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據(jù)美國《探索》雜志報道,現(xiàn)在甲型H1N1流感可能使你整日憂心忡忡,但是它并不是唯工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(guī)模疾病爆發(fā).而且科學(xué)家也一直在致力于阻止最新、最致命的病原菌、病毒和原生生物爆發(fā).這些病原體對人類健康構(gòu)成極大威脅,但透過顯微鏡觀看,它們無論是外表還是結(jié)構(gòu)都只能用"美"來形容.
1.線蟲殺手
顯微鏡下的線蟲殺手
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(jīng)常被用來做實驗的小蛔蟲——線蟲(C.elegans)的腸內(nèi).在自來水里可發(fā)現(xiàn)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(tǒng),對人體產(chǎn)生不利影響.
該寄生蟲可引起肺、腎、大腦、肌肉、眼睛、竇房結(jié)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(xì)胞質(zhì),藍(lán)色的是它的DNA.
2.爆發(fā)中的新流感-甲型H1N1流感
顯微鏡下的甲型H1N1流感病毒
爆發(fā)中的新流感
現(xiàn)在甲型H1N1流感可能使你整日憂心忡忡,但是它并不是唯工一一種引起大恐慌
的病原體.從禽流感到黑死病,人類史上不斷有大規(guī)模疾病爆發(fā).而且科學(xué)家也一直在致力于阻止最新、最致命的病原菌、病毒和原生生物爆發(fā).
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工一例甲型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(jié)果,據(jù)稱目前這種疾病已經(jīng)奪去近100人的生命,50多個國家發(fā)現(xiàn)甲型H1N1流感患者.
3.被細(xì)胞巨化病毒感染的內(nèi)皮細(xì)胞顯微鏡下的內(nèi)皮細(xì)胞
被細(xì)胞巨化病毒感染的內(nèi)皮細(xì)胞
細(xì)胞巨化病毒即眾所周知的人類皰疹病毒7型(human herpes virus typs 7),是傳播最頻繁的子宮感染疾病,它可導(dǎo)致新生兒殘疾,不過大部分人只表現(xiàn)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(xì)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(xì)胞巨化病毒感染的人類內(nèi)皮細(xì)胞.
4.李氏桿菌穿過細(xì)胞
顯微鏡下李氏桿菌穿過細(xì)胞
李氏桿菌穿過細(xì)胞
桿狀細(xì)菌李斯特菌(Listeria monocytogenes)是世界上最致命的一種食源性致病菌.它能引發(fā)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(shù),大約占李氏桿菌病死亡總?cè)藬?shù)的27%.
桿狀細(xì)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(xì)胞.肌動蛋白火箭的工作原理如下:一個蛋白質(zhì)在這種細(xì)菌的隔膜上拋錨,導(dǎo)致肌動蛋白迅速發(fā)生聚合反應(yīng),這個過程產(chǎn)生爆發(fā)式推進(jìn)力,使得桿狀細(xì)菌李斯特菌能夠穿過白細(xì)胞的隔膜,到外面感染其他細(xì)胞.這張圖片顯示的是桿狀細(xì)菌李斯特菌(紅色)利用明亮的肌動蛋白火箭在一個細(xì)胞周圍移動.
5.彎曲菌屬細(xì)胞二合一
顯微鏡下彎曲菌屬細(xì)胞二合一
彎曲菌屬細(xì)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(xì)菌(microaerophilic bacteria).而且它們同屬于彎曲菌屬.它們是導(dǎo)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.
最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn),空腸彎曲菌和C. coli菌通過雜交過程,開始結(jié)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(nèi)臟里.然而,由于工業(yè)化農(nóng)業(yè)導(dǎo)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?fù)碓谝黄鸬膹澢鷮偌?xì)胞.
6.隱藏在水里的藍(lán)氏賈第蟲
顯微鏡下隱藏在水里的藍(lán)氏賈第蟲
隱藏在水里的藍(lán)氏賈第蟲
藍(lán)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?zhǔn)?藍(lán)氏賈第蟲屬單細(xì)胞真核細(xì)胞生物,它通過被污染的水進(jìn)入人體,或者通過人與人之間的接觸進(jìn)行傳播.最終它將進(jìn)入內(nèi)臟,作為一個營養(yǎng)體,在那里進(jìn)行無性生殖.
賈第鞭毛蟲病的癥狀包括腹痛、嘔吐、發(fā)燒和腹瀉.最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(shù)周時間.在這張圖片上,營養(yǎng)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(lán)色.
7.嗜中性粒細(xì)胞來襲時的微細(xì)胞之戰(zhàn)
顯微鏡下嗜中性粒細(xì)胞來襲時的微細(xì)胞之戰(zhàn)
嗜中性粒細(xì)胞來襲時的微細(xì)胞之戰(zhàn)
經(jīng)常生長在長鏈上的球狀細(xì)菌——化膿性鏈球菌(streptococcus pyogenes)除了能引發(fā)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(xì)胞擁有很多防衛(wèi)機(jī)制,即已知的毒性因素,這使得它們能逃過免疫系統(tǒng)的"法眼",通過組織進(jìn)行擴(kuò)散.這張圖片顯示的是人類嗜中性粒細(xì)胞正在通過嗜菌作用,吞噬化膿性鏈球菌.白細(xì)胞是人體的第工一道安全防線,嗜中性粒細(xì)胞屬于白細(xì)胞.
8.剛果的另一個威脅——埃博拉病毒
顯微鏡下埃博拉病毒
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,這里是該病的第工一個爆發(fā)地.出血性發(fā)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年的第工一例埃博拉病來自美國,當(dāng)時有人在從菲律賓引進(jìn)到美國維吉尼亞州雷斯頓的一種愛吃螃蟹的短尾猴體內(nèi)發(fā)現(xiàn)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(fā).從這種疾病出現(xiàn)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(nèi)皮細(xì)胞和血小板細(xì)胞,對其進(jìn)行破壞,阻止血小板凝結(jié).因此,患者會因大量失血最終休克而亡.
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