医学病毒学解析hicb.docx
医学病毒毒学 MMediicall Viirollogyy绪言一. 病毒的基基本概念念病毒(VViruus)是是一类非非细胞型型微生物物。主要要有以下下列基本本特征:(1)个个体微小小,可通通过除菌菌滤器,大大多数病病毒必须须用电镜镜才能看看见;(22)结构构简单,仅具有一种类型的核酸,或DNA或RNA;(3)严格的活细胞(真核或原核细胞)内自我复制增殖;(4)具有受体连结蛋白 (receptor binding protein),与敏感细胞表面的病毒受体连结,进而感染细胞。二. 病毒在生生命科学学中的重重要意义义:1. 病毒性传传染病仍仍对人类类健康造造成严重重威胁.2. 某些病毒毒与人类类恶性肿肿瘤的发发生有关关3. 病毒 - 基因工工程研究究的重要要载体第二十三三章病毒的的基本形形状目的要要求掌握病毒毒的结构构、化学学组成与与生物学学功能。掌握病毒毒复制周周期各步步骤的要要点,缺损病病毒的概概念。熟悉病毒毒遗传变变异机理理及特点点。熟悉亚病病毒:类类病毒、拟拟病毒,掌掌握朊粒粒的概念念。教学学学时 4学时。第一节 病毒的的大小与与结构一.大小小与形态态: (一)大大小病毒个体体微小,测测量病毒毒大小的的单位是是毫微米米(nmm),即即1/110000微米。大型病毒(如牛痘苗病毒)约200300nm;中型病毒(如流感病毒)约100nm;小型病毒(如脊髓灰质炎病毒)仅2030nm。研究病毒大小可用高分辩率电子显微镜,放大几万到几十万倍直接测量;也可用分级过滤法,根据它可通过的超滤膜孔径估计其大小;或用超速离心法,根据病毒大小,形状与沉降速度之间的关系,推算其大小。(二)病病毒体电电镜观察察有五种种形态(图图21-1);1球形形 (SSpheericcityy) 大大多数人人类和动动物病毒毒为球形形,如脊脊髓灰质质炎病毒毒、疱疹疹病毒及及腺病毒毒等。2丝形形 (FFilaamennt) 多见于于植物病病毒,如如烟草花花叶病病病毒等。人人类某些些病毒(如如流感病病毒)有有时也可可形成丝丝形。3弹形形(Buulleet-sshappe)形形似子弹弹头,如如狂犬病病病毒等等,其他他多为植植物病毒毒。4砖形形 (BBricck-sshappe)如如痘病毒毒(无花花病毒、牛牛痘苗病病毒等)。其其实大多多数呈卵卵圆形或或“菠萝萝形”。5蝌蚪蚪形(TTadppolee-shhapee)由一一卵圆形形的头及及一条细细长的尾尾组成,如如噬菌体体。图21-1 各各种主要要病毒的的形态与与大小比比较(模模式图)二.结构构与化学学组成:病毒体(virrionn): 一个成成熟有感感染性的的病毒颗颗粒称“病病毒体”。病毒的基基本结构构:核心心、衣壳壳、包膜膜。(一)核核心: 位于病病毒体的的中心,由由一种类类型的核核酸构成成,含DDNA的的称为DDNA病病毒。含含RNAA的称为为RNAA病毒。1.化学学组成: DNNA: dsDDNA, sssDNAARNA: +sssRNNA, -ssRRNA; ddsRNNADNA病病毒核酸酸多为双双股(除除微小病病毒外),RRNA病病毒核酶酶酸多为为单股(除除呼肠孤孤病毒外外)2.功能能: (1)病病毒的基基因组:病毒核核酸也称称基因组组(Geenomme),最最大的痘痘病毒(Poxxvirrus) 含有有数百个个基因,最最小的微微小病毒毒(Paarvoovirrus)仅有33-4个个基因。根根据核酸酸构形及及极性可可分为环环状、线线状、分分节段以以及正链链、负链链等不同同类型,对对进一步步阐明病病毒的复复制机理理和病毒毒分类有有重要意意义。(2)感感染性核核酸:核核酸蕴藏藏着病毒毒遗传信信息,若若用酚或或其他蛋蛋白酶降降解剂去去除病毒毒的蛋白白质衣壳壳,提取取核酸并并转染或或导入宿宿主细胞胞,可产产生与亲亲代病毒毒生物学学性质一一致的子子代病毒毒,从而而证实核核酸的功功能是遗遗传信息息的储藏藏所,主主导病毒毒的生命命活动,形形态发生生,遗传传变异和和感染性性。(二).衣壳(ccapssid): 在在核酸的的外面紧紧密包绕绕着一层层蛋白质质外衣,即即病毒的的“衣壳壳”。1.化学学组成: 蛋蛋白质(壳微粒粒):衣壳是是由许多多“壳微微粒 (Cappsommeree)”按按一定几几何构型型集结而而成,壳壳微米在在电镜下下可见,是是病毒衣衣壳的形形态学亚亚单位,它它由一至至数条结结构多肽肽能成。2.对称称形式: 二十面面体对称称, 螺旋对对称, 复合合对称根据壳微微粒的排排列方式式将病毒毒构形区区分为:立体体对称(CCubiic ssymmmetrry),形成成20个个等边三三角形的的面,112个顶顶和300条棱,具具有五、三三、二重重轴旋转转对称性性,如腺腺病毒、脊脊髓灰质质炎病毒毒等;螺旋对对称 (Hellicaal ssymmmetrry),壳壳微粒沿沿螺旋形形盘红色色的核酸酸呈规则则地重复复排列,通通过中心心轴旋转转对称,图图21-2,如正正粘病毒毒,副粘粘病毒及及弹状病病毒等; 复合对对称 (Commpleex ssymmmetrry),同同时具有有或不具具有两种种对称性性的病毒毒,如痘痘病毒与与噬菌体体。图21-2 螺旋旋对称病病毒颗粒粒的核衣衣壳3.功能能: (1)致致密稳定定的衣壳壳结构除除赋予病病毒固有有的形状状外,还还可保护护内部核核酸免遭遭外环境境(如血血流)中中核酸酶酶的破坏坏;(2)衣衣壳蛋白白质是病病毒基因因产物,具具有病毒毒特异的的抗原性性,可刺刺激机体体产生抗抗原病毒毒免疫应应答; (3)与与病毒吸吸附作用用有关:具有辅辅助感染染作用,病病毒表面面特异性性受体边边连结蛋蛋白与细细胞表面面相应受受体有特特殊的亲亲和力,是是病毒选选择性吸吸附宿主主细胞并并建立感感染灶的的首要步步骤。病毒的核核酸与衣衣壳组成成核衣壳壳(Nuucleeocaapsiid),最最简单的的病毒就就是裸露露的核衣衣壳,如如脊髓灰灰质炎病病毒等。有有包膜的病病毒核衣衣壳又称称为核心心(coore)。(三).包膜(eenveeloppe):某些病毒毒,如虫虫媒病毒毒、人类类免疫缺缺陷病毒毒、疱疹疹病毒等等,在核核衣壳外外包绕着着一层含含脂蛋白白的外膜膜,称为为“包膜膜”。1.化学学组成 : 含有有双层脂脂质、多多糖和蛋蛋白质其中:蛋蛋白质具具有病毒毒特异性性(病毒基基因编码码),常与与多糖构构成糖蛋蛋白糖蛋蛋白亚单单位,嵌嵌合在脂脂质层,表表面呈棘棘状突起起,称“剌剌突(SSpikke)或或囊微粒粒(Peeploomerr)”。它它们位于于病毒体体的表面面,有高高度的抗抗原性,并并能选择择性地与与宿主细细胞受体体结合,促促使病毒毒包膜与宿宿主细胞胞膜融合合,感染染性核衣衣壳进入入胞内而而导致感感染。包膜中的的脂质与与宿主细细胞膜或或核膜成成分相似似(来自宿宿主细胞胞),证明明病毒是是以“出出芽”方方式,从从宿主细细胞内释释放过程程中获得得了细胞胞膜或核核膜成分分。有包包膜病毒毒对脂溶溶剂和其其他有机机溶剂敏敏感,失失去囊膜膜后便丧丧失了感感染性。2.功能能: (1)与与病毒吸吸附作用用有关: (2)有抗原原性:(四)其其他的结结构1触须须样纤维维(Fiiberr) 腺腺病毒是是唯一具具有触须须样纤维维的病毒毒,腺病病毒的触触须样纤纤维是由由线状聚聚合多肽肽和一球球形末端端蛋白所所组成,位位于衣壳壳的各个个顶角(图图21-2)。该该纤维吸吸附到敏敏感细胞胞上,抑抑制宿主主细胞蛋蛋白质代代谢,与与致病作作用有关关。此外外,还可可凝集某某些动物物红细胞胞。2非结结构蛋白白:病毒携携带的酶酶 某些些病毒核核心中带带有催化化病毒核核酸合成成的酶,如如流感病病毒带有有RNAA的RNNA聚合合酶,这这些病毒毒在宿主主细胞内内要靠它它们携带带的酶合合成感染染性核酸酸。第二节病病毒的复复制病毒增殖殖的方式式 - 自自我复制制 ( sellf rrepllicaatioon)当病毒进进入活细细胞后便便发挥其其生物活活性。由由于病毒毒缺少完完整的酶酶系统,不不具有合合成自身身成份的的原料和和能量,也也没有核核糖体,因因此决定定了它的的专性寄寄生性,必必须侵入入易感的的宿主细细胞,依依靠宿主主细胞的的酶系统统、原料料和能量量复制病病毒的核核酸,借借助宿主主细胞的的核糖体体翻译病病毒的蛋蛋白质。