病毒概述1924讲说课材料.ppt
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1、病毒概述病毒概述19241924讲病毒(Virus)的定义体积微小,结构简单,只有一种类型的核酸,非细胞型微生物以复制的方式增殖的只能在活的、敏感的细胞内第十九讲第十九讲病毒概述病毒概述病毒的重要性与人类多种疾病密切相关与肿瘤和自身免疫病、一些代谢病密切相关70%传染病、90%的呼吸道感染由病毒引起可引起持续性感染目前无有效的治疗方法一、病毒的基本性状(一)病毒大小与形态病毒的大小:测量单位:nm(纳米)(纳米)=1/1000 m(微米)(微米)150nm大型病毒(最大300nm)测量方法:测量方法:电子显微镜、沉降系数等电子显微镜、沉降系数等葡萄球菌(1000nm)牛痘病毒300250nmA
2、BCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA.大肠杆菌噬菌体大肠杆菌噬菌体(6595nm)B.腺病毒腺病毒(70nm)C.脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒(30nm)D.乙脑病毒乙脑病毒(40nm)E.蛋白分子蛋白分子(10nm)F.流感病毒流感病毒(100nm)G.烟草花叶病毒烟草花叶病毒病毒的形态:球状:多见动物病毒 杆状或丝状:多见植物病毒 砖块状:痘病毒等蝌蚪状:噬菌体 子弹状:狂犬病毒(二)结构与化学组成病毒体(virion):完整的 有典型形态结构 有感染性的 病毒颗粒核衣壳(露裸病毒)包膜病毒病毒的基本结构:核心+衣壳核心+衣壳+包膜病毒体结构模式图壳粒壳粒衣壳衣壳核心(核样物)
3、核心(核样物)核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒核心:病毒基因组,由核酸组成核酸功能:决定病毒的感染性、复制、遗传性或核酸种类:一个病毒只含一种核酸单链DNA双链DNA单链RNA双链RNA核酸特点:多样性、有内含子、能克隆与表达分节段RNARNADNA:包于核酸外面衣壳本质本质:蛋白质,有许多壳粒组成,壳粒有多肽亚单位组成排列方式排列方式:螺旋对称型、二十面体对称型、复合对称型功能:功能:保护核酸、介导病毒进入细胞、有抗原性螺螺旋旋对对称称复合对称二二十十面面体体立立体体对对称称RNA壳粒包膜:来自宿主细胞膜或细胞核膜有特定的功能包膜功能:包膜功能:3.具有抗原性1.保护核酸 2.与病毒吸附
4、有关,辅助病毒感染本质:脂质和糖类包膜子粒(刺突):包膜表面不同形状的突起 病毒的核酸与蛋白质作 用:病毒的基因组 决定感染性、复制特性、遗传性核酸:存在部位存在部位:核心的主要成分特特 点点:呈多样性 RNA、DNA 双链、单链 线型、环型、分节段 有内含子能克隆与表达蛋白质:存在部位:衣壳、包膜、基质、病毒核心分分 类:类:结构蛋白:构成病毒的结构 (衣壳、基质、包膜、刺突等)非结构蛋白:构成病毒的酶等(功能蛋白)(各种酶、其他功能蛋白)特点:1.必须在活细胞,敏感细胞内进行2.自我复制的繁殖方法 以其基因为模板,复制出子代病毒复制周期:以其基因为模板,籍DNA多聚酶以及其他必要因素,指令
5、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(三)病毒的增殖 复制周期:吸附与穿入吸附与穿入脱壳脱壳生物合成生物合成组装、释放组装、释放吸附与穿入吸附特异性吸附(受体结合)敏感细胞:有受体的细胞穿入无包膜病毒(胞饮方式,吞入,核酸进入)有包膜病毒(融合,与细胞膜融合,酶的作用,核衣壳进入)多数病毒在穿入时已在细胞的溶酶体酶作用下脱壳一般认为:无包膜病毒:穿入时细胞的溶酶体酶作用下脱壳 有包膜病毒:穿后后在细胞溶酶体酶作用下脱壳脱壳隐蔽期隐蔽期:此阶段无完整病毒可见,也测不出抗原6 6大类型:大类型:双链DNA病毒、单链DNA病毒、单正链R
