呼吸道感染病毒.ppt

呼吸道感染病毒VirusesAssociatedWithRespiratoryInfections,讲授陈利玉,第26章,呼吸道感染病毒:,主要以呼吸道为传播途经，侵犯呼吸道粘膜上皮细胞，引起呼吸道局部感染或呼吸道以外的组织、器官病变的一类病毒。,主要呼吸道病毒及其所致疾病,第1节流行性感冒病毒Influenzavirus,流行性感冒病毒简称流感病毒，是流感的病原体。甲(A):抗原性易发生变异，可引起世界性大流行；乙(B):对人类致病性较低，可引起局部小流行；丙(C):只引起轻微的上呼吸道感染，很少造成流行。,19181919年始于美国死亡约40005000万人（西班牙流感）19571958年始于贵州死亡约200万人（亚洲流感）19681969年始于香港波及155个国家,（香港流感）死亡约100万人1977年始于东北许多国家受影响（俄罗斯流感）2009年始于墨西哥许多国家受影响（H1N1流感）,甲型流感病毒引起的流感大流行,1918“Spanish”flu,1918流感大流行期间，美国西雅图的警察统一佩戴红十字会发放的口罩。,1918流感大流行期间，美国西雅图公交车的售票员不允许没有佩戴口罩的人乘车。,流感大流行期间，美国纽约一名戴着口罩的打字员。,19181919年始于美国死亡约40005000万人（西班牙流感）19571958年始于贵州死亡约200万人（亚洲流感）19681969年始于香港波及155个国家,（香港流感）死亡约100万人1977年始于东北许多国家受影响（俄罗斯流感）2009年始于墨西哥许多国家受影响（H1N1流感）,甲型流感病毒引起的流感大流行,甲型H1N1流感：,世界卫生组织(2019.4.12评估报告）：甲型H1N1流感自一年前暴发到现在已在全球约213个国家和地区造成感染，导致至少1.77万人死亡。我国卫生部：截止2019年3月31日，我累计报告确诊病例数12.7余万例，死亡800例。,球形（80120nm）丝状/杆状（4000nm）,一、生物学特性,1.大小与形态,核酸：分节段的ssRNA甲、乙型:8个节段丙型:7个节段核蛋白(NP)：Ag性稳定具型特异性RNA多聚酶：PA、PB1、PB2,核衣壳,核糖核蛋白ribonucleoprotein(RNP),2.结构：由核衣壳与包膜组成,螺旋对称,包膜,外层,内层:M1增强包膜厚度与硬度,易变异分亚型,抗原性稳定具型特异性,刺突,血凝素（hemagglutinin,HA)神经氨酸酶(neuraminidase,NA),脂质双层:M2与病毒脱壳有关，是金刚烷胺和甲基金刚烷胺的靶。仅见于甲型,NA由第6个节段编码，丙型缺第6个节段，故无NA。,matrixprotein,Viralenvelope,1,2,4,3,5,6,7,8,RNA,NA,HA,RNPi.e.nucleocapsid,NP,segmentedssRNA,Structureofinfluenzavirus,M1,M2,lipidbilayer,PB2,PB1,PA,(negativesense,8or7segments),RNA-dependentRNApolymerase,viralcore,HemagglutininHA(血凝素),Trimerprotein(HA0HA1+HA2)HA1:attachmentHA2:fusionFunctionsAgglutinateerythrocytes(human,chicken,guineapig)BindtosialicacidonepithelialcellsurfacereceptorsElicitprotectiveneutralizingAb,HemagglutininStructure,HomotrimericHA0co/post-translationallycleavedbycellularproteasesHA1(aa1328)mediatesviralattachmenttoreceptorsialicacid(SA)HA2(aa329539)mediatesendosomalmembranefusion,HA1,HA2,HostCellSurfaceSialicAcid,Hemagglutinin,HA(血凝素),Trimerprotein(HA0HA1+HA2)HA1:attachmentHA2:fusionFunctionsAgglutinateerythrocytes(human,chicken,guineapig)BindtosialicacidonepithelialcellsurfacereceptorsElicitprotectiveneutralizingAb,Neuraminidase,NA(神经氨酸酶）,Tetramerproteinasialidase唾液酸酶:cleavesthesialicacidonglycoprotein,includingthecellreceptor.Functions:FacilitatesreleaseofviralparticlesfrominfectedcellsPreventself-aggregationofvirusesNAAbcanpreventreleaseofprogenyvirusDrugtarget:zanamivir扎那米韦,oseltamivir奥塞米韦,DeLano,ThePyMOLMolecularGraphicsSystem,2019.,Colman,1994.,InfluenzaNeuraminidaseStructure,FouractivesitespertetramerHeavilyglycosylated,ErikDeClercq,2019.,LiandWang,2019.,InfluenzaNeuraminidaseFunction,SA-2,3-Gal,+NAI,Gubareva,2019.,-NAI,InfluenzaNeuraminidaseFunction,Neuraminidase,NA(神经氨酸酶）,Tetramerproteinasialidase唾液酸酶:cleavesthesialicacidonglycoprotein,includingthecellreceptor.Functions:FacilitatesreleaseofviralparticlesfrominfectedcellsPreventself-aggregationofvirusesNAAbcanpreventreleaseofprogenyvirusDrugtarget:zanamivir扎那米韦,oseltamivir奥塞米韦,抗原性易变异分亚型的依据相应Ab影响酶的活性（非中和抗体）,抗原性易变异分亚型的依据相应Ab为中和抗体（又称血凝抑制性Ab),抗原性,水解细胞膜上表面受体的唾液酸，促进病毒释放；裂解细胞和粘液分子中的唾液酸，阻止病毒自凝，使病毒易于扩散。,与多种动物的RBC表面受体结合引起RBC凝集；与宿主细胞表面受体结合，介导病毒的吸附与穿入。,生物学活性,蘑菇状四聚体,柱状三聚体,结构,糖蛋白，占病毒蛋白5%,糖蛋白，占病毒蛋白25%,成分,血凝素（HA）神经氨酸酶（NA）,甲（A）型：Ag易变异，分亚型乙（B）型：可发生Ag变异,不分亚型丙（C）型：可发生Ag变异,不分亚型,3.分型、命名与变异：,NPMP,HA亚型（人类：H1、H2、H3禽类：H1H16）NA亚型（人类：N1、N2禽类：N1N9）,甲型,高致病性禽流感可感染人如：H5N1,H7N2,H7N7,H9N2,世界卫生组织报告全球人禽流感疫情统计(2019年5月6日),命名：,1980年WHO公布的命名法:型别/宿主（人则省）/分离地点/病毒株序号/分离年代（HA与NA亚型号）,InfluenzaNomenclature,抗原变异：,抗原漂移（Antigenicdrift）抗原转变（Antigenicshift）,H3N2,H3N2,ANTIGENICDRIFT(Duetomutation),HAandNAaccumulatemutationimmuneresponsenolongerprotectsfullysporadicoutbreaks,limitedepidemicsoccurswithinfluenzaA,BandCviruses,virion,coinfection,genereassortment,humanH3N2,duckH5N1,ANTIGENICSHIFT(duetoreassortment),“new”HAand/orNAproteinspre-existingantibodiesdonotprotectmaygetpandemicsoccursonlywiththeinfluenzaAvirus,甲型流感病毒引起的抗原转变,4.培养特性：细胞培养:人羊膜、猴（狗）肾、鸡胚细胞CPE(-)鉴定：IFA或HAd鸡胚培养:羊膜腔、尿囊腔鉴定：血凝试验,5.抵抗力：较弱不耐热，5630min即可使病毒灭活。病毒对干燥、日光、紫外线以及乙醚、甲醛等化学药物敏感。在皮肤或物体表面至少可存活3小时。,二、致病性及免疫性,1.传染源：患者隐性感染者被感染的动物,2.传播途径：呼吸道:飞沫(气溶胶)间接接触:共用毛巾、手帕,Aerosalinoculationofvirus,Replicationinrespirotorytract,Desquomationofmucos-secretingandciliatedcells,Influenzasyndrome,Interferoninduction,T-cellresponses,Antibody,Pneumonia,Secondarybacterialinfection,Primaryviralpneumonia,CNS,muscleinvolvement,Futureprotection,3.致病过程,NORMALTRACHEALMUCOSA,3DAYSPOST-INFECTION,7DAYSPOST-INFECTION,LyckeandNorrbyTextbookofMedicalVirology1983,Aerosalinoculationofvirus,Replicationinrespirotorