据美国《探索》杂志报道,现在甲型H1N1流感可能使你整日忧心忡忡,但是它并不是唯工一一种引起大恐慌的病原体.从禽流感到黑死病,人类史上不断有大规模疾病爆发.而且科学家也一直在致力于阻止最新、最致命的病原菌、病毒和原生生物爆发.这些病原体对人类健康构成极大威胁,但透过显微镜观看,它们无论是外表还是结构都只能用"美"来形容. 1.线虫杀手 显微镜下的线虫杀手 线虫杀手 Nematocida parisii是一种被称作微孢子虫(microsporidia)的原生寄生虫新品种,它生活在一种经常被用来做实验的小蛔虫——线虫(C.elegans)的肠内.在自来水里可发现微孢子虫,它能造成一系列感染,即微孢子虫病(microsporidiosis),这种疾病通过减弱免疫系统,对人体产生不利影响. 该寄生虫可引起肺、肾、大脑、肌肉、眼睛、窦房结或肠道感染,造成胆囊疾病,并削弱胃肠功能,其中包括慢性腹泻和消瘦.这张图片显示的是被染色的蛔虫的部分肠道,其中红色的是N. parisii的细胞质,蓝色的是它的DNA. 2.爆发中的新流感-甲型H1N1流感 显微镜下的甲型H1N1流感病毒 爆发中的新流感 现在甲型H1N1流感可能使你整日忧心忡忡,但是它并不是唯工一一种引起大恐慌 的病原体.从禽流感到黑死病,人类史上不断有大规模疾病爆发.而且科学家也一直在致力于阻止最新、最致命的病原菌、病毒和原生生物爆发. 今年4月14日,美国加利福尼亚州圣地亚哥疾病防控中心确诊第工一例甲型H1N1流感病例.这种病毒是H1N1类型的流感病毒A的4个变种(一种地方病,一种鸟类疾病,两种猪病毒)基因重整(reassortment)的结果,据称目前这种疾病已经夺去近100人的生命,50多个国家发现甲型H1N1流感患者. 3.被细胞巨化病毒感染的内皮细胞显微镜下的内皮细胞 被细胞巨化病毒感染的内皮细胞 细胞巨化病毒即众所周知的人类疱疹病毒7型(human herpes virus typs 7),是传播最频繁的子宫感染疾病,它可导致新生儿残疾,不过大部分人只表现出轻微症状,或者没有任何症状.有大约一百五十分之一的儿童患有先天性器官移植后巨细胞病毒(CMV),有七百五十分之一的儿童由感染造成终生残疾.这张彩色免疫荧光图展示了被细胞巨化病毒感染的人类内皮细胞. 4.李氏杆菌穿过细胞 显微镜下李氏杆菌穿过细胞 李氏杆菌穿过细胞 杆状细菌李斯特菌(Listeria monocytogenes)是世界上最致命的一种食源性致病菌.它能引发李氏杆菌病,这是一系列致命疾病,其中包括脑膜炎、脑炎、肺炎、败血病和孕妇容易患的宫颈感染等.每年美国孕妇因李氏杆菌感染死亡的人数,大约占李氏杆菌病死亡总人数的27%. 杆状细菌李斯特菌利用"肌动蛋白火箭(actin rockets)"即已知的"彗尾(comet tails)"感染并穿过白细胞.肌动蛋白火箭的工作原理如下:一个蛋白质在这种细菌的隔膜上抛锚,导致肌动蛋白迅速发生聚合反应,这个过程产生爆发式推进力,使得杆状细菌李斯特菌能够穿过白细胞的隔膜,到外面感染其他细胞.这张图片显示的是杆状细菌李斯特菌(红色)利用明亮的肌动蛋白火箭在一个细胞周围移动. 5.弯曲菌属细胞二合一 显微镜下弯曲菌属细胞二合一 弯曲菌属细胞二合一 空肠弯曲菌(c.jejuni)和C. coli菌都是具有特殊螺旋形状的微需氧细菌(microaerophilic bacteria).而且它们同属于弯曲菌属.它们是导致弯曲杆菌感染的食源性致病菌.食源性致病菌可引起牙周炎(Periodontitis)、痢疾和炎性腹泻. 最近科学家发现,空肠弯曲菌和C. coli菌通过杂交过程,开始结合成一种新病菌.虽然它们共享大约85%的遗传密码,但是这两种病菌存在很大不同,它们生活在鸡、牛和其他家畜的内脏里.然而,由于工业化农业导致家畜更加密集的生活在一起,使得空肠弯曲菌和C. coli菌接触更为密切,从而使它们很容易通过杂交交换基因.这张假彩色电子显微镜图片显示的是簇拥在一起的弯曲菌属细胞. 6.隐藏在水里的蓝氏贾第虫 显微镜下隐藏在水里的蓝氏贾第虫 隐藏在水里的蓝氏贾第虫 蓝氏贾第虫(Giardia lamblia)是生活在被污染的饮用水里的人类寄生虫,它是引起美国每年20000多例肠道感染的罪魁祸首.蓝氏贾第虫属单细胞真核细胞生物,它通过被污染的水进入人体,或者通过人与人之间的接触进行传播.最终它将进入内脏,作为一个营养体,在那里进行无性生殖. 贾第鞭毛虫病的症状包括腹痛、呕吐、发烧和腹泻.最后它将以孢子的形式通过大便被排出人体,之后可在水体、土壤或者物体表面存活数周时间.在这张图片上,营养体的微管骨架被染成红色,它们的一对核子被用DAPI荧光染料染成蓝色. 7.嗜中性粒细胞来袭时的微细胞之战 显微镜下嗜中性粒细胞来袭时的微细胞之战 嗜中性粒细胞来袭时的微细胞之战 经常生长在长链上的球状细菌——化脓性链球菌(streptococcus pyogenes)除了能引发脓疱病等较轻感染外,还能引起链球菌中毒性休克综合征(streptococcal toxic shock syndrome)等致命疾病.这种细胞拥有很多防卫机制,即已知的毒性因素,这使得它们能逃过免疫系统的"法眼",通过组织进行扩散.这张图片显示的是人类嗜中性粒细胞正在通过嗜菌作用,吞噬化脓性链球菌.白细胞是人体的第工一道安全防线,嗜中性粒细胞属于白细胞. 8.刚果的另一个威胁——埃博拉病毒 显微镜下埃博拉病毒 刚果的另一个威胁——埃博拉病毒 埃博拉病毒是按照刚果的埃博拉河谷(Ebola River Valley)命名的,这里是该病的第工一个爆发地.出血性发烧是由属于埃博拉病(Ebolavirus)的众多病毒引起的.虽然大部分此类病毒都被限制在非洲国家,但是1989年的第工一例埃博拉病来自美国,当时有人在从菲律宾引进到美国维吉尼亚州雷斯顿的一种爱吃螃蟹的短尾猴体内发现这种病毒的新变种. 雷斯顿变种在德克萨斯州、宾夕法尼亚州和意大利等地多次爆发.从这种疾病出现至今,已有1850多人致病,并有1200多人死亡.这种病毒主要攻击寄主的内皮细胞和血小板细胞,对其进行破坏,阻止血小板凝结.因此,患者会因大量失血最终休克而亡.