病病毒这种种增殖的的方式叫叫做“复复制(RRepllicaatioon)”。病毒复制制的过程程分为吸吸附、穿穿入、脱脱壳、生生物合成成及装配配释放五五个步骤骤,又称称复制周周期(RRepllicaatioon ccyclle)。图21-3 病毒的的复制周周期示意意图一、复制制周期:(一)吸吸附(aadsoorpttionn):病病毒表面面接触蛋蛋白 - 细胞胞表面受受体吸附(AAdsoorpttionn)是指指病毒附附着于敏敏感细胞胞的表面面,它是是感染的的起始期期。细胞胞与病毒毒相互作作用最初初是偶然然碰撞和和静电作作用,这这是可逆逆的联结结。随后后的特异异性吸附附是非常常重要的的,根据据这一点点可确定定许多病病毒的宿宿主范围围,不吸吸附就不不能引起起感染。脊髓灰质质炎病毒毒的细胞胞表面受受体是免免疫球蛋蛋白超家家族,在在非灵长长类细胞胞上没有有发现此此受体,而而猴肾细细胞、 Hella细胞胞和人二二倍体纤纤维母细细胞上有有它的受受体,故故脊髓来来质炎病病毒能感感染人体体鼻、咽咽、肠和和脊髓前前角细胞胞,引起起脊髓灰灰质炎(小小儿麻痹痹)。水磨石病病毒的细细胞表面面受体是是含唾液液酸(NN-乙酰酰神经氨氨酸)的的糖蛋白白,它与与流感病病毒表面面的血凝凝素剌突突(受体体连结蛋蛋白)有有特殊的的亲和力力,如用用神经氨氨酸酶破破坏该受受体,则则流感病病毒不再再吸附这这种细胞胞。此外,HHIV受受体为CCD4;鼻病毒毒的受体体为细胞胞粘附分分子-11(1CCAM-1);EB病病毒的受受体为补补体受体体-2(CCR-22)。病病毒吸附附也受离离子强度度、pHH、温度度等环境境条件的的影响。研研究病毒毒的吸附附过程对对了解受受体组成成、功能能、致病病机理以以及探讨讨抗病毒毒治疗有有重要意意义。(二)穿穿入(ppeneetraatioon):膜融合合;病毒毒胞饮等等穿入(PPeneetraatioon)是指病病毒核酸酸或感染染性核衣衣壳穿过过细胞进进入胞浆浆,开始始病毒感感染的细细胞内期期。主要有三三种方式式:(11)融合合 (FFusiion),在细细胞膜表表面病毒毒囊膜与与细胞膜膜融合,病病毒的核核衣壳进进入胞浆浆。副粘粘病毒以以融合方方式进入入,如麻麻疹病毒毒、腮腺腺炎病毒毒囊膜上上有融合合蛋白,带带有一段段疏水氨氨基酸,介介导细胞胞膜与病病毒囊膜膜的融合合。(22)胞饮饮 (VViroopexxis),由于于细胞膜膜内陷整整个病毒毒被吞饮饮入胞内内形成囊囊泡。胞胞饮是病病毒穿入入的常见见方式,也也是哺乳乳动物细细胞本身身具有一一种摄取取各种营营养物质质和激素素的方式式。当病病毒与受受体结合合后,在在细胞膜膜的特殊殊区域与与病毒病病毒一起起内陷形形成膜性性囊泡,此此时病毒毒在胞浆浆中仍被被胞膜覆覆盖。某某些囊膜膜病毒,如如流感病病毒借助助病毒的的血凝素素(HAA)完成成脂膜间间的融合合,囊泡泡内低PPh环境境使HAA蛋白的的三维结结构发生生变化,从从而介导导病毒囊囊膜与囊囊泡膜的的融合,病病毒核衣衣壳进入入胞浆。(33)直接接进入,某某些无囊囊膜病毒毒,如脊脊髓灰质质炎病毒毒与受体体接角后后,衣壳壳蛋白的的多肽构构形发生生变化并并对蛋白白水解酶酶敏感,病病毒核酸酸可直接接穿越细细胞膜到到细胞浆浆中,而而大部分分蛋白衣衣壳仍留留在胞膜膜外,这这种进入入的方式式较为少少见。图21-4 病毒穿穿入过程程的示意意图(三)脱脱壳(uuncooatiing):细胞胞溶酶体体酶;病病毒脱壳壳酶穿入和脱脱壳是边边续的过过程,失失去病毒毒体的完完整性被被称为“脱脱壳 (Unccoattingg)”。人人脱壳到到出现新新的感染染病毒之之间叫“隐隐蔽期”。经经胞饮进进入细胞胞的病毒毒,衣壳壳可被吞吞噬体中中的溶酶酶体酶降降解而去去除。有有的病毒毒,如脊脊髓灰质质炎病毒毒,在吸吸附穿入入细胞的的过程中中病毒的的RNAA释放到到胞浆中中。而痘痘苗病毒毒当其复复杂的核核心结构构进入胞胞浆中后后,随之之病毒体体多聚酶酶活化,合合成病毒毒脱壳所所需要的的酶,完完成脱壳壳。