课件：药剂学分类与命名.ppt

1,第二章 病毒的分类与命名,生命科学与技术学院 李 灏 ,2,六界 四界 （一）无细胞结构 病毒界 病毒界 （二）有细胞结构 1、无核膜 原核生物界 原核原生物 2 、有核膜 原生物界 细胞无分化 真核原生生物界 真核原生物 细胞有分化 真菌界 植物界 植物界 动物界 动物界,第一节 病毒在生物中的分类地位,3,全生命系统树,地球上最先出现的生命是现有生命的共同祖先，进化向三个方向发展,4,病毒是否应独立成界,目前生物学家还有不同的看法。有人认为病毒不能独立生存、不能独立的进行新陈代谢、而必须寄生于其他生物的细胞内才能生存，所以不能认为是生物，而仅是核酸的片段，所以不能独立成界。也有人认为病毒内含有核酸物质DNA或RNA（在一种病毒中仅有其中的一种核酸），他们使用着与其他生物共同的遗传密码，能在寄主细胞内复制自己，进行繁殖，所以是有生命的物质，是代表着生命进化到非细胞结构的阶段，所以应该独立成界。,5,第二节 病毒的分类,一、病毒分类机构 二、病毒分类原理及其依据 三、病毒分类系统 四、病毒分类现状 五、病毒命名,6,一、病毒分类机构,1966年 莫斯科 国际病毒命名委员会（ICNV） 1973年 国际病毒分类委员会（International Committee on Taxonomy of Virus，ICTV） 是病毒分类与命名的国际权威机构,7,二、病毒分类原理及其依据,原理：强调其分类和命名的稳定性、实用性、认可性和灵活性。 稳定性是指病毒名称及其隶属关系一旦确定下来，就应该尽可能的保留。 实用性是指病毒分类体制应该对病毒学研究领域是有用的。 认可性是指病毒分类阶元和名称应该为病毒学研究者乐意接受和使用，所以，认可性也是实用性的必然结果。 灵活性是指病毒分类阶元可以依据某些新发现而进行重新修订和再确定。 依据: 病毒粒子特性、抗原性质、病毒流行病学特性,8,病毒粒子特性,病毒基因组：如基因组大小、核酸类型、单双链、线状或环状，正负链，G+C所占的比例、核苷酸序列等； 病毒形状和大小：如病毒体是何种形状，病毒体的长度和宽度、病毒体的直径； 病毒体的形态结构：包膜和包膜突起的有无，衣壳结构及其对称型； 病毒体对乙醚、氯仿等脂溶剂的敏感性； 病毒生理生化和物理性质：如分子量，沉降系数，浮力密度，病毒粒子在不同pH、温度、Mg2+、Mn2+、变性剂、辐射中的稳定性； 病毒在细胞培养上的特性：包括对细胞和宿主的特异性；病毒在感染细胞内的复制过程、合成和装配部位，在核内、细胞质内或细胞表面成熟的情况，细胞内包涵体的形成和细胞病理变化。,9,病毒抗原性质和生物学特性,病毒抗原性质： 包括病毒血清学性质与其抗原的关系。 病毒流行病学特性： 包括病毒天然的宿主范围； 病毒在自然状态下的传播与媒介体的关系； 病毒的地理分布，致病机理，组织嗜亲性； 病毒引起的病理和组织病理学特点。,10,三、病毒分类系统,病毒分类的一般系统 生物分类系统分为界、门、纲、目、科、属、种。病毒分类系统为目、科、属、种4级或加上亚科为5级。一般根据病毒体的形态学、基因结构和复制模式等特征分类为科，科名后缀为viridae。 在每个病毒科中，根据病毒理化特性和血清学特性分为属，属名后缀为virus。,11,Order目 一群具有某些共同特征的科。 基因组不同，但有相似的基因组次序、结构及复制方式，甚至编码相似的功能蛋白的共同保守序列。词尾virales Family科 词尾 viridae Subfamily亚科 词尾 virinae Genus 属 词尾 virus Species种 科和属是病毒分类的最主要单位,12,为反映某些病毒科中的复杂亲缘关系，在科下又可分类出亚科，亚科后缀为virinae 。 病毒分类一般不设目，但目前分类中有三个目，分别是有尾噬菌体病毒目（肌尾噬菌体科、长尾噬菌体科、短尾噬菌体科）、单分子负链RNA病毒目（包括副黏病毒科、弹状病毒科、丝状病毒科和博尔纳病毒科）、成套病毒目（冠状病毒科、动脉炎病毒科）。,13,Avian influenza virus,AIV,Orthomyxoviridae正粘病毒科 Influenza virus流感病毒属 按核蛋白和基质蛋白的抗原性不同，流感病毒被分为甲（A）、乙（B） 和丙（C）三个血清型 A:人、猪、马、禽类、海豹等 B:人 C:人、猪,14,各型流感病毒又根据其表面血凝素及神经氨酸酶抗原性的不同再分为若干亚型。 