病毒总论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,医学微生物学,Medical Microbiology,病原学教研室：,王 玉,Tel,:622 2493;E-mail:wangyutony,病 毒 学 总 论,思 考 题,什么是病毒？,病毒区于细菌、真菌的特征是什么？,感染病毒的分离增殖方式有哪几种？,病毒感染的检测方法有哪几种？,病毒感染的防治措施是什么？,病毒与病毒学,病毒（,Virus）,是一种体积小，,非,细胞形态的微生物,其基因组,只,含有,一种,类型的核酸(,DNA,或,RNA)。,病毒体内,缺乏,产生能量的,酶,系统,只,能,寄生,在,活,细胞内,依靠宿主细胞提供原料和酶系统,以,复制方式,进行增殖。,病毒学（,Virology）,就是研究,病毒的,本质,、,病毒与宿主,相互作用,和,规律,的一门生命科学。,病毒的重要性,1,多,70%急性传染,2,高,发病率高 死亡率高 一生200次,3,新,不断出现新的疾病 老年性痴呆与朊病毒,疯牛病,4 致,畸,5,转,化,肿瘤,HPV HSV,子宫颈癌,HBV,肝,EBV,鼻咽癌,6,无,药 无特效治疗药物,主要内容,病毒的基本性状,病毒的感染与免疫,病毒感染的检测与防治,一、,病毒的大小与形态,病毒粒子（,virion）,完整,的,成熟,病毒颗粒，具有,典型,的形态结构，并具有,感染性,。,测量单位,为,纳米,（,nm,为1/1000,m）,150,nm,大型病毒（最大300,nm）,多数病毒,呈,球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。,微生物的大小比较,葡萄球菌,(1000,nm）,牛痘病毒,300,250,nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次体,450,nm,衣原体,390,nm,A、,大肠杆菌噬菌体,(65,95,nm),B、,腺病毒,(70,nm),C、,脊髓灰质炎病毒,(30,nm),D、,乙脑病毒,(40,nm),E、,蛋白分子,(10,nm),F、,流感病毒,(100,nm),G、,烟草花叶病毒,Calici Virus,HIV,Rhinovirus,VSV:Vesicular stomatitis virus,Bacteriophage T4,Ebola Virus,二、病毒的结构,基本结构,核心,Viral core,衣壳,Capsid,辅助结构,包膜,Envelope,其他,病毒体,Virion,核衣壳,Nucleocapsid,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,包膜粒子,病毒核心/,核酸,（,viral core）,多样性,DNA,ds,DNA,ss,DNA,ds,RNA,RNA,ss,RNA,分节段,RNA,线状、环状,大小,悬殊,复制,方式,多样,存在,形式,多样,病毒核酸的功能,功能,病毒,遗传变异,的,物质基础,决定病毒的,种属,特异,性,:,克隆和表达,决定病毒的感染性：,完整,则,有;,编码,病毒结构蛋白和功能蛋白,大,型病毒的核酸分子量相对大，,能,编码病毒的全部结构蛋白和病毒复制所需的许多,酶,小,病毒的核酸分子小，,可能不,编码这些酶，因此复制时要宿主细胞提供,病毒核酸的特性,具有,感染性,将,提纯的病毒核酸,（如肠道病毒,RNA）,如,转至活细胞内,，即可,启动,病毒复制而感染细胞，并从可感染细胞中,获得,子代完整病毒颗粒。,逆转录性,一些,病毒颗粒,中含,逆转录酶,，可以将病毒,RNA,逆转成,DNA；,纯化裸露的,RNA,具有,感染性,？,？,纯化裸露的,RNA,则,不具,感染性,？,？,Very,condensed,genomes,有内含子,，,ORF,间有重叠,Overlapping genes,Using different reading frames reading both strands,病毒蛋白质,由病毒,核酸,编码,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,病毒衣壳（,viral capsid）,核心外,的,蛋白质,由,壳微粒,（,capsomere,）,组成；,它,是衣壳的形态学亚单位，,多肽分子,是,它,的化学亚单位。