6、NA病毒、单负链RNA病毒、双链RNA病毒、逆转录病毒 合成区域合成区域:DNA病毒:核内(DNA)胞质(蛋白质)RNA病毒:胞质(除流感病毒及部 分副粘病毒)生物合成双链DNA病毒的生物合成早期蛋白:为功能蛋白,DNA多聚酶等酶类 半保留复制的形式晚期蛋白:为结构蛋白,如衣壳蛋白蛋白质合成DNAmRNA蛋白质蛋白质转录转录转译转译核酸合成单链RNA病毒的生物合成蛋白质合成负链负链RNA正链正链RNA正单链正单链RNA具有具有mRNA功能功能转译转译转录转录蛋蛋白白质质核酸合成核酸合成l早期蛋白和晚期蛋白的合成先合成互补链(复制中间型),再解链进行复制先合成互补链(复制中间型),再解链进行复制
7、复制中间体复制中间体逆转录病毒的生物合成特点:自身带有逆转录酶,逆向转录过程:RNARNA:DNADNAmRNA蛋白质蛋白质RNA:DNA中间体中间体前病毒体前病毒体子代子代RNA装配与释放DNA病毒(多数核内组装)RNA病毒(多数胞浆内组装)有包膜病毒:出芽方式,同时得到包膜无包膜病毒:细胞裂解释出装配:不同病毒,不同部位(核、质、膜)释放:有包膜与无包膜病毒不同病病毒毒的的复复制制过过程程(四)病毒增殖的细胞效应细胞损伤复制过程中干扰细胞代谢释放过程中引起细胞裂解细胞死亡干扰现象两种病毒同时感染同一细胞,一种病毒抑制另一病毒增殖的现象原因竞争抑制与干扰素产生病毒原因:缺陷病毒 defect
8、ive virus (基因不整),辅助病毒的辅助细胞原因:非容纳细胞 non-permissivecell细胞条件不合适,顿挫感染(abortiveinfection)(五)病毒的异常增殖不能完成复制周期,产生子代病毒原因:(六)病毒的抵抗力与变异性1.耐冷不耐热 2.甲醛可灭活病毒3.来苏、升汞、酒精等化学药物可灭活病毒4.有包膜病毒对乙醚敏感5.抗生素对病毒无效 病毒在自然或人工条件下发生变异:形成新的变异株,影响免疫和防治 人工诱导获取毒力减弱的变异株制备疫苗医学微生物学医学微生物学第二十讲第二十讲徐大刚徐大刚上海交通大学医学院上海交通大学医学院第二十讲病毒的致病性与免疫性整体水平的病毒
9、感染:细胞水平的病毒感染:从整个机体角度看病毒的致病过程从细胞角度看病毒对细胞的损伤病毒感染对免疫系统的作用:病毒感染引起的免疫病理作用:常见为导致机体的免疫功能下降通过超敏反应引起机体致病1.感染方式与途径水平传播:病毒在人群不同个体间的传播病毒侵入机体的重要途径:皮肤粘膜直接入血(注射等)(一)病毒的感染方式与类型垂直传播(围生期传播):通过病毒由亲代(母亲)传给子代(胎儿)的方式产道胎盘主要感染途径传播方式及媒介常见病毒呼吸道空气、飞沫、皮屑呼吸道病毒等消化道污染水和食品肠道病毒、轮状病毒甲、戊肝炎病毒等输血注射等污染血、血制品、注射器乙肝病毒、HIV等 人类病毒的感染途径(1)主要感染
10、途径传播方式及媒介常见病毒眼泌尿生殖道接触、游泳池、性交疱疹、腺病毒、HIV等胎盘围生期宫内、产道、哺乳乙肝、HIV、风疹、巨细胞病毒等破损皮肤 昆虫叮咬、狂犬、鼠类出血热、狂犬病毒脑炎病毒等人类病毒的感染途径(2)隐性感染:病毒侵入细胞不大量增殖,不出现临床症状 显性感染:病毒侵入细胞大量增殖,出现明显临床症状(感染性疾病)2.病毒的感染类型急性感染:潜伏期短、起病急、重 持续性感染:慢性感染慢性感染潜伏性感染潜伏性感染慢发病毒感染慢发病毒感染根据病程可分三种慢性感染 概念:显性或隐性感染后,病毒持续存在机体中并不断排出体外,可出现症状,也可无症状特点:发病不急,长期感染,长期排毒举例:慢性
11、乙型肝炎人类免疫缺陷病毒感染巨细胞病毒、EB病毒所致的慢性感染急性可转为慢性,慢性可急性发作潜伏性感染latentinfection概念:特点:举例:感染后,病毒基因存在于一定的组织或细胞中,不产生有感染的病毒,也检测不到,在某些条件可激活而急性发作,急性发作期可以检测出病毒的存在病毒长期存在,时隐时现单纯疱疹水痘带状疱疹慢发病毒感染 slowvirusinfection概念:特点:举例:感染后有很长的潜伏期,即分离不到病毒,也无症状,经数年后发生某些进行性疾病,并导致死亡潜伏期长、慢性进行性、预后差亚急性硬化性脑炎(SSPE)疯牛病(朊粒)(二)病毒的致病性病毒在细胞内增殖,导致细胞损伤或其
12、他变化大量细胞病变导致组织器官损伤或功能障碍细胞损伤是病毒致病的基础1.引起受染细胞的改变溶细胞感染稳定状态感染细胞膜改变包涵体形成(1)溶细胞感染表现:机理:特点:细胞裂解死亡1.病毒复制成熟后,大量释放子代病毒引起1、主要见于无包膜,杀伤性强的病毒2、多数引起急性感染2.感染引起细胞溶酶体膜通透性增高,释放 水解酶引起细胞溶解(2)稳定状态感染表现:机理:特点:病毒与细共存,细胞膜或结构发生变化1.见于包膜病毒,过程缓慢,病变相对轻2.细胞膜常出现病毒特异性抗原的蛋白成分3.细胞经不断大量释放子代病毒及机体的免 疫因子介导下,最终仍不免死亡有包膜的病毒以出芽的方式释放子代病毒(3)细胞膜改
13、变表现:机理:特点:出现新抗原,受染细胞与邻近细胞融合1.细胞膜成分改变2.可形成我核巨形细胞细病毒在复制中诱导诱导细胞膜 成分改变表现:机理:特点:细胞的胞浆或核内出现具有一定形状、特殊染色性的块状结构1.细胞被病毒感染的标志2.其形状、位置染色性等特征随病毒种类而异为病毒颗粒或未装配的病互成分(4)包涵体形成2.病毒感染对免疫系统的作用机理:病毒感染免疫系统、侵犯免疫细胞EB病毒:单核细胞人类免疫缺陷病毒:巨噬细胞、辅助T细胞巨细胞病毒等:巨噬细胞、淋巴细胞后果:机体的免疫应答性降低机体的免疫应答功能紊乱病毒逃避抗体等体液物质的作用3.病毒感染引起的免疫病理作用机理:1.杀伤病毒感染细胞,
14、造成细胞损伤2.病毒抗原与机体抗体形成复合物沉积3.病毒改变宿主细胞膜的抗原性后果:引起 型超敏反应,导致机体致病体液免疫和细胞免疫 (三)、抗病毒免疫包括非特异性免疫:干扰素与NK细胞为最重要特异性免疫1.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 一种具有抗病毒等作用的糖蛋白种 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细胞弱强强抗病毒意义:抗病毒特点:种的特异性、间接性、广谱性种的特异性、间接性、广谱性抗病毒机理:1.细胞受干扰素作用后,合成抗病毒蛋白(蛋白激酶、2-5合成酶、磷酸二酯酶)感染早期中断病毒复制,阻止病毒扩散阻断病毒蛋白合成而起
15、抗病毒作用总体功能:抗病毒、抗肿瘤、免疫调节2.其他机制:活化巨噬细胞、NK细胞、CTL 2.NK细胞直接杀伤病毒感染细胞特点:1.可被干扰素等通过多途径激活 2.体内4小时即可出现杀伤效应 3.识别病毒感染细胞,无病毒特异性 4.感染早期抑制病毒复制3.体液免疫中和抗体概念:概念:与病毒结合后消除病毒感染能力的抗体类型:类型:抗体类型主要为IgG、IgM、IgA(S IgA)机理:改变病毒表面结构,或与细胞受体结合,阻止病毒感染细胞,而易被吞噬细胞吞噬。缺陷:缺陷:不能进入细胞,无清除细胞内病毒作用 非中和抗体概念:无中和病毒感染作用的抗体意义:有时具有诊断价值4.细胞免疫 主要通过CTL及
16、T细胞释放的淋巴因子发挥抗病毒作用用杀伤性杀伤性T T细胞(细胞(CTLCTL)杀伤靶细胞达到清除或释放细胞内病毒,从而在抗体配合下消除病毒辅助性T细胞(Th)主要为Th1,分泌干扰素等淋巴因子,发挥抗病毒作用1名词解释何谓病毒、病毒的干扰现象、包膜病毒、干扰素、垂直传播、慢性感染、潜伏感染、慢病毒感染、包涵体2简答题(1)病毒包膜有何功能?(2)简述病毒的概念。(3)病毒对理化因素的抵抗力如何?(4)病毒的传播方式和途径有哪些?(5)病毒在体内是如何播散和致病的?(6)病毒感染的特异性预防包括哪些方面?3问答题(1)病毒干扰现象产生的原因是什么?了解病毒干扰现象有何意义?(2)机体抗病毒免疫
17、包括哪些方面?(3)试述病毒的结构、化学组成及功能。医学微生物学医学微生物学第二十一讲第二十一讲徐大刚徐大刚上海交通大学医学院上海交通大学医学院本章节(呼吸道病毒)重点:1.流感病毒的分型、分亚型的依据,抗原性及变异与流行的关系2.常见的呼吸道病毒及所致疾病,3.流行性感冒病毒的形态结构、分型、抵抗力、免疫性、微生物学检查。呼吸道病毒由呼吸道侵入由呼吸道侵入,引起呼吸道或其引起呼吸道或其他组织器官病变的病毒他组织器官病变的病毒对人致病的主要有:对人致病的主要有:流行性感冒病毒流行性感冒病毒(流感病毒流感病毒)麻疹病毒麻疹病毒一、流感病毒一、流感病毒(1)形态与结构 有包膜的RNA球形或丝状病毒
18、内层:核蛋白+单股RNA呈螺旋对称,为病毒核心中层:基质蛋白(M蛋白),维持病毒形态,调控RNA多聚酶活性外层:脂质双层膜其上镶嵌有:血凝素(HA):与病毒吸附穿入 神经氨酸酶(NA):有利病毒释放扩散1.1.生物学特性生物学特性(2)(2)分型与变异分型与变异根据根据核蛋白和核蛋白和M M蛋白抗原蛋白抗原不同将流不同将流感病毒分为甲、乙、丙三型。感病毒分为甲、乙、丙三型。甲型病毒甲型病毒:根据其:根据其HAHA和和NANA抗原不同抗原不同又分为若干亚型,又分为若干亚型,HAHA或或NANA抗原变异频繁抗原变异频繁,至今已经历多次重大变异。至今已经历多次重大变异。抗原漂移抗原漂移:自然或人工诱
19、发抗原的量变,:自然或人工诱发抗原的量变,小变异,引起中小型流行。小变异,引起中小型流行。抗原转变抗原转变:基因重组引起的变异,:基因重组引起的变异,为质变,变异幅度大,引起大流行。为质变,变异幅度大,引起大流行。(3)(3)培养特性与抵抗力培养特性与抵抗力 鸡胚和细胞培养鸡胚和细胞培养 不耐热不耐热56oC3056oC30分钟灭活,对干燥、紫外分钟灭活,对干燥、紫外线、甲醛、酸敏感。线、甲醛、酸敏感。2.2.致病性与免疫性致病性与免疫性3.3.防治原则防治原则免聚集,要通风;早发现、早隔离、早治疗免聚集,要通风;早发现、早隔离、早治疗接种灭活疫苗或亚单位接种灭活疫苗或亚单位HA/NAHA/N
20、A疫苗疫苗流感的病原体,引起上呼吸道急性传染病流感的病原体,引起上呼吸道急性传染病;病毒不入血,其毒素样物质入血产生流感症状病毒不入血,其毒素样物质入血产生流感症状病后可产生中种抗体,对同型病毒有牢固免疫性,病后可产生中种抗体,对同型病毒有牢固免疫性,亚型间无交叉免疫亚型间无交叉免疫呼吸道局部呼吸道局部SIgASIgA在预防和阻止疾病发生中引重要在预防和阻止疾病发生中引重要作用作用二、麻疹病毒 56oC3056oC30分钟灭活,对紫外线、干燥、分钟灭活,对紫外线、干燥、化学消毒剂敏感化学消毒剂敏感1.1.生物学特性生物学特性 单链单链RNARNA包膜球形病毒,包膜上具有:包膜球形病毒,包膜上具