A型流感病毒因其表面蛋白HA和NA抗原性的不同而被分为16个不同的HA亚型(H1H16)和10个不同的NA亚型(N1N10) 感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1、H9N2、H7N7，其中感染H5N1的患者病情重，病死率高,15,SARS CoV,CoV（severe acute respiratory syndrome corona virus, SARS CoV） 属于巢状(成套）病毒目 (Order:Nidovirales) 冠状病毒科 (Family :Coronaviridae) 冠状病毒属 (Genus:Coronavirus)。 正义单链RNA病毒。在形态学上最显著的特征是包膜（envelope）外有棒状子粒 ，状如王冠,16,17,18,19,20,DNA病毒 ssDNA、dsDNA RNA病毒 dsRNA、(-)ssRNA、(+)ssRNA、裸露RNA DNA 和RNA 逆转录病毒 类病毒 亚病毒因子 卫星病毒、朊病毒,21,DNA viruses,dsDNA, Presence of an envelope Poxviridae （痘病毒科） dsDNA, Presence of an envelope Herpesviridae （疱疹病毒科） dsDNA, absence of an envelope Adenoviridae （腺病毒科） Paproavairidae （乳多空病毒科） ssDNA, absence of an envelope Paraoviridae （细小病毒科）,22,腺病毒,细小病毒,疱疹病毒,肝病毒,痘病毒,乳多空病毒,环状病毒,23,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,24,呼肠病毒,小RNA病毒,套膜病毒,布尼亚病毒,冠状病毒,黃病毒,丝状病毒,弹状(杆状)病毒,正黏液病毒,副黏液病毒,星状病毒,沙状病毒,杯状病毒,反转录病毒,25,DNA and RNA Viruses,嗜肝DNA病毒科（Hepadnasviridae） 逆转录病毒科（ Retroviridae ）,26,类病毒（ Viroids）,很小，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,27,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,28,朊病毒与蛋白质构象病,朊病毒蛋白（prion protein, PrP）是正常存在于人体神经原、神经胶质细胞等多种细胞的细胞膜上的糖蛋白。朊病毒（prion, PrPsc）是正常朊病毒蛋白（PrPc）的空间构象由螺旋变成折叠所致。 朊病毒本身不能自我复制，但可以攻击大脑的正常朊病毒蛋白，使之构象改变并与其结合，形成朊病毒二聚体。此二聚体现再攻击正常朊病毒蛋白，形成朊病毒四聚体。周而复始，脑组织中朊病毒不断积蓄，造成脑组织发生退行性病变。,29,正常朊病毒蛋白与朊病毒空间结构的差异 朊病毒（PrPsc）是蛋白质，不含核酸。它是正常朊病毒蛋白（PrPc）的空间构象由-螺旋变成-片层结构所致。因此，这类疾病又称蛋白质构象病。朊病毒本身不能复制，但它却可以攻击大脑的正常朊病毒蛋白，使其发生构象改变，并与其结合，成为致病的朊病毒二聚体。此二聚体再攻击正常的朊病毒蛋白。这样，脑组织中的朊病毒不断积蓄，造成脑组织发生退行性变。,正常朊病毒蛋白结构 （显示-螺旋）,朊病毒结构 （显示-片层结构）,30,是一种不同于细菌、病毒或类病毒的在分类上尚无定论的病原因子。其本质为由正常宿主细胞基因编码的、构象异常的蛋白质，称为朊蛋白(prion protein, PrP)，目前尚未检出任何核酸成分，是人和动物的传染性海绵状脑病（transmissible spongiform encephalopathies,TSEs）的病原体。,概念,朊毒体 (prion)/传染性蛋白颗粒/朊粒/朊病毒：,31,病毒与prion的比较,32,1982年，美国学者Prusiner提出用 proteinaceous infection particle的字头组成Prion一词，作为TSE 的病原。,Prusiner因此荣获1997年Nobel医学奖。1996年底美国Nature评出最有影响的十大科研成果中，“成功发现PrPsc是疯牛病和人CJD的病因”为第四条。,33,prion 是一种不含核酸和脂类的疏水性糖蛋白，分子量为2730103，因此又称为PrP2730。,两种不同的分子构型： 细胞朊病毒蛋白(cellular PrP, PrPC)：三维结构具有42%的-螺旋，3%的折叠。存在于正常组织及感染动物的组织中，是正常基因的产物，通常情况下是无害的。对蛋白酶K敏感。 羊痒疫朊病毒蛋白(scrapie prion protein , PrPSC)：-螺旋占30%，折叠高达43%，仅存在于感染动物的组织中，与致病和传染有关。对蛋白酶K有抗性。,34,人类PrPC基因：位于第20号染色体的短臂上，有一个内含子和一个外显子，含单一的读码框。,PrP基因变异（多为重复片段的插入或点突变）可导致传染性海绵状脑病。,PrP的增殖机制，目前尚不清楚。,35,prion病是一种人和动物的致死性中枢神经系统慢性退行性疾病。,共同特征：潜伏期长（可达数年至数十年之久）一旦发病即呈慢性进行性发展，最终死亡。 病理特点：中枢神经细胞空泡化、弥漫性神经细胞缺失、胶质细胞增生、淀粉样斑块形成、脑组织海绵状改变等。 临床表现：痴呆、共济失调、震颤等中枢神经系统症状。 致病机制：未明。目前认为，PrPC转变为PrPSC是疾病发生的基本条件，PrPSC在中枢神经系统细胞内聚集而导致疾病的发生。,36,人和动物prion病,37,1.羊瘙痒病(scrapie of sheep and goat)：在欧洲已流行了近300年（第一个被发现的TSE）,感染动物表现为消瘦、步态不稳、脱毛、麻痹等，因病羊由于瘙痒而常在围栏上摩擦身体而得名，病死率极高。,2.牛海绵状脑病(bovine spongiform encephalopathy,BSE): 俗称疯牛病(mad cow disease) :1986年首次在英国报道。该病潜伏期45年，发病初期表现为体质变差，体重减轻，产奶量下降等非特异性症状。随后神经系统症状逐步明显，出现运动失调、震颤等，由于病牛常表现出感觉过敏、恐惧甚至狂乱，因此俗称“疯牛病”。 病原体进入牛的食物链是主要的致病因素，牛食用了含羊瘙痒病的羊骨肉粉或牛骨肉粉而导致疯牛病的蔓延。1988年7月英国政府立法禁止用反刍动物来源的饮料喂养牛后，疯牛病的发病率已呈下降的趋势。,38,3.库鲁病(Kuru disease) :仅发生在巴布新几内亚东部高地的土著人中的一种进行性小脑退行性疾病。本病以寒战样震颠为突出的临床表现而得名。潜伏期漫长(430年),发病大多在69个月内死亡。以小脑共济失调为主要临床特征，患者早期出现发抖、震颤、发音困难、舞蹈症及肌阵挛等。晚期发展为痴呆，肢体完全瘫痪，最终因吞咽困难、衰竭、感染而死亡。 4.克-雅病(Creutzfeld-Jakob disease,CJD): 人的传染性海绵状脑病。散发性患者病因不明，家族性CJD患者的prion 基因常发生变异。医源性因素主要与医疗器械消毒不严、脑深部电极、角膜移植、器官移植或注射从尸体脑垂体提取的生长激素、促性腺激素等因素有关。我国也有报道。 潜伏期15个月-40年。典型的临床表现为迅速进展的痴呆，肌阵挛，皮质盲，小脑共济失调，运动性失语，并迅速发展为半瘫、癫痫甚至昏迷，病人最终死于感染或自主神经功能衰竭，约90%的患者于1年内死亡。病理特征与库鲁病相似，以神经细胞变性、减少或消失，空泡形成，海绵状改变及出出淀粉样斑块为主。其中海绵状空泡化被认为是CJD的特征病理诊断依据。,39,5. 克-雅病变种(variant CJD,v-CJD)：一种新型的人类传染性海绵状脑病，1996年由英国CJD监测中心首次报导。本病与典型的CJD在好发年龄、临床特征、脑电图和病理等方面有明显变化，因此被认为是新变种(new variant CJD,v-CJD)。进一步的研究结果显示，从这些病例中提取的PrPSC与来源于BSE的PrPSC的性质相同，患者脑组织的病理变化与BSE相似，从而表明v-CJD与疯牛病密切相关。现在普遍认为v-CJD的来源可能是人食物链中含有疯牛病的致病因子所致，但确切的致病机制尚不清楚。BSE和v-CJD的出现已受到国际社会的广泛关注。,40,四、病毒分类现状,1995年F.A.Marphy (墨菲) 第六次病毒学分类报告将病毒分为三类：DNA、RNA、DNA/RNA反转录病毒。 1999年ICTV第七次分类报告在部分科上建立了3个目：尾病毒目、单负股病毒目、套式病毒目，4000余种病毒分为64个科、233属，脊椎动物病毒为主的有27科。 2005年出版的病毒分类：国际病毒分类委员会第八次报告，超过5450株病毒可以归类到3个病毒目、或73个病毒科、9个病毒亚科、287个病毒属、1938个病毒种 目前认为有24科感染人和动物，其中DNA病毒中有7科，RNA病毒中有15科，逆转录病毒中有2科。,41,五、病毒的命名,（一）命名依据： 1形态、物理、化学特性，如冠