16-1病毒学(概论)

null病 毒 学病 毒 学Virologynull3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。病毒引起疾病的特点病毒引起疾病的特点传播性 病死率 持续感染 肿瘤的形成关系病 毒 （virus）病 毒 （virus） 非细胞型微生物; 病毒体积微小，能通过细菌滤器； 结构简单，只含有一种核酸，RNA或DNA； 严格细胞内寄生； 对抗生素不敏感，对干扰素敏感。 病毒学概论 病毒学概论 （一）病毒形态、结构与分类 （二）病毒的增殖 （三）病毒的干扰现象 （四）病毒的感染与致病性 （五）病毒感染的检测方法 （六）病毒感染的防治原则 （七）病毒感染的预防病毒形态、结构与分类病毒形态、结构与分类 大小：通过细菌滤器，借助电子显微镜可见，nm作为测量单位（1nm=1/1000μm）。大的病毒如痘病毒为300×200×100nm，中等大小为50～250nm,大多数100nm左右，小病毒可小于20nm。 微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌 (1000nm） 牛痘病毒 300×250nmABCDEFG立克次体 450nm衣原体 390nmA、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm )B、腺病毒 (70nm )C、脊髓灰质炎病毒 (30nm )D、乙脑病毒 ( 40nm )E、蛋白分子 (10nm )F、流感病毒 ( 100nm )G、烟草花叶病毒null形态：电镜和X-ray衍射分析 球形、杆形、子弹形、砖形、蝌蚪形。 nullnullnullnull病毒体结构模式图壳粒衣壳核心（核样物）核衣壳包膜包膜病毒包膜子粒null核心：核酸 →基因组genome →决定病毒遗传、变异 和复制 壳粒capsomere → 衣壳capsid →保护、介导、抗原性 包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike） →保 护、介导、抗原性 null核衣壳的对称形式 Symmetry of Nucleocapsid 螺旋对称型（Helical Symmetry） 二十面体立体对称型（ Icosahedral Symmetry ） 复合对称 型（Complex Symmetry ）null复合对称null 此外，有的病毒面还有触须纤维、包膜。有包膜的病毒称为包膜病毒。 null包膜：来自宿主细胞膜或核膜。 结构：脂双层结构，有的病毒体包膜上有一些钉状突起，称为包膜子粒或刺突。这些突起分子具有如凝血酶、神经氨酸酶等活性。 包膜功能：保护病毒。有包膜的病毒对脂溶剂、胆盐敏感，可被其灭活。Virus StructureVirus StructureViruses consist of nucleic acids, capsid, and/or envelope.病毒的化学组成与功能病毒的化学组成与功能1、核酸 ＃病毒的遗传物质，决定病毒的遗传特性。 ＃每种病毒只有一种核酸，DNA或者RNA。 ＃据此可以将病毒分为DNA病毒和RNA病毒。 ＃核酸类型多样化：null有内含子，ORF间有重叠 克隆和表达 较大的遗传不稳定性 感染性病毒基因组特点：null2、蛋白质 病毒核酸编码 功能：保护病毒核酸免受破坏 参与感染过程 具有抗原性null结构蛋白 组成病毒体的成分 衣壳蛋白 包膜蛋白 基质蛋白——连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部分， 有跨膜及锚定功能区 非结构蛋白 病毒内——酶 感染细胞内——特殊作用蛋白病毒的分类 （Classification of Viruses）病毒的分类 （Classification of Viruses）分 类 原 则 Basis of Classification分 类 原 则 Basis of Classification核酸类型和结构（RNA/DNA, ds/ss, linear/circular, fragment /no-fragment)) 病毒体形状和大小 病毒体形态结构 对脂溶剂敏感性临床医学分类 临床医学分类 感染途径、病毒与宿主的关系、临床特征分为： 呼吸道感染病毒 消化道感染病毒 虫媒病毒 性接触传播病毒 肝炎病毒 嗜神经病毒 出血热病毒 肿瘤病毒 等DNA VIRUSESDNA VIRUSESVolk et al., Essentials of Medical Microbiology, 4th Ed. 1991RNA VIRUSESRNA VIRUSESVolk et al., Essentials of Medical Microbiology, 4th Ed. 1991病毒的增殖（Replication of Viruses） 病毒的增殖（Replication of Viruses） 方式：复制 病毒的增殖其增殖过程大致分为吸附和穿入、脱壳、生物合成、装配成熟与释放四个相互联系的阶段，称为病毒的复制周期。 