21、有:血凝素:与病毒吸附有关血凝素:与病毒吸附有关 融合因子(融合因子(F F蛋白):促进病毒与宿蛋白):促进病毒与宿主细胞,细胞之间融合,形成多核巨细胞主细胞,细胞之间融合,形成多核巨细胞 嗜酸性包涵体嗜酸性包涵体 :位于:位于 胞核和胞装内胞核和胞装内 2.2.致病性免疫性致病性免疫性麻疹病原体,多发生于儿童,潜伏期麻疹病原体,多发生于儿童,潜伏期(1014天)和急性期患者为传染源。天)和急性期患者为传染源。鼻咽和眼分泌物排出,经飞沫或污染物鼻咽和眼分泌物排出,经飞沫或污染物传播传播 *病毒在呼吸道、眼结膜上皮细胞内增病毒在呼吸道、眼结膜上皮细胞内增殖、病毒入血形成病毒血症,出现临床一系殖、
22、病毒入血形成病毒血症,出现临床一系列病症。列病症。*多数患者口腔粘膜处出现灰白色外为多数患者口腔粘膜处出现灰白色外为红晕的柯氏斑,为早期临床诊断依据之一红晕的柯氏斑,为早期临床诊断依据之一 *病毒随血入淋巴组织、单核吞嗜细胞,病毒随血入淋巴组织、单核吞嗜细胞,再进一步增殖后入血,然后侵犯全身皮肤、再进一步增殖后入血,然后侵犯全身皮肤、粘膜及中枢神经系统,表现为细胞病变,全粘膜及中枢神经系统,表现为细胞病变,全身皮肤出现红斑丘疹,病情逐好转。身皮肤出现红斑丘疹,病情逐好转。病后可获终身免疫病后可获终身免疫3 3、防治原则、防治原则:疫苗接种:疫苗接种:8 8月、月、7 7岁岁 减毒活疫苗减毒活疫
23、苗 紧急预防:丙球、胎盘球蛋白紧急预防:丙球、胎盘球蛋白 一般防治:紫草、葛根一般防治:紫草、葛根三、腮腺炎病毒 56oC3056oC30分钟灭活,对紫外线、脂溶剂分钟灭活,对紫外线、脂溶剂敏感敏感1.1.生物学特性生物学特性 单链负单链负RNARNA包膜球形病毒,包膜上具有:包膜球形病毒,包膜上具有:血凝素血凝素-神经氨酸酶:与病毒吸附有关神经氨酸酶:与病毒吸附有关 融合因子(融合因子(F F蛋白):促进病毒与宿主蛋白):促进病毒与宿主细胞,细胞之间融合,形成多核巨细胞细胞,细胞之间融合,形成多核巨细胞 嗜嗜酸性包涵体酸性包涵体 :位于:位于 胞核和胞装内胞核和胞装内 2.2.致病性免疫性致
24、病性免疫性麻疹病原体,经飞沫或接触传播,侵麻疹病原体,经飞沫或接触传播,侵犯唾液腺(单侧或双侧腮腺肿大),病程持犯唾液腺(单侧或双侧腮腺肿大),病程持续续12周。周。病毒可扩散至胰腺、睾丸、卵巢,引病毒可扩散至胰腺、睾丸、卵巢,引起相应炎症,严重者并发病毒性脑炎。起相应炎症,严重者并发病毒性脑炎。*病后可获得牢固免疫力,病后可获得牢固免疫力,6 6个月内婴个月内婴儿可从母体获得被动免疫力。儿可从母体获得被动免疫力。*多数患者无需作实验室检查,根据症多数患者无需作实验室检查,根据症状即可作出明确诊断。状即可作出明确诊断。*腮腺炎预防以隔离患者、防止传播和腮腺炎预防以隔离患者、防止传播和接种疫苗为
25、主。接种疫苗为主。腮腺炎病毒、麻疹病毒和风疹病毒的腮腺炎病毒、麻疹病毒和风疹病毒的减毒活疫苗组成的三联疫苗(减毒活疫苗组成的三联疫苗(MMRMMR)纳入国)纳入国家计划免疫项目家计划免疫项目 四、四、冠状病毒冠状病毒 引起成人、少年或较大儿童患普通性引起成人、少年或较大儿童患普通性感冒或咽喉炎。感冒或咽喉炎。2002-20032002-2003年年冬冬春春季季,全全球球暴暴发发的的SARSSARS的病原体是一种新型冠状病毒。的病原体是一种新型冠状病毒。SARSSARS传传染染源源:患患者者,病病毒毒经经飞飞沫沫及及粪粪-口途径传播。口途径传播。病后免疫力不强病后免疫力不强 无无有有效效预预防防
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