,功能,保护,病毒核酸，,免受核酸酶的破坏,参与,病毒感染细胞的,过程,病毒表面蛋白,+,宿主细胞膜受体,具有,抗原性,核壳粒,的排列方式,螺旋,对称型（,helical symmetry）,20,面体,立体对称型（,icosahedral symmetry）,复合,对称型（,complex symmetry）,五邻体,六邻体,六邻体,五邻体,纤突,顶球,RNA,/,DNA,壳粒,病毒包膜（,viral envelope）,是包绕在病毒核衣壳外面的,脂质双层膜,主要成分是,蛋白质,、,多糖,及,脂类,，,常以,糖蛋白,或,脂蛋白,形式存在,蛋白质,是由,病毒基因,编码，多糖、脂类,来自,宿主细胞,膜,、核,膜,或空泡,膜,包膜特性与功能,有,包膜的病毒以“,出芽,”（,budding）,方式释放时获得,包膜,子粒,（,peplomere）,或,刺突,（,spike）,赋予,病毒特殊功能，如血凝素（,HA）,和神经氨酸酶（,NA）,包膜病毒,对,脂溶剂,（如乙醚、氯仿）,敏感,，,能被消除包膜而失活（,？,）,鉴定,；它还与病毒的,入侵途径,相关,（,有,呼吸道；,无,抗胆汁，肠道,）,。,包 膜,功 能,维护,病毒体结构的完整性,具有,介导,与宿主细胞膜,亲和及融合,的性能,具有病毒,抗原,的特异性（,刺突,）,毒素,样作用,，包膜脂蛋白使机体发热、血压降低、全身中毒,须触（触须样纤维,）,无包膜,的病毒可有其他的特殊结构（如腺病,毒）：在核衣壳的顶角上长出12根细长的须,触，形状似大头针；,功能：,可凝集、毒害敏感细胞。,病毒粒子的观察方法,电子显微镜,（,Electron microscopy）,Resolution problem:EM resolution is 5nm-an atom is about 0.2-0.3 nm diameter,an alpha helix motif is 1nM diameter,DNA is2nm in diameter.,X,线晶体衍射,（,X ray crystallography）,超过滤法,超速离心法,X ray crystallography,三、病毒的培养与增殖,Culture and Replication of Viruses,病 毒 的 培 养 方 式,动物,（,Animals）,鸡胚,（,Embryonated eggs）,组织培养,（,Organ and tissue culture）,Organ,culture,胚胎,Embryo culture,Cell,culture:,原代细胞,传代细胞,双倍体细胞,常用的培养细胞,细胞病变,(,Cytopathic effect,CPE,),包涵体,（,Inclusion Bodies）,病毒在培养细胞的,细胞效应,正常,BHK-21,CPE,/,BHK-21,狂犬病毒包涵体,内基小体,（,Negri body）,巨细胞病毒包涵体,病毒数量和感染性,测定,1、蚀斑试验,2、,ID,50,或,TCID,50,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（,CPE,),；蚀斑是由一个感染性病毒体增殖形成的，即为一个蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以,每毫升,的蚀斑形成单位,PFU,来表示。,病毒的增殖,活细胞,敏感细胞,复制,(,replication,)：,以病毒基因为模板,藉,DNA,多聚酶或,RNA,多聚酶及其它因素的作用,指令细胞停止合成细胞的蛋白质与核酸，转为复制病毒的基因组，转录、转译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒。,病毒复制周期,复制周期,（,replication cycle,）,吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配与释放,病毒本身没有独立的蛋白合成酶系统，必须借助宿主细胞的蛋白合成体系合成病毒蛋白,病毒复制周期时间因病毒而异,腺病毒,25h,小,RNA,病毒,6-8h,流感病毒,15-30h,吸附,:,静电结合,:非特异，可逆的；，,Na+、,Mg+、Ca+,等有关;,受体结合,:病毒表面接触蛋白+,易感细胞,受体,特异,不可逆;,化学反应。,eg,.,犬类不感染麻疹,而人不感染犬瘟病毒,*,一种细胞上,不可能,具有全部病毒受体，只有细胞表面存,在该病毒受体时，才能发生感染。,*,阻止吸附,是目前预防病毒感染的重要研究课题之一。消,除细胞表面受体阻止病毒与受体接触，或特异抗体,穿入（,Penetration,）,吞饮,（,pinocytotic vacuole,）,无包膜病毒,被宿主细胞吞噬，进入胞内,融合,（,fusion),有包膜病毒,的包膜与宿主细胞膜直接融合，病毒核衣壳进入细胞,直接穿入,脱壳:,在,溶酶体酶,作用下脱壳,释放基因组核酸。,HIV,influenza virus,生物合成（,Biosynthesis,）,早期蛋白合成阶段,转录、翻译而产生病毒生物合成中必需的酶类及某些抑制或阻断细胞核酸和蛋白质合成的非结构蛋白,晚期蛋白合成阶段,复制病毒核酸，转录、翻译而产生病毒的结构蛋白,隐蔽期,生物合成阶段用电镜方法在细胞,查不到,完整病毒，用血清学方法也测不到病毒抗原,各病毒隐蔽期长短不一，如,Poliovirus,为,3,4,小时，而,Adenovirus,为,16,18,小时。,装配（,Assembly,）,无,包膜病毒,先形成空心衣壳，核酸从衣壳裂隙进入形成核衣壳,有,包膜病毒,核衣壳与细胞的膜系统（浆膜或核膜）结合形成包膜,包膜的蛋白质（包括糖蛋白）是,由病毒基因组编码,，故具有病毒的特异性和抗原性,装配的部位,除痘病毒外，,DNA,病毒,均在,细胞核,内装配,RNA,病毒,与痘病毒则在,细胞浆,内装配,释放（,release,）,无,包膜病毒,均以,破,胞方式释放,有,包膜的病毒,以,出芽,方式释放到细胞外,通常细胞不死亡，仍能继续分裂增殖,dsDNA,病毒复制示意图,dsDNA virus Replication,Viral genome,Transcription,Early mRNA,Translation,Early proteins(enzymes),Semi-,conservative,transcription,Transcription,Late mRNA,Translation,Late proteins,(structural proteins),Assembly,Release,Examples,Vaccinia virus,HSV,Adenovirus,Polyma virus,+ssRNA,病毒复制示意图,+ssRNA,逆转录病毒复制示意图,ADSORPTION,budding,HIV,复制过程,疱疹病毒的复制过程,病毒增殖异常,缺陷病毒（,Defective virus）,顿挫感染（,Abortive infection）,干扰现象（,Interference）,缺陷病毒,（,defective virus）：,病毒遗传变异的突变或基因工程操作，使,病毒基因,不完整,或,基因位点,改变,，影响了病毒复制或成熟的一个或几个基因功能，不能复制出完整的具有感染性的病毒颗粒。,天然缺陷病毒：,腺病毒相关病毒,（缺陷病毒）与腺病毒（辅助病毒）,丁型肝炎病毒,（,缺陷病毒）与乙型肝炎病毒（辅助病毒),缺陷干扰颗粒,（,defective interfering particles,DIP),缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。,干扰现象,interference,当两种病毒,同时感染,同一细胞,时，可发生一,种病毒的增殖抑制了另一种病毒增殖的现象。,产生原因,干扰素,interferon，IFN,第一种病毒,改变,了,宿主细胞,表面受体结构或细胞代,谢途径；或,抑制,第二种病毒,mRNA,的转译。,缺陷干扰病毒（,DIP）,干扰辅助病毒的复制,意义,指导使用,联合疫苗,辅助病毒,helper virus,能提供给缺陷病毒所需要的因子（主要是酶、蛋白质）的病毒。,缺陷病毒+辅助病毒增殖,顿挫感染,（,流产性感染,）,：,有些细胞不能为病毒复制提供必须物质，不能复制出具有传染性的病原体，这种感染过程为,流产性感染,；这种细胞为,非容许细胞,（,non-permissive cell,）。,容许性细胞,非容许性细胞,顿挫感染（,Abortive infection,）,原因,宿主细胞,不能提供,病毒复制所需的,酶、能量或成份,病毒虽被复制，但,不能装配释放,Eg.,人腺病毒,在人胚肾细胞可复制，在猴肾细胞则不能复制,理化因素对病毒的影响,灭活,（,Inactivation）,病毒受理化因素作用后，失去感染性,灭活病毒仍保留某些特性，如抗原性、红细胞吸附、细胞融合等,物理因素,温度,病毒耐冷不耐热。