吸附和穿入 吸附和穿入 吸附：表面接触蛋白与细胞表面受体特异性结合。 穿入：裸露病毒体主要通过胞饮方式吞入病毒。包膜病毒体多数通过包膜与宿主细胞膜融合进入细胞。null 脱壳 在宿主细胞内脱去衣壳，释放出病毒核酸进行复制。多数病毒在细胞溶酶体酶的作用下脱去衣壳。有的病毒穿入和脱壳同时进行。痘病毒可自己编码脱壳酶。 null 生物合成 病毒基因组利用宿主细胞的代谢系统，依照病毒核酸的指令，分别合成大量子代病毒核酸和蛋白质。在生物合成期，细胞内查不到完整的病毒颗粒，也不能用血清学方法检测出病毒抗原，因此称为隐蔽期。病毒的生物合成主要包括核酸复制和蛋白质合成。 null 装配成熟与释放 子代病毒的核酸和蛋白质在细胞内分别合成之后装配成核衣壳的过程称为组装。病毒颗粒组装后由感染细胞内释出的过程称为释放。释放的方式有： ①细胞裂解释放，如脊髓灰质炎病毒。 ②出芽释放，见于包膜病毒体如流感病毒的释放。出芽释放不直接引起细胞死亡，但可使宿主细胞膜带有病毒的某些抗原，以致被机体免疫系统识别和攻击。 ③通过细胞间桥或细胞融合释放，如有些包膜病毒如麻疹病毒、巨细胞病毒可通过细胞间桥或细胞融合使病毒从受感染细胞直接向邻近正常细胞释放。Virus messenger RNAVirus messenger RNAmRNA is equal to RNA(+) DNA (+) is equal to the mRNAnull病毒的干扰现象 病毒的干扰现象 干扰现象：两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。 类型：异种干扰 同种、同型干扰 自身干扰 干扰机制干扰机制干扰素的产生 竞争干扰 改变宿主的代谢途径 缺陷干扰颗粒干扰现象的意义干扰现象的意义抗病毒免疫 指导合理应用疫苗、 鉴定病毒干扰素干扰素定义：由细胞分泌的一类具有多种生物学活性的糖蛋白，具有抗病毒增殖活性，还具有抑制细胞分裂，抗肿瘤、免疫调节等一系列生物活性。 作用机制：间接作用！两种病毒感染同一宿主细胞的作用两种病毒感染同一宿主细胞的作用双重感染 互补作用 加强作用 表型混合 病毒杂交nullnull病毒的感染与致病性null病毒感染指病毒侵入机体，在易感组织细胞内复制增殖，引起局部和全身不同程度的病理过程。null整体水平 细胞水平整体水平整体水平水平传播：指病毒在人群中不同个体之间的传播，所导致的感染称为水平感染。 垂直传播：指病毒通过胎盘或产道，由亲代传给子代的方式。 null病毒的感染与免疫一、水平传播病毒侵入机体的三大重要门户皮肤呼吸道消化道null二、垂直传播胎盘产道null先天性感染null感染的类型向外播散病毒 机体获得特异性免疫急性感染 持续性感染 隐性感染显性感染null慢性性感染： 病程长病毒可检出 如HBV潜伏感染：可反复激活，急性发作 病毒只有在急性发作时才被检出 如 HSV、ZVZ慢发病毒感染：潜伏期长， 发病后为亚急性进行性直至死亡寻常病毒非寻常病毒 prion麻疹病毒持 续 性 感 染 感染的过程与结局感染的过程与结局 病毒的毒力、数量和感染部位以及机体的免疫功能均可影响感染的过程与结局。 显性感染可以转成隐性感染，隐性感染可以转成显性感染，急性感染可以变成慢性感染，慢性感染可以变成急性感染，局部感染可以变成全身感染。动物模型动物模型豚鼠大鼠null细胞水平null 1. 溶细胞型感染 多见于无包膜的病毒，临床表现：对组织细胞破坏严重，往往引起明显的病理生理变化，多数为急性感染。