病毒与传染病1ppt课件

病毒及病毒性传染病 曹理想 中山大学生命科学学院 病毒学概论病毒学概论 l是一类非细胞型微生物 l主要特点 l体积非常微小，需在电子显微镜观察 l结构简单，无细胞结构，只含一种类型核 酸（DNA或RNA）和蛋白质 l严格的细胞内寄生，只能在活细胞中增殖 l对抗生素不敏感，但对干扰素敏感 与人类关系与人类关系 l引起传染病：75%以上 l可能是人类某些肿瘤的病因之一 l鼻咽癌 EBV l宫颈癌 人乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒型 l原发性肝癌 乙型肝炎病毒 l传染性强，流行广泛，很少有特效药 病毒与其它微生物的区别病毒与其它微生物的区别 一、病毒的形态、结构与分类一、病毒的形态、结构与分类 l病毒的大小：以纳 米（nm）为计量 单位, 一般 30200nm lThe largest : （ 300nm, 痘病毒） lThe smallest: 10 nm 如口蹄疫病毒 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 300250nm C E G 立克次体 450nm 衣原体 390nm A、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 A B D F 病毒的形态病毒的形态 球形 蝌蚪状 杆 状 子弹状病毒 二、病毒的结构与化学组成二、病毒的结构与化学组成 核酸 衣壳 核衣壳 基本结构 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 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 l主要单一核酸构成（ DNA或RNA） l线形或环状；双链或单链 DNA/RNA、分节段RNA l作用携带病毒全部的遗 传信息，决定病毒的形态、 增殖、遗传变异和感染性。 l少量蛋白质：RNA聚合酶、反 转录酶等功能蛋白 核酸 衣壳 核衣壳 一）核心 二）衣壳二）衣壳 l成分包裹在核酸外的 蛋白质，组成壳微粒 l作用： l保护病毒核酸； l与易感C上V受体结合 ，辅助V对易感C的感 染； l抗原性，诱导机体免疫 应答。 核酸 衣壳 核衣壳 壳微粒的排列方式壳微粒的排列方式 螺旋对称 20面体对称 复合对称 三）三）有些病毒有特殊结构有些病毒有特殊结构包膜包膜 l包绕在核衣壳外的一 层膜样结构 l由特殊蛋白、类脂、 多糖 l高度抗原性、保护作 用、吸附 病毒的结构病毒的结构( (小结小结) ) 病毒 核酸衣壳包膜 心 二、病毒的增殖二、病毒的增殖复制复制 l以自身基因组为模板，借助宿主细胞的酶 类，复制出病毒的基因组，病毒的基因组 经过编码产生大量的病毒蛋白质，经过装 配，形成子代病毒 l复制周期（replication cycle） l吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配与释放 l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 病毒的增殖（步骤）病毒的增殖（步骤） l1、吸附： 病毒吸附点+相应受体 吸附具有特异性 （一）（一）吸附吸附 （二）穿入（二）穿入 l吞饮（pinocytotic vacuole） l无包膜病毒被宿主细胞吞噬，进入胞内 l融合（fusion) l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 l直接穿入 穿入穿入 非包膜病毒非包膜病毒 entry directly across plasma membrane 非包膜病毒非包膜病毒 entry directly across plasma membrane 直接穿透细胞膜 （三）脱衣壳（三）脱衣壳 穿入宿主细胞时，在细胞溶酶体的作用下完成 衣壳蛋白发生结构的变化，衣壳破裂 脱衣壳脱衣壳 （五）装配、成熟和释放 装配与释放装配与释放 病毒的异常增殖病毒的异常增殖 l顿挫感染 没有完整的病毒颗粒产生 l缺陷病毒 基因组不完整或发生严重改变，不能复 制出完整的子代病毒，需辅助病毒的共 同感染才能增殖成为完整病毒 三、病毒的干扰现象三、病毒的干扰现象 l概念： 当两种病毒感染同一细胞或机体时，一 种病毒抑制另一种病毒的进入或复制， 称病毒的干扰现象 l干扰机制 l1、干扰素的产生 l2、竞争干扰 l3、占据表面受体或改变宿主细胞代谢途径 l4、缺陷干扰颗粒 四、病毒的感染与致病性四、病毒的感染与致病性 l感染方式： 水平传播病毒主要通过皮肤、粘膜或 呼吸道、消化道或泌尿生殖道传播，但在 特定条件下可直接进入血循环(如输血、机 械损伤、昆虫叮咬等)而感染机体 呼吸道、消化道 皮肤、粘膜 AB l垂直传播 指经胎盘或 产道将病毒由孕妇亲 代传播给子代的方式 (如HIV及乙肝病毒等) 感染类型感染类型 l隐性感染：指无明显临床症状的短暂病毒感染 l显性感染：病毒感染后出现明显的临床症状 急性感染：一般病程较短，病毒常随疾病的痊 愈而被消灭或自体内排除 持续感染：病毒在体内较长时间存在，在一定 时期内无明显症状 （1）慢性感染（2）潜伏感染（3）慢病毒感染 (1)(1)、慢性感染、慢性感染 l体内持续存在病毒，并可不断排出体外的 慢性进行性感染，病程可达数月或数年， 有一定的临床症状 l某些病毒在急性感染后，病毒潜伏于机 体某些细胞内，以后在一定诱因下可引 起复发，呈急性过程 急 急 （2）、潜伏感染 l病毒感染后，潜伏期很长，多侵犯中枢神经系 统，缓慢发病，一旦出现症状多为亚急性、进 行性(如麻疹亚急性硬化性全脑炎)，常导致 死亡。 