-70,C,长期保存。冻融可杀死病毒,60,C 30 min,或100,C,数秒即可杀死病毒，但,HBV,需100,C 10 min,方可杀死,有包膜病毒比无包膜病毒对热更敏感,pH,多数在,pH 59,范围稳定,肠道病毒耐酸（,pH 35）,射线和,UV,X,线、,射线可将病毒核酸致死性断裂，从而杀死病毒,UV：,使核苷酸形成二聚体（,TU），,抑制病毒复制，但可光复活，不宜用来制备疫苗,化学因素,脂溶剂,：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐,有包膜病毒敏感。无包膜病毒无作用（如肠道病毒）,乙醚试验可鉴别病毒有无包膜,消毒剂,：过氧乙酸、甲醛、戊二醛、卤素,杀死大多数病毒，但病毒对消毒剂抵抗力比细菌强，尤其是无包膜病毒,常用甲醛来制备灭活疫苗,其他,抗生素：对病毒无作用,中草药：有一定作用,四、病毒的遗传与变异,传统遗传学,分子遗传学,病毒的变异,现象,感染性变异（毒力,、空斑、抵抗力,变异）,条件致死株：减毒活疫苗（脊灰）,抗原性变异,耐药性变异,宿主范围变异,机制,基因突变/基因重组,基因突变（,Mutation),基因组中,碱基序列,发生改变，点突变和缺失性突变。,自发或诱导,发生;,环境仅起,选择作用,而,非诱导作用,。,频率,：10,-6,-10,-8,，理化因素可以,改变,突变率,有医学意义的突变株,mutant,条件致死性突变株,（,conditional-lethal mutant）,是指在某种条件下能够增殖、而在另种条件下不能增殖的病毒株。,温度敏感性突变株,（,temperature-sensitive mutant，ts）,就是典型的条件致死性突变株。,ts,是生产疫苗的理想毒株,2835,可以复制，3740不能复制,脊髓灰质炎减毒活疫苗,宿主范围,突变株（,host-range mutant，hr）,狂犬病疫苗（固定毒株）,耐药,突变株（,drug-resistant mutant）,抗原性,突变株,变异株,/,突变株,variant,能稳定地存,在，可在相应的宿主或细胞中传代,与存活。,基因重组（,Recombination),可发生于,两活病毒,之间、,一活病毒与另一灭活,病毒,之间，也可发生于,两种灭活病毒之间,，甚,至发生在,病毒基因组与宿主染色体间,。,不分节段,基因组病毒,的重组,核酸内切酶和连接酶,的作用，使两种病毒核酸分子发生,断裂和交叉连接，导致其序列重新排列。,分节段,RNA,病毒基因组,的重组,是不同亲代病毒产生的后代核酸各个分子间交换，即,子代核酸节段随机分配构成重组的子代病毒，从而使子,代基因组发生改变，亦称,重配（,reassortment），,发生,频率高；如流感病毒。,A,、,重组,与,重配,（基因间相互作用）,1、重组,recombination,2、重配,reassortment,B,、,基因整合,：,病毒进入细胞后，核酸整合，不产,生子代病毒。,C,、,装配异常,A、,未装,进核酸的空壳,B、,装进,宿主细胞的核酸,基因复活,交叉复活,多重复活,交叉复活,（,Crossing reactivation）,活病毒与灭活病毒间，也称,Marker rescue,流感,A2,株与灭活,A1,株共同培养，可得到有,A1,抗原性的,A2,毒株,多重复活,（,Multiplicity reactivation）,灭活病毒间，,两种或两种以上同种病毒感染同一细胞时，经过基因重组出现有活的、感染性子代病毒。,基因产物的相互作用,互补作用（,Complementation）,病毒基因组与细胞染色体,DNA,整合（,integration）,表型混合,（,Phenotypic mixing）,表型混合,两株病毒,共同,or,混合,感染,时，,装配,过程发生错误而交换蛋白衣壳，不换核酸，从而导致发生一些生物学特征改变。,主要表现为耐药性、抗原性等改变，基因并未改变，改变的生物学性状,不能遗传,virus A,virus B,phenotype,mixing,virus A,virus B,分子遗传学,病毒基因组分析,病毒核苷酸测序,：,基因结构,：,ORF,基因功能,：表位：变异、耐药、,研究手段,：点突变、缺失、置换、敲出、比对,病毒保护性抗原表位的确定,病毒抗原高变区分析,毒力相关基因编码区分析,耐药性变异分析,作用于病毒蛋白质的某些细胞蛋白的研究,病毒基因组学,微生物基因组学,(,Genomics,),是利用全基因组,DNA,序列研究微生物基因及其功能的学科。,近年来，由于,DNA,测序自动化与信息技术的飞跃发展，用12月时间就可完成一种微生物的全基因组序列测定。,自1995年美国首次将第一个原核细菌流感嗜血杆菌的全基因组序列公布以来，目前（截止到2002年4月4日）至少已有75种病原菌的全基因组测序已告完 成，另有超过20多种病原菌的全基因组测序正在进行，数以万计的病原菌基因将被鉴定出来。,病毒的核酸,是决定病毒的感染性、复制特性、遗传性的基础。,随着病毒基因克隆、序列分析及基因表达等技术的应用，目前几乎对所有病毒科的代表病毒进行了,基因克隆,与,核苷酸测序,。,病毒,基因的序列,对于了解可能编码的病毒蛋白的数量和性质、病毒基因复制和表达的调控机制具有重要意义。,从,DNA,序列数据库查询,HBV DNA,序列,：,NCBI,National Center for Biotechnology Information,EMBL,European Molecular Biology Laboratory）,DDBJ,DNA Data Bank of Japan,微生物基因组序列测定的意义,获得微生物全基因组序列是认识微生物完整生物学功能的基础。,完整的基因组序列资料有助于更精确地研究微生物的形态发生、生长代谢、遗传变异，鉴定有关的毒力及致病基因、抗微生物药物作用的靶位，为研制和发展特异的诊断试剂和疫苗提供参考。,五、病毒的分类,（,Classification of Viruses,）,根据生物学和理化学特性分类，按,科（,family）（,亚科,subfamily）、,属（,genus）、,种（,species）,分类,1995年国际病毒分类委员会将动植物病毒4000余种分为,71科、11亚科、164属,根据组织亲嗜性分类,对临床有实际意义,微生物的命名法,细菌：拉丁双名法,属在前，第一个字母大写，种在后，小写。均斜体,Staphylococcus aureus,Escherichia coli,病毒,科（,family）、,亚科（,subfamily）、,属（,genus）,斜体，第一个字母大写,Herpesviridae，Enterovirus,种（,species）,不大写，不任何，如,poliovirus,生物学分类原则,（,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,DNA viruses,1、dsDNA,Presence,of an envelope,Poxviridae（,痘病毒科）,Herpesviridae（,疱疹病毒科）,2、dsDNA,absence,of an envelope,Adenoviridae（,腺病毒科）,Paproavairidae（,乳多空病毒科）,3、ssDNA,absence,of an envelope,Paraoviridae （,细小病毒科）,dsRNA，,fragments,，,absence envelope,Reoviridae（,呼肠病毒科）,Birnaviridae（,双,RNA,病毒科）,-,ssRNA,no fragment,Presence envelope,Paramyxoviridae（,副粘病毒科）,Rhabdoviridae（,弹状病毒科）,-,ssRNA，,fragments,，,Presence envelope,Orthomyxoviridae（,正粘病毒科）,Bunyaviridae（,布尼亚病毒科）,Arenaviridae（,沙粒病毒科）,+,ssRNA,no fragments,absence envelope,Picornaviridae（,小,RNA,病毒科）,Caliciviridae（,杯状病毒科）,Astroviridae（,星状病毒科）,+,ssRNA,no fragments,presence envelope,Coronaviridae（,冠状病毒科）,Flaviviridae（,黄病毒科）,Togaviridae,（,披膜病毒科）,RNA Viruses,DNA and RNA Viruses,嗜肝,DNA,病毒科（,Hepadnasviridae）,逆转录病毒科,/RNA,（,Retroviridae）,亚病毒（,subvirus,）,是近年来发现的比一般病毒,更小,的传染因子。