细胞水平tissue culture cellstissue culture cellsepithelialepithelioidfibroblasticslides from CDCepithelial cells - adenovirusepithelial cells - adenovirusuninfectedearly infectionlate infectionslides from CDCepithelial cells - respiratory syncytial virusepithelial cells - respiratory syncytial virusuninfectedrespiratory syncytial virusslides from CDCfibroblastic cells - herpes simplex virusfibroblastic cells - herpes simplex virusuninfectedearly infectionlate infectionslides from CDCfibroblastic cells - poliovirusfibroblastic cells - poliovirusuninfectedearly infectionlate infectionslides from CDCnullPLAQUE ASSAYPLAQUE ASSAYnullPLAQUE ASSAYPLAQUE ASSAYnullnull病毒数量和感染性测定1、蚀斑试验2、ID50 或 TCID50 病毒感染鸡胚、动物或细胞后，引起 50% 发生死亡或病变的最小量。 病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升的蚀斑形成单位PFU（ plaque forming unit）来表示。null2．稳定状态感染 多见有包膜病毒，常以出芽方式释放子代病毒，对细胞损伤较慢，如流感病毒 机制 (1)引起细胞膜改变，成为自身抗原 (2)具有融合膜的生物活性,形成多核巨细胞。细胞水平null3．顿挫感染 因细胞条件不合适，病毒虽可以进入细胞，但不能复制的感染过程。构成顿挫感染的细胞称为非容纳细胞。细胞水平null4．细胞凋亡 由宿主细胞基因所指令发生的一种生物学过程。细胞受到诱导因子作用激发并将信号导入细胞内部，死亡基因被激活，细胞膜出现鼓泡、细胞核浓缩，DNA降解。如：HIV细胞水平null5．细胞的增生与转化 某些病毒感染细胞后，不仅不抑制反而促进细胞DNA合成，使细胞增生。如SV40。细胞水平null6．病毒基因的整合 逆转录病毒以双链DNA整合入细胞染色体DNA. 失常式整合.(DNA病毒为主) 细胞水平null 7.包涵体的形成 某些受病毒感染的细胞内部，用普通光学显微镜可看到对于正常细胞组织结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块，称为包涵体。如狂犬病内基小体 本质：病毒颗粒和细胞对病毒感染的反应产物，是病毒合成的场所。细胞水平null狂犬病毒包涵体（Negri body）病毒感染对免疫系统的作用病毒感染对免疫系统的作用（1）损伤免疫系统 （2）免疫病理损伤 （3）免疫复合物引起损伤 （4）抗体增强病毒感染作用：如登革热病毒、黄热病毒等。病毒感染的检测方法 病毒感染的检测方法 （一）标本的采集与处理原则： 1、尽早取材，选取合适部位。 2、无菌操作，加双抗（青霉素和链霉素）。 3、冷藏速送（置含抗生素的50％甘油缓冲盐水）。 （二）病毒的分离培养和鉴定 1、动物接种：可用于疫苗安全检验。 2、鸡胚培养：常用于流感病毒检测。 3、细胞培养：细胞病变效应（CPE）和红细胞吸附null动物接种病毒的培养null鸡胚接种病毒的培养null组织细胞培养病毒的培养null常用快速诊断技术光镜-----包涵体电镜免疫荧光ELISA分子生物学技术杂交Southern blotPCRNorthern blot（三）病毒的检测：抗原、检测、核酸病毒感染的防治原则 病毒感染的防治原则 （一）病毒对理化因素的抵抗力 病毒在某些理化因素的作用下可失去感染性，称为灭活。 灭活的病毒仍保留抗原性和吸附红细胞等特性。null1 物理因素 温度 加热灭活病毒、冷藏保存病毒或含病毒材料。 射线 紫外线可灭活病毒，但不能用于疫苗的制备。 pH：酸可灭活病毒、中性或偏碱性保存病毒、50%甘油盐水可用于保存含病毒的组织块。null2 化学因素 脂溶剂 氧化剂和卤素、含氯化合物 醛类和酚类null（二）抗病毒治疗 1、化学制剂（核苷类药物）：无环鸟苷（ACV）治疗HSV所致疾病、叠氮胸苷（AZT）、3TC等治疗AIDS。 2、生物制剂：干扰素和干扰素诱生剂、特异性抗体、治疗性疫苗、白细胞介素、肿瘤坏死因子等。 3、中草药：板蓝根、大青叶、穿心莲等可抑制病毒复制，黄芪等可增强机体免疫功能 null病毒感染的预防免疫预防人工主动免疫灭活疫苗：乙脑疫苗狂犬疫苗流感灭活疫苗HAV，HBV疫苗等减毒活疫苗：脊髓灰质炎疫苗麻疹疫苗腮腺炎疫苗风疹疫苗HAV疫苗亚单位疫苗：乙肝疫苗 HBsAgnullThank you End !