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关于柯霍氏假说(Koch’s Postulates)-上


2020-06-18

关于柯霍氏假说(Koch’s Postulates)-上
台中市立西苑高级中学生物科李蕙芳实习老师/国立台湾师範大学生命科学系张永达副教授责任编辑

当寄主、病原体与环境三者都适合疾病发展的情况下,才可能造成病症的发生;而判定病原体是治疗病症极为重要的步骤。但症状可能是由很多种病原体同时造成的,到底要如何才能确定造成病症的元凶为何?柯霍氏假说(Koch’s postulates)是病理学中所认可的判断方式,并广泛的运用在病原体的诊断上。 科霍生平介绍罗伯特.科霍(Heinrich Hermann Robert Koch), 1843年出生于德国小城克劳斯塔尔(Clausthal)。五岁时即展现其对于生物及医学的兴趣。1862年进入格丁根大学(University of Göttingen)修读医学。其解剖学教授雅各.亨勒(Jacob Henle)教授于1840年发表「传染性疾病是由活的寄生个体所引起(infectious diseases were caused by living, parasitic organisms)」观点,科霍深受此观点的影响。 【炭疽病研究】1866年科霍取得博士学位之后, 1867年以汉堡总医院助理员身份,先后前往Langenhagen与Rackwitz。

于1872到1880普法战争期间,科霍在沃尔斯坦镇(Wollstein)担任医务官,炭疽病盛行于该镇的农场,科霍在当时资料、实验设备缺乏的窘境,开始了炭疽病的研究。就在炭疽桿菌早先被Pollender、 Rayer 与Davaine发现后,科霍就认为炭疽桿菌是造成炭疽病的元凶。他从感染炭疽菌死亡鼠的脾脏中培养出炭疽桿菌,并且与未感染炭疽病的老鼠脾脏中未发现有炭疽桿菌来作为对照。以此结果确定,炭疽病可以藉由染病个体的血液而传染。

他进一步证实,炭疽病是可不必藉血液接触而感染。科霍将炭疽桿菌培养在牛眼的眼前房水(aqueous humour)的培养基中。培养过程中,并详细的记录炭疽桿菌的生长情形,发现炭疽桿菌在培养环境缺乏氧气或是其他生存因子的逆境时,炭疽桿菌会形成内孢子,静待适宜的环境时,再度产生病原的能力。此结果也验证了,即便是未经接触过感染炭疽病的动物个体,其他的个体还是有机会可以感染到炭疽病。 科霍将此发现告知Breslau大学教授Ferdinand Cohn及Cohnheim,两者深深肯定其发现。之后,科霍将其发现发表在Cohn主编的病理解剖学的期刊,因而声名大噪。而后,科霍还是继续在沃尔斯坦镇工作四年,并且改进其研究受细菌感染伤口的方法-固定(fixing)、染色(staining)及摄影(photographing),并于1878年发表此法。此法不仅是有助于研究炭疽病的发展,对于感染性疾病控制也具有实用的价值。

【发明固体培养基培养分离法】 在1880之后,科霍被指派为柏林帝国健康局(Imperial Health Bureau)的一员,与吕佛勒(Frederike Loeffler)等共事。科霍研发用固体培养基培养并分离微生物的方法「Reinkulturen」:将煮过的马铃薯用火焰消毒过的刀子切片,以针尖接种细菌在马铃薯表面涂开,而后将马铃薯片置于钟形罩内培养,结果有些细菌会长出单独的菌落,因而成为纯菌培养(注二)。此外,科霍也用染色法让细菌可以肉眼看见。之后,科霍发表了柯霍氏假说,遂成为判定细菌与特定疾病关联性的準则。 【霍乱研究】 1883年,科霍任职德国霍乱协会(German Cholera Commission)的领队,前往当时正流行霍乱的埃及做相关的研究。他发现霍乱弧菌是造成霍乱的元兇,并将此菌带回德国研究。此后也在印度做关于霍乱的研究。他建立使用至今的控制霍乱方法,并使人们注意供水方式中可能的感染途径。(注三) 【结核病研究】1885年后他进行肺结核的研究。他将由结核桿菌(tubercle bacilli)所培养出的物质命名为结核菌素(tuberculin),此研究于1896年发表,具有临床诊断的价值;1896年先后到南非、印度等地进行疟疾的研究,除了发表其病理相关研究之外,并且发现可以奎宁(quinine)控制该传染病。此外,其对霍乱的研究,引起了对供水与传染性疾病相关性的注意。1904年,也发现了巴倍虫属(Babesia)、锥虫属(Trypanosoma)等也是病原体。

1905年科霍以对于结核病的研究成果,获颁诺贝尔生理或医学奖,且因其对微生物的研究及相关研究方法的发明,被视为细菌学之父。1910年5月27日因心肌梗塞死于德国巴登,享年66岁;罗伯.柯霍奖章即是为了这位纪念微生物学家而设。

(注一)http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1905/koch-bio.html

(注二)他的助理Petri 发明了现在常用的洋菜培养法;助理Loeffler以肉的萃取液及蛋白质水解酶製成的液态培养基(现在称为营养培养液,nutrient broth)培养细菌。

(注三)1965年才正式重新病名该细菌为「1854年帕奇尼霍乱弧菌」(Vibrio cholerae Pacini 1854)。

参考资料

1.科霍氏法则 维基百科 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%AF% … 5%E5%89%87 (查阅日期:98年5月24日)

2.谢廷芳(2004)、「花卉真菌性病害之诊断」,植物重要防疫检疫病害诊断鉴定技术研习会专刊(三),第1-22页。

请参阅关于柯霍氏假说(Koch’s postulates)-下 阅读


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