,包括,类病毒（,viroid,）,拟病毒（,virusoid,）,朊病毒（,virino,）,类病毒,（,Viroids）,1971年,美国,Diener,等在研究马铃薯纺锤形块疾病时报道并命名。,类病毒的,大小,仅为最小病毒的120左右,。,由,单股环状,RNA,组成，,杆,状结构，,无,蛋白衣壳,。对核酸酶敏感，对热、有机溶剂抵抗。,致病机制可能是由于,RNA,分子直接干扰宿主细胞的核酸代谢。,类病毒主要使植物致病，尤其引起马铃薯、柑橘、椰子、啤酒花等多种重要经济植物的严重病害。,类病毒的特征,很,小,(200-400,nt),，杆状,RNA,分子，,有,二级结构,无,衣壳或包膜,在核内增殖，严格,细胞内寄生,多,与植物疾病相关,拟病毒,是在研究类病毒过程中发现的一种引起苜宿等植物病毒的亚病毒。,拟病毒是300400个核苷酸，有高度二级结构的单股环状,RNA,分子。,拟病毒在二级结构上与类病毒相似，且与许多类病毒有序列同源性。,朊病毒,1982年美国,Prusiner,首先报道,羊瘙痒病,是由一种分子量为30,X10,4,的蛋白质感染因子引起的。,阮病毒也称,蛋白侵染子,（,prion），,对蛋白酶、氨基酸化学修饰剂、蛋白质变性剂敏感，而对核酸酶、核着酸修饰剂和核酸变性剂等有抵抗，,这显示,阮病毒,是,蛋白质成分,而不是,核酸。,阮病毒蛋白质（,PrP）,的分子量为2700030000，是构成阮病毒的基本单位。,其本身无感染性，由,3个,PrP,分子,构成的,朊病毒单体,则有极强的感染性。,朊病毒,引起的疾病除,羊病痒病,外，人的,克雅病,、,库鲁病,和,格斯综合征,可能是阮病毒引起的。另外，人类,慢性退化性功能紊乱疾病,，如老年痴呆、多发性硬化症等也可能与阮病毒有关。,但是，近来有人应用高度灵敏检测方法，发现阮病毒中,仍含有微量核酸,，因而这种所谓阮病毒的组成和结构值得进一步研究。,卫星病毒（,satellites,）,多数,与,植物病毒有关,有,两类：,一类可编码自身衣壳蛋白；,另一类为卫星病毒,RNA,分子,需辅助,病毒才能复制,病毒的感染与免疫,病毒性,感染,抗病毒,免疫,病毒性感染,病毒感染的,致病机制,病毒感染的,传播方式,病毒感染的,类型,病毒感染的致病机制,细胞,水平上的致病机理,对,机体,的免疫病理反应,（一）细胞水平上病毒感染的致病机理,1、杀细胞效应,:,病毒在宿主细胞内复制完毕，,可在很短时间内一次释放大量,子代病毒，致使细胞破裂死亡。,机理是,:,A、,阻断,宿主细胞大分子物质的生物合成,，使细胞,新陈代谢功能紊乱；如,DNA、RNA、,蛋白质等；,a、,干扰,蛋白质合成的起始,。如脊灰病毒感染细胞,后，裂解,mRNA,帽结合蛋白，使其不能发挥启始,蛋白转译的作用。,b、,病毒,mRNA,比宿主细胞,mRNA,转译效力更强，竞,争性的,抑制,了宿主细胞,mRNA,的转译,。,B、,影响细胞的溶酶体,：病毒感染细胞后，溶酶体被,破坏，,细胞自溶,。,C、,病毒物质的直接毒性作用,衣壳致细胞病变,D、,细胞器的改变,非特异损伤；细胞核、细胞膜、内质网、线,粒体损伤,2、稳定状态感染,某些病毒进入细胞后能够复制，却,不,引起细胞裂解、,死亡性的感染；此多见于,？,类型的病毒。,以,细胞膜的改变,为特征：,A、,细胞融合,：由于病毒酶或感染细胞所释放的溶酶体酶作用,于细胞表面，导致感染细胞与邻近的细胞融合；,借此,病毒扩散,至未感染的细胞。（麻疹,V）,B、,细胞表面出现病毒基因编码的新抗原,，引起,自身免疫反应,：,镶嵌在宿主细胞膜上的病毒抗原蛋白，,释放信号成分,病毒致细胞癌变后，病毒核酸发生,整合而共表达,3、包涵体形成,在,被病毒感染,的,细胞内,所存在的、与正常细,胞结构不同的、新生的、可着色的斑块结构。,其在细胞中的位置因病毒种类而异：,eg.,核内疱疹,V、,质内痘,V、,核和质麻疹,V。,包涵体的,本质,是,：,病毒颗粒的聚集体,病毒积聚的过剩衣壳蛋白,病毒感染引起的细胞反应物,4、,病毒基因的整合与细胞转化,某些（？）病毒在感染中可将核酸整合到 宿 主,细胞的染色体基因组中；同时引起被整合细胞的转,化，增殖变快，失去细胞间接触抑制；病毒增殖？,VPr.,亦可。,良性转化,：少数病毒促进细胞,DNA,的合成，促进细胞增生,恶性转化,：如整合部位或附近有抑癌基因或癌基因存在，,则细胞可发生与肿瘤有关的变化。,5、细胞凋亡,病毒感染细胞内信号传导激活凋,亡基因细胞核浓缩、,DNA,降解凋亡,(二)病毒感染机体的免疫病理反应,1体液免疫病理作用,A、,许多病毒能诱发,细胞表面出现新抗原,，与其相应抗体结合，在补体参与下，引起细胞的破坏；为,型,超敏反应；,B、,抗体介导损伤的另一机制是,抗原抗体复合物沉积,在一定部位时，激活补体，吸引中型粒细胞引起局部组织损伤，即,型,超敏反应。,2细胞免疫病理作用,细胞毒性,T,细胞,（,CTL,）,能杀伤,带有病毒抗原,的,靶,细胞,，造成组织细胞坏死，属于,型,超敏反应。,3抑制宿主免疫功能,与病毒,侵犯,免疫细胞,有关，如,HIV,对,CD,4,T,细胞,的结合和侵入。,病毒感染的传播,传播方式,传播途径,1、病毒感染的传播方式,水平传播,horizontal transmission：,空气,传播 咳嗽、交谈、打喷嚏等,粪 口,传播 肠道排泄,V,污染食物 水,皮肤及黏膜,传播 唾液（单疱、腮）,渗出液,（疣患者破损处）,经,血,传播,HBV HCV HIV,节肢动物叮咬,乙脑 出血热 登革,垂直传播,Vertical transmission：,病毒由母体,（,胎盘、产道）,传给 胎儿,2、病毒感染的传播途径,据病毒侵入门户不同，不同病毒可从不同的途径,进入宿主，又从宿主体内排出；,一般的途径有：呼吸道、消化道、创伤感染、,接触感染、血液传播、性传播、,节肢动物媒介等。,一种病毒可以一种或多种途径侵入宿主机体。,病毒感染的类型,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,隐性感染,和显性感染,慢性感染：,病程长病毒可检出,V,如,HBV,、,HCV,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，,HIV,，狂犬病，朊粒,持,续,性,感,染,急性病毒感染的,迟发并发症,，,麻疹的,SSPE,感染过程与结局,病毒在宿主体内的,感染过程,是指病毒入侵部位、病毒增殖的组织与细胞、或进入血循环及最终增殖并引起靶器官病变的过程。,感染,按,部位,分为局部感染和全身性感染；可引起宿主感染发病，甚至死亡，亦可出现隐性感染或顿挫感染，或被清除体外。,感染,过程,与,结局,取决于,病毒,与,宿主,间相互的作用。,A、,非特异性免疫,B、,特异性免疫,C、,前两者的协同作用,抗病毒免疫免疫,一、非特异性免疫,遗传因素,宿主年龄和生理状态,屏障作用,NK,细胞作用,病毒抑制物,炎症反应,干扰素：,获得性非特异性免疫,干扰素,定 义：,由病毒或其他干扰素生剂,刺激,机体,细胞,所产生的,一种具有,抗病毒,免疫调节和抑制肿瘤生长,的糖蛋白,；,分子量小、热稳定性好、可被蛋白酶降解、有抗原性,种 类：,种类,产生细胞,抗病毒,抗肿瘤,免疫调节,人白细胞,强,弱,弱,人成纤维细胞,强,弱,弱,T,细胞,弱,强,强,生物学活性:,抗病毒作用:,IFN,作用具有种属特异性；抗病毒蛋白作用广谱；干扰素产生早。,免疫调节作用:,活化,NK,细胞,Tc,细胞。,抗肿留作用,:,抑制细胞分裂。,抗病毒意义：,抗病毒特点,种的特异性、间接性、广谱性,抗病毒机理：,不,直接作用于病毒，,而,作用于宿主细胞基,因，,合成,抗病毒蛋白,，抑制病毒蛋白合成。,蛋白激酶、2-5腺嘌呤核苷合成酶、,磷酸二脂酶,早期,中断病毒复制，阻止病毒扩散,二、特异性免疫,按种类：,IgG,（,过胎盘）,IgM,（,大）,IgA,（,泌粘）,T,D,、T,C,、NK、M,中和抗体：,定义、机理和免疫球蛋白的类型,细胞免疫,：,体液免疫：,起,预防,而非治疗作用、对,细胞内病毒无效,按功能：,中和抗体、,补体结合抗体,、,血凝抑制抗,体,抗病毒免疫的主要成分,抗体,时 相,中和作用,杀伤机理,通过胎盘,IgM,出现早,消失快,较强,CDC,不能,IgG,出现迟,消失慢,强,ADCC,能,S-IgA,存在粘膜中,局部中和,不能,抗病毒免疫的持续时间,因病毒的种类而异,有病毒血症,的,全身性病毒感染,：痊愈后获得牢固的免疫力，且持时较长；天花,V,只有,单一血清型,的病毒感染：病后有牢固的免疫力，持时长；乙型脑炎,V,易发生抗原变异,的病毒感染：病后机仅产生短暂的免疫力；流感,V,病毒感染的检测与防治,病毒感染的实验室诊断方法,一、病毒感染的检查方法,（,一,）,标本,的采集与送检,检查成败的关键,1.标本,采集,:发病初期或急性期；部位;,2.标本,处理,:无菌操作，抗生素50甘油,盐水，低温保存；,3.冷藏,送检,:12小时送检;-70保存;,4.