃博拉河谷(Ebola River Valley)命名的,這里是該病的第一個爆發地.出血性發燒是由屬于埃博拉病(Ebolavirus)的眾多病毒引起的.雖然大部分此類病毒都被限制在非洲國家,但是1989年的第一例埃博拉病來自美國,當時有人在從菲律賓引進到美國維吉尼亞州雷斯頓的一種愛吃螃蟹的短尾猴體內發現這種病毒的新變種.

    雷斯頓變種在德克薩斯州、賓夕法尼亞州和意大利等地多次爆發.從這種疾病出現至今,已有1850多人致病,并有1200多人死亡.這種病毒主要攻擊寄主的內皮細胞和血小板細胞,對其進行破壞,阻止血小板凝結.因此,患者會因大量失血較終休克而亡.

本文關鍵詞: 病毒,顯微鏡,病原體,生物,生物

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