图21-5 病毒穿穿入和脱脱壳过程程的示意意图(四)生生物合成成(biiosyynthhesiis):病毒核核酸复制制;病毒毒蛋白质质合成DNA病病毒和RNAA病毒在在复制机机理有区区别,但但复制的的结果都都是合成成核酸分分子和蛋蛋白质衣衣壳,然然后装配配成新的的有感染染性的病病毒。一一个复制制周期大大约需668小小时。1. 双双股DNNA病毒毒的复制制-多数数DNAA病毒为为双股DDNA。双股DNNA病毒毒,如单单纯疹病病毒和腺腺病毒在在宿主细细胞核内内的RNNA聚合合酶作用用下,从从病毒DDNA上上转录病病毒mRRNA,然然后转移移到胞浆浆核糖体体上,指指导合成成蛋白质质。1) 病毒基因因的mRRNA转转录(早早期转录录): 病毒毒本身含含有RNNA聚合合酶,可可在胞浆浆中转录录mRNNA。mmRNAA有二种种:早期期m RRNA,主主要合成成复制病病毒DNNA所需需的酶及及调控蛋蛋白等,如如依赖DDNA的的DNAA聚合酶酶,脱氧氧胸腺嘧嘧啶激酶酶等,称称为早期期蛋白;2)病毒毒核酸复复制:子子代病毒毒DNAA的合成成是以亲亲代DNNA为模模板,按按核酸半半保留形形式复制制子代双双股DNNA。DDNA复复制出现现在结构构蛋白合合成之前前。3)晚期期转录: 晚期期mRNNA和晚晚期翻译译:晚期蛋蛋白 - 衣壳蛋蛋白, 包膜蛋蛋白晚期mRRNA ,在病病毒DNNA复制制之后出出现,主主要指导导合成病病毒的结结构蛋白白,称为为晚期蛋蛋白。图21-4 DDNA病病毒复制制的主要要步骤2. 单单股RNNA病毒毒的复制制-RNNA病毒毒核酸多多为单股股,病毒毒全部遗遗传信息息均含在在RNAA中。又可分为为:病毒RNNA的硷硷基序列列与mRRNA完完全相同同者,称称为正链链RNAA病毒。病毒RNNA硷基基序列与与mRNNA互补补者,称称为负链链RNAA病毒。逆转录病病毒又称称RNAA肿瘤病病毒 (Onccornnaviiruss) ,病病毒体含含有单股股正链RRNA、依依赖RNNA的DDNA多多聚酶(逆逆转录酶酶)和 tRNNA。(1) 正链RRNA病病毒的复复制 以以脊髓灰灰质炎病病毒为例例,侵入入的RNNA直接接附着于于宿主细细胞核糖糖体上,翻翻译出大大分子蛋蛋白,并并迅速被被蛋白水水解酶降降解为结结构蛋白白和非结结构蛋白白,如依依赖RNNA的RRNA聚聚合酶。在在这种酶酶的作用用下,以以亲代RRNA为为模板形形成一双双链结构构,称“复复制型(RRepllicaativve fformm)”。再再从互补补的负链链复制出出多股子子代正链链RNAA,这种种由一条条完整的的负链和和正在生生长中的的多股正正链组成成的结构构,秒“复复制中间间体(RRepllicaativve iinteermeediaate) ”。新新的子代代RNAA分子在在复制环环中有三三种功能能:(11)为进进一步合合成复制制型起模模板作用用;(22)继续续起mRRNA作作用;(33)构成成感染性性病毒RRNA。图21-5 正正链RNNA病毒毒复制的的主要步步骤(2) 负链RRNA病病毒的复复制流感感病毒、副副流感病病毒、狂狂犬病毒毒和腮腺腺炎病毒毒等有囊囊膜病毒毒属于这这一范畴畴。病毒毒体中含含有RNNA的RRNA聚聚合酶,从从侵入链链转录出出mRNNA,翻翻译出病病毒结构构蛋白和和酶,同同时又可可做为模模板,在在依赖RRNA的的RNAA聚合酶酶作用下下合成子子代负链链RNAA。图21-6 负负链RNNA病毒毒复制的的主要步步骤(3) 逆转录录病毒(RRetrroviiruss)复制制过程分分二个阶阶段:第第一阶段段,病毒毒核时进进入胞浆浆后,以以RNAA为模板板,在依依赖RNNA的DDNA多多聚酶和和tRNNA引物物的作用用下,合合成负链链DNAA(即RRNA:DNAA),正正链RNNA被降降解,进进而以负负链DNNA为模模板形成成双股DDNA(即即DNAA:DNNA),转转入细胞胞核内,整整合成宿宿主DNNA中,成成为前病病毒。第第二阶段段,前病病毒DNNA转录录出病毒毒mRNNA,翻翻译出病病毒蛋白白质。同同样从前前病毒DDNA转转录出病病毒RNNA,在在胞浆内内装配,以以出芽方方式释放放。被感感染的细细胞仍持持续分裂裂将前病病毒传递递至子代代细胞。(五) 装配与与释放: DDNA病病毒 (多数核核内装配配);RNAA病毒(多数胞胞浆内装装配)包膜病毒毒 (出芽芽释放);无包包膜病毒毒(破胞释释放)新合成的的病毒核核酸和病病毒结构构蛋白在在感染细细胞内组组合成病病毒颗粒粒的过程程称为装装配(AAsseemblly),而而从细胞胞内转移移到细胞胞外的过过程为释释放(RReleeasee)。大大多数DDNA病病毒,在在核内复复制DNNA,在在胞浆内内合成蛋蛋白质,转转入核内内装配成成熟。而而痘苗病病毒其全全部成份份及装配配均在胞胞浆内完完成。RRNA病病毒多在在胞浆内内复制核核酸及合合成蛋白白。感染染后6个个小时,一一个细胞胞可产生生多达110,0000个个病毒颗颗粒。病毒装配配成熟后后释放的的方式有有:(11)宿主主细胞裂裂解,病病毒释放放到周围围环境中中,见于于无囊膜膜病毒,如如腺病毒毒、脊髓髓灰质炎炎病毒等等;(22)以出出芽的方方式释放放,见于于有囊膜膜病毒,如如疱疹病病毒在核核膜上获获得囊膜膜,流感感病毒在在细胞膜膜上获得得囊膜而而成熟,然然后以出出芽方式式释放出出成熟病病毒。也也可通过过细胞间间桥或细细胞融合合邻近的的细胞。二、异常常增殖:(一)缺缺陷病毒毒 (ddefeectiive virrus): 病毒本本身基因因有缺陷陷病毒的增增殖不只只是产生生有感染染性的子子代,绝绝大多数数动物病病毒在大大量感染染的情况况下,经经多次增增殖会产产生缺损损干扰颗颗粒(DDefeectiive intterfferiing parrticcless),它它是能干干扰亲代代病毒复复制的缺缺损病毒毒,其核核酸有部部分缺损损或被宿宿主DNNA片段段替换。缺缺损干扰扰颗粒的的基本特特性是:(1)本本身不能能繁殖;(2)有有辅助病病毒存在在时方能能增殖;(3)干干扰同种种病毒而而不干扰扰异种病病毒的增增殖;(44)在感感染细胞胞内与亲亲代病毒毒竞争性性增殖。由由于缺损损干扰颗颗粒的产产生,使使同种感感染性病病毒数量量减少,在在导致病病毒的持持续性感感染中具具有一定定的作用用,但疫疫苗中含含有大量量缺损干干扰颗粒粒会影响响活疫苗苗的免疫疫效果。(二)顿顿挫感染染 (aaborrtivve iinfeectiion): 非容纳纳细胞(三)干干扰现象象 ( intterffereencee )第三节 抵抗力力与变异异病毒对理理化因素素的抵抗抗力(一)物物理因素素1温度度 大多多数病毒毒(除肝肝炎病毒毒外)耐耐冷而不不耐热。病病毒一旦旦离开机机体,经经加热556660330分钟钟,由于于表面蛋蛋白变性性,而丧丧失其感感染性,即即被灭活活。病毒毒对低温温的抵抗抗力较强强,通常常在-2201196仍不失失去活性性,但对对反复冻冻融则敏敏感。一一般可用用低温真真空干燥燥法(LLyopphillizaatioon)保保存病毒毒,但在在室温条条件下干干燥易使使病毒灭灭活。2盐类类对病毒毒的稳定定作用 克分子子浓度的的盐可提提高病毒毒对热的的抵抗力力。MggCl22对脊液液灰质炎炎病毒、MMgSOO4对正正粘和副副粘病毒毒、Naa2SOO4对疱疱疹病毒毒具有稳稳定作用用。因此此在减毒毒活疫苗苗中须加加这类稳稳定剂。有有囊膜病病毒即使使在-990也也不能长长期保存存,但加加入保护护剂如二二甲基亚亚砜(DDMSOO)可使使之稳定定。3 PPH病毒毒一般在在pH55.09.00的环境境是稳定定的,但但在某些些病毒的的血凝反反应中,ppH改变变可影响响改变试试验的结结果。4射线线 紫外外线、XX线和高高能量粒粒子可杀杀活病毒毒,这是是因为光光量子可可击毁病病毒核酸酸的分子子结构,不不同病毒毒其敏感感度不一一。某些些活性染染料(如如甲苯胺胺兰、中中性红、丫丫啶橙)对对病毒具具有不同同程度的的渗透作作用,这这些染料料与病毒毒核酸结结合后,易易被可见见光灭活活。(二)化化学因素素1脂溶溶剂 有有包膜病毒毒可迅速速被脂溶溶剂破坏坏,如乙乙醚、氯氯彷、去去氧胆酸酸钠。这这类病毒毒通常不不能在含含有胆汁汁的肠道道中引起起感染。病病毒对脂脂溶剂的的敏感性性可作为为病毒分分类的依依据之一一。2甘油油 大多多数病毒毒在500%甘油油盐水中中能活存存较久。因因病毒体体中含游游离水,不不受甘油油脱水作作用的影影响,故故可用于于保存病病毒感染染的组织织。3化学学消毒剂剂 一般般病毒对对高锰酸酸钾、次次氯酸盐盐等氧化化剂都很很敏感,升升汞、酒酒精、强强酸及强强碱均能能迅速杀杀灭病毒毒,但00.5%1%石炭酸酸仅对少少数病毒毒有效。饮饮水中漂漂白粉浓浓度对乙乙型肺炎炎,肠道道病毒无无效。-丙内内脂(-Prropiiolaactoone) 及环环氧乙烷烷(Etthyllenee oxxidee)可杀杀灭各种种病毒。4抗生生素 抗抗生素及及磺胺对对病毒无无效。利利福平(RRifaampiin)能能抑制痘痘病毒复复制,干干扰病毒毒DNAA或RNNA合成成,但也也干扰宿宿主细胞胞的代谢谢,有较较强的细细胞毒性性作用。第四节 病毒的的遗传与与变异目的要要求熟悉病毒毒变异的的机制。教学学学时 1学时。一、突变变病毒的突突变(MMutaatioon)是是指基因因组中核核酸硷基基顺序上上的化学学变化,可可以是一一个核苷苷酸的改改变,也也可为上上百上千千个核苷苷酸的缺缺失或易易位。病毒复制制中的自自然突变变率100-510-8,而而各种物物理、化化学诱变变剂 (Muttageens)可提高高突变率率,如温温度、射射线、55-溴尿尿嘧啶、亚亚硝酸盐盐等的作作用均可可诱发突突变。突突变株与与原先的的野生型型病毒 (Wiild-typpe vviruus)特特性不同同,表现现为病毒毒毒力、抗抗原组成成、温度度和宿主主范围等等方面的的改变。1毒力力改变 有强毒毒株及弱弱毒株,后后者可制制成弱毒毒活病毒毒疫苗,如如脊液灰灰质炎疫疫苗、麻麻疹疫苗苗等。2条件件致死突突变株 指病毒毒突变后后在特定定条件下下能生长长,而在在原来条条件下不不能繁殖殖而被致致死。其其中最主主要是的的是温度度敏感条条件致死死突变株株(Teempeeratturee-seensiitivve ccondditiionaal llethhalmmutaant),简简称温度度敏感突突变株(ts株株),在在特定温温(288355)下下孵育则则能增殖殖,在非非特定温温度(337440)下下孵育则则不能繁繁殖,而而野生型型在两种种温度均均能增殖殖。显然然是由于于在非特特定温度度下 ,突突变基因因所编码码的蛋白白缺乏其其应有功功能。因因此大多多数tss株同时时又是减减毒株。现现已从许许多动物物病毒中中分离出出ts株株,选择择遗传稳稳定性良良好的品品系用于于制备碱碱毒活疫疫苗,如如流感病病毒及脊脊髓灰制制裁炎病病毒tss 株疫疫苗。3宿主主适应性性突株 例如狂狂犬病毒毒突变株株适应在在兔脑内内增殖,由由“街毒毒”变为为“固定定毒”,可可制成狂狂犬病疫疫苗。二、基因因重组当二种有有亲缘关关系的不不同病毒毒感染同同一宿主主细胞时时,它们们的遗传传物质发发生交换换,结果果产生不不同于亲亲代的可可遗传的的子代,称称为基因因重组(GGeneeticc reecommbinnatiion)。1活病病毒间的的重组 例如流流感病毒毒两个亚亚型之间间可基因因重组,产产生新的的杂交株株,即具具有一个个亲代的的血凝素素和另一一亲代的的神经氨氨酸酶。这这在探索索自然病病毒变异异原理中中具有重重要意义义。流感感每隔十十年左右右引起一一次世界界性大流流行,可可能是由由于人的的流感病病毒与某某些动物物(鸡、马马、猪)的的流感病病毒间发发生基因因重组所所致。2灭活活病毒间间的重组组 例如如用紫外外线灭活活的两株株同种病病毒,若若一同培培养后,常常可使灭灭活的病病毒复活活,产生生出感染染性病毒毒体,此此称为多多重复活活(Muultiipliicitty rreacctivvatiion),这这是因为为两种病病毒核酸酸上受损损害的基基因部位位不同,由由于重组组合相互互弥补而而得到复复活。因因此现今今不用紫紫外线灭灭活病毒毒制造疫疫苗,以以防病毒毒复活的的危险。3死活活病毒间间的重组组 例如如将能在在鸡胚中中生长良良好的甲甲型流感感病毒(AA0或AA1亚型型)疫苗苗株经紫紫外线灭灭活后,再再加亚洲洲甲型(AA2亚型型)活流流感病毒毒一同培培养,产产生出具具有前者者特点的的A2亚亚型流感感病毒,可可供制作作疫苗,此此称为交交叉复活活 (CCrosss rreacctivvatiion)。