血清学检查应采,双份标本,。,常见分离病毒标本的选择,病毒,咽拭子,粪便,血液,脑脊液,唾液,组织,柯萨奇,A,和,B,组,+,+,+,心,单纯疱疹病毒,+,脑膜,腮腺炎病毒,+,+,+,流感病毒,+,轮状病毒,+,HAV,+,HIV,+,精液,（二）病毒的分离培养与鉴定,分离培养,动物,接种:,最原始,易感动物的选择；,鸡胚,接种,:多种病毒敏感，取材方便,细胞,培养,:最主要;,包括器官培养、移植培养和细胞培养（原代 和次代细胞，二倍体细胞株和传代细胞系）,常用于病毒分离的细胞,细胞种类,可分离的病毒,原代细胞,非洲绿猴肾细胞,人单核细胞,人胚肾、肺细胞,恒河猴猕猴肾细胞,HSV、RSV、VZV、,腮腺炎病毒、风疹病毒,HIV、HTLV、HHV-6,腮腺炎病毒、腺病毒,ECHO、,脊髓灰质炎病毒、柯萨奇,A、B,组、,RSV,二倍体细胞株,人胚肺成纤维细胞株,WI-38、MRC5,CMV、VZV、,鼻病毒,腮腺炎病毒、腺病毒,传代细胞系,Hela,Hep-2,Vero,柯萨奇,A、B,组、,RSV,腺病毒、,RSV,HSV、RSV、,风疹病毒、轮状病毒、麻疹病毒,病毒在细胞内增殖的检查与鉴定,增殖指标:,细胞变化;红细胞吸附;细胞代谢改变；干扰现象；免疫荧光法检测,病毒数量与感染性的测定：,蚀斑测定,（,CPE）,TCI D,50,的测定,（三）病毒感染的快速诊断,形态学检查,光镜检查,电镜检查：直接检查；免疫电镜检查,检测病毒抗原,免疫学检测：免疫荧光，,ELISA，RIA,ELISA for HIV antibody,Microplate ELISA for HIV antibody:coloured wells indicate reactivity,病毒核酸检测技术,PCR,斑点,分子杂交(,dot-blot),Southern,印迹(,DNA),Northern,印迹(,RNA,mRNA),原位,分子杂交,微板,核酸杂交(,chip,),基因芯片（,microarray chip）,理想标记物应具备的条件,1,敏感性,高,2.容,易,标记,3.标记后,不影响,序列,特异性,和,杂交温度,4,杂交信号,检测,方便,5.,标记物,稳定,易,保存,，对环境,污染,小,检测结果判定,感染病毒的,临床意义,必须结合流行,病学资料、临床表现、病毒种类及机体的,病理变化,作综合分析,，才能判定！,二、病毒感染的防治原则,对病毒性疾病预防的,三大措施,：,控制,传染源,、,切断,传播途径,、,保护,易感人群,。,用,疫苗,作人工主动免疫，对于预防病毒,感染 有重要意义。,免疫预防,药物防治,针对性防治,（一）免疫预防,人工主动免疫,1、,灭活疫苗,:核酸灭活,抗原性存在;,2、,减毒活疫苗,:自然或人工筛选低毒,的变异株;,潜在风险,有：,回复毒力、并发症、活化潜伏病毒、,引起持续感染,3、,亚单位疫苗,:纯化包膜或衣壳上蛋白亚单位;,4、,多肽疫苗,:,如提取,HBV HBsAg,的多肽成分;,基因工程制备,HBsAg。,人工被动免疫,免疫血清,胎球,丙球,TF,等。,理想病毒疫苗的要求,1、,有效,：,2、,安全,：,死,疫苗：防止外源性污染病毒混入其中。,灭活,病毒：必须彻底。,活,疫苗：毒株必须是弱毒株。,3、,价廉,：低价、方便。,现代疫苗学发展策略,将病原微生物基因克隆到合适的载体，再导入适宜的表达系统中表达中和性免疫原遗传信息；,选择缺失基因的减毒病原体载体，插入一些外源基因，当这些活载体疫苗进行流产性复制时，表达出的抗原暴露于宿主免疫系统；,预防多种疾病、接种次数少的多价联合疫苗；,利用质粒,DNA,诱导免疫应答的核酸疫苗；,疫苗的免疫增强物及对免疫系统的调节；,特定免疫原或免疫调节提呈的新型微载体系统。,（二）药物防治,金刚烷胺,阿糖腺苷,无环鸟苷,羟丙氧甲基鸟嘌呤,叠氮脱氧胸苷(,AZT),干扰素,干扰素诱生剂,中草药,抗病毒药物类型,化学药物,基因制剂,天然药物,抗病毒化学药物的作用机制,阻断,病毒,脱壳,阻断,病毒,核酸合成,核苷类似物（,nucleoside analogue）、,核苷酸类似物（,nucleotide analogue）,和非核苷类似物,主要应用于疱疹病毒、逆转录病毒,阻断,病毒,蛋白质合成,阻断,病毒,释放,抗病毒化学药物作用的靶位点,作用靶点,药物,复制早期,由病毒,DNA,或,RNA,聚合酶介导的核酸合成,病毒前体蛋白切割,病毒,mRNA,翻译蛋白,病毒释放,金刚烷