潜伏期 （3）、慢病毒感染 细胞水平感染结果细胞水平感染结果 l1.溶细胞型感染：病毒在感染细胞内增殖， 引起细胞的溶解死亡杀细胞作用，急性感 染 l2.稳定状态感染：有包膜病毒以出芽方式释 放子代病毒，可出现细胞融合，形成多核巨 细胞 l3.细胞凋亡 l4.细胞增生与细胞转化 l5.细胞基因的整合 溶细胞型感染溶细胞型感染 多核巨细胞多核巨细胞 病毒感染引起宿主的免疫病理损伤 1、病毒对免疫系统的损伤 2、诱发细胞产生新抗原，抗原抗体结合激 活补体引起细胞破坏 3、免疫复合物引起损伤 4、细胞免疫损伤 五、抗病毒免疫五、抗病毒免疫 干扰素的作用 NK细胞 体液免疫的作用 细胞免疫的作用 干扰素干扰素 l机体受病毒或其他干扰素诱生剂刺激,由细 胞分泌的一类具有多种生物活性的糖蛋白， 除抗病毒增殖活性外还可抑制细胞分裂，抗 肿瘤，免疫调节等生物活性。 干扰素诱生机理 活化 翻译 人体内干扰素基因干扰素干扰素mRNAmRNA 干扰素干扰素 干扰素诱生剂干扰素诱生剂 n n 干扰素抗病毒机理干扰素抗病毒机理 l非直接灭活病毒 u诱生抗病毒蛋白(AVP) 抑制病毒蛋白在细胞内合成 u增强自然杀伤细胞（NK细胞）、巨噬 细胞和T淋巴细胞的活力，增强抗病毒 能力 l广谱抗病毒作用 l调节免疫作用 l抗肿瘤作用 l抑制细胞分裂 l干扰素引起的不良反应：流感样症状 神经紊乱 干扰素的作用 干扰素引起的不良反应干扰素引起的不良反应 l发热、寒战、全身不适 l胃口欠佳 l精神紊乱 六六. .病毒感染的实验室检查病毒感染的实验室检查 l标本采集 l宜早，发病初期/急性期 l无菌操作 l及时 l病毒分离培养 l细胞培养 l动物接种 l鸡胚培养 epithelial cells - adenovirusepithelial cells - adenovirus uninfectedearly infectionlate infection slides from CDC 流感病毒 嗜神经病毒 鸡胚接种 形态学检查形态学检查 血清检测血清检测 病毒核酸病毒核酸 快速诊断 七七. .理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响 l灭活（Inactivation） l病毒受理化因素作用后，失去感染性 l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 l方法 S破坏包膜 S使蛋白质变性 S损伤病毒核酸 物理因素物理因素 l温度 l病毒耐冷怕热。-70C长期保存。冻融可杀死病毒 l60C 30 min或100C数秒即可杀死病毒，但HBV需100C 10 min方可杀死 l有包膜病毒比无包膜病毒对热更敏感 lpH：多数在pH 59范围稳定 肠道病毒耐酸（pH 35） l射线和UV lX线、射线可将V核酸致死性断裂，从而杀死V lUV：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 化学因素化学因素 l脂溶剂：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐 l有包膜病毒敏感。无包膜病毒无作用（如肠道病毒） l乙醚试验可鉴别病毒有无包膜 l消毒剂：过氧乙酸、甲醛、戊二醛、卤素 l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 l常用甲醛来制备灭活疫苗 l其他 l抗生素：对病毒无作用 l中草药：有一定作用 预预 防防 l人工自动免疫：接种疫苗(死疫苗、减 毒活疫苗、亚单位疫苗、基因工程疫苗 等) l人工被动免疫：抗血清、丙种球蛋白、 细胞因子等 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： 药物防治 金刚烷胺-抑制病毒脱壳-预防感冒 RNA或DNA类似物 阿糖腺苷类、 无环鸟苷、 二羟丙氨甲基鸟嘌呤 迭氮酰氨胸苷 抑制人类HIV逆转录作用 治疗AIDS -治疗疱疹性脑炎等疱疹病毒感染 生物制剂：干扰素、干扰素诱生剂、IL-1、TNF等； 中草药：黄芪、板兰根、大青叶等。 1892年发现第一个病毒即烟草花叶病毒。 1898年发现动物口蹄疫病毒。 首先被证实对人类有致病性的是黄热病毒（1901年发现） 病毒(virus)的发现 l3000BC，埃 及孟非思壁画 中长老患小儿 麻痹症 1892.2.12 study on tobacco mosaic disease Ivanowski Early Development of VirologyEarly Development of Virology 1898 Beijerinck： virus (Beijerinck)18511931 l1932，Ruska (Semens Company ) transmission electron microscope, TEM，Resolution is 50nm 。 tobacco mosaic virus （TMV） E ERuskaRuska（190619881906