三、基因因产物的的相互作作用1表型型混合(Pheenottypee miixinng) 两两种病毒毒混合感感染后,一一个病毒毒的基因因组偶而而装入另另一病毒毒的衣壳壳内,或或装入两两个病毒毒成分构构成的衣衣壳内,发发生表型型混合。这这种混合合是不稳稳定的,传传代后可可恢复其其原来的的特性。2基因因型混合合(Geenottypee miixinng) 指两种种病毒的的核酸偶偶而混合合装在同同一病毒毒衣壳内内,或两两种病毒毒的核衣衣壳偶尔尔包在一一个囊膜膜内,但但它们的的核酸都都未重组组合,所所以没有有遗传性性。3互补补 (CCompplemmenttatiion) 指两两种病毒毒通过其其产生的的蛋白质质产物(如如酶、衣衣壳或囊囊膜)相相互间补补助不足足,例如如辅助病病毒与缺缺损病毒毒间、两两个缺损损病毒间间、活病病毒与死死病毒间间都可以以互补,互互补后仍仍产生原原来病毒毒的子代代。4增强强(Ennhanncemmentt) 指指两种病病毒混合合培养时时,一种种病毒能能促进增增强另一一种病毒毒的产量量,可能能是因为为前者压压制了产产生干扰扰素所致致。四、病毒毒变异的的实际意意义1研制制减毒活活疫苗 如tss株、宿宿主适应应性突变变株的研研制。2应用用于基因因工程(Gennetiic eengiineeerinng) 基因工工程是将将一个生生物体的的基因(Genne),也也就是携携带遗传传信息的的DNAA片段,转转移到另另一个生生物内,与与原有生生物体的的DNAA结合,实实现遗传传性状的的转移和和重新组组合,从从而使人人们能够够定向地地控制、干干予和改改变生物物体的变变异和遗遗传。目目前病毒毒基因工工程正沿沿着二个个方向发发展:一一是将编编码病毒毒表面抗抗原的基基因移植植到质粒粒中去,在在大肠杆杆菌中产产生大量量表面抗抗原物质质,以制制备疫苗苗或诊断断用抗原原。如乙乙型肺炎炎病毒编编码表面面抗原的的DNAA片段已已在酵母母菌中表表达,该该疫苗正正进行人人体观察察;二是是探索病病毒作为为基因工工程载体体的可能能性,以以便将所所需要的的外源基基因带入入人体或或支物体体内,以以治疗人人类遗传传疾病或或创造动动物新品品种的目目的。第五节 病毒毒的分类类与命名名按生物分分类学标标准,分分类应能能反映生生物体的的进化与与种系发发生的关关系。但但病毒不不可能按按这个原原则分类类,一般般仍按病病毒鉴定定等的实实际需要要而分类类。各种生物物体均可可有病毒毒寄生。已已知有动动物病毒毒、植物物病毒、放放线菌病病毒及细细菌病毒毒(即噬噬菌体)。医医学上重重要的病病毒有5500种种左右,其其中有不不少对人人类有致致病力。有有些病毒毒也能在在节肢动动物中增增殖(如如虫媒病病毒)。目目前通过过的分类类法是将将支物病病毒分为为脱氧核核糖病毒毒 (DDeoxxyriibovviruusess 简称称DNAA病毒)与核糖糖核酸病病毒(RRiboovirrusees 简简称RNNA病毒毒 )两两大类。再再按病毒毒的理化化性状分分为若干干科(族族属)(表表21-2)。表21-2 按按病毒理理化及生生物性状状的分类类(供参参考)核酸衣壳包膜壳微粒病毒体大大小(nnm)核酸分子子量(××1066)核酸形式式基因数(约约数)病毒科名名DNA病病毒 20面体体对称 - 3272252 182264555570990 1.51.883520330 单 股双股环状状双 股 345830小DNAA病毒科科(Paarvoovirrideee)乳头多瘤瘤空泡病病毒科(Pappovaavirridaae)腺病毒科科(Addenoovirridaae) + 162? 10042 9011302.1 双 股环状双股股 1607疱疹病毒毒科(HHerppetoovirridaae)嗜肝病毒毒科(HHepaadnaavirridaae) 复合对称 复合外壳壳 2303000 1302400 双 股 300痘病毒科科(Pooxviiriddae) RNA病病毒 20面体体对 称称 - 32? 2033060880 22.812119 单 股双股分段段 4610112小核糖核核酸病毒毒科(PPicoornaavirridaae)吸肠弧病病毒科(Reoovirridaae) + 32 4077040550 3434 单 股单 股 1010披膜病毒毒科(TTogaavirridaae)黄病毒科科(Fllaviivirridaae) 螺旋对称称 + 9011008011201503000701175 615555834 单股分段段单股分段段单 股单 股 2310>105 布尼安病病毒科(Bunnyavviriidaee)正粘病毒毒科(OOrthhomyyxovviriidaee)副粘病毒毒科(PParaamyxxoviiriddae)弹状病毒毒科(RRhabbdovviriidaee) 不明或复复合对称称 + 5033008011301000 3597100 单股分段段单 股单股双倍倍 103020330沙粒状病病毒科(Areenavviriidaee)冠状病毒毒科(CCoroonavviriidaee)逆转录病病毒科(Rettrovviriidaee) 说明:正痘病病毒(OOrthhopooxviiruss)包括括天花、类类天花、牛牛痘、牛牛痘苗、兔兔痘、猴猴痘及鼠鼠脱脚病病等病毒毒皆对乙乙醚有抵抵抗性,而而其他的的痘病毒毒则对乙乙醚敏感感。呼肠病病毒(RReovviruus)有有一个外外衣壳和和一个内内衣壳。内内壳有332个壳壳微粒,外外衣壳的的壳微粒粒数目则则未确定定,认为为总共有有92个个壳微粒粒。病毒体体大小是是指直径径或直径径×长度度。脱去囊囊膜的裸裸露病毒毒体,其其核衣壳壳的直径径为1000nmm,但有有囊膜的的病毒体体则可大大至2000nmm。亚 病 毒拟病毒 : 一一类只含含有RNNA的植植物病毒毒。类病毒 :一类类只含有有RNAA的植物物病毒。朊粒 :第二十四四章 病病毒的感感染与免免疫目的要要求掌握病毒毒感染的的方式,常常见的垂垂直传播播的病毒毒。掌握病毒毒的致病病机理,病病毒与人人类肿瘤瘤的关系系。熟悉持续续性感染染的种类类与特点点。掌握抗病病毒感染染免疫的的特点。掌掌握干扰扰素定义义、诱生生、抗病病毒机理理。教学学学时 4学时。第一节 病毒毒感染的的传播方方式一.传播播途径1.水平平传播( hoorizzanttal traansmmisssionn):在出生生后,个个体之间间的病毒毒传播,称为:水平传传播(HHoriizonntall trranssmisssioon) 。-个个体个体例如通过过呼吸道道、消化化道、血血液、经经皮肤、虫媒等等途经传传播。表22-1 体内内病毒的的扩散方方式(举举例)病毒血症症 血浆中游游离病毒毒吸附于于白细胞胞中的病病毒乙脑、登登革热、灰灰质炎、柯柯萨奇及及乙肝病病毒麻疹疹、单纯纯疱疹、巨巨细胞、EEB及痘痘类病毒毒通过神经经扩散 单纯疱疹疹、带状状疱疹及及狂犬病病病毒粘膜直接接扩散 流感、副副流感、鼻鼻病毒及及腺病毒毒表22-2 人类类病毒的的感染途途径感染途径径传播方法法及媒介介所见病毒毒种类呼吸道感感染空气飞沫沫、痰、唾唾液、皮皮屑流感、副副流感、腺腺病毒、鼻鼻病毒、麻麻疹、水水痘及腮腮炎等病病毒消化道感感染饮食物(粪粪便污染染)脊髓灰质质炎病毒毒、甲肝肝病毒及及其他肠肠道病毒毒、轮状状病毒经皮肤(虫虫媒)感感染昆虫叮咬咬、动物物咬伤、注注射输血血、刺破破皮肤脑炎等虫虫媒病毒毒、狂犬犬病病毒毒、疱疹疹病毒、人人类免疫疫缺陷病病毒、乙乙型及丙丙型肝炎炎病毒眼及泌尿尿生殖道道感染面盆、澡澡盆、毛毛巾、分分娩、尿尿单纯疱疹疹病毒(11与2型型)、腺腺病毒、巨巨细胞病病毒、人人类免疫疫缺陷病病毒、乙乙型肝炎炎病毒。胎内(垂垂直)与与产道感感染经胎盘或或出生时时经产道道感染风疹、巨巨细胞、单单纯疱疹疹(2型型)等病病毒2.垂直直传播(vertical transmission):通过胎盘,或于分娩时由母体传至胎儿的传播方式,称为垂直传播(Vertical transmission)。-母体胎儿(新生儿)途径:经经胎盘传传播(先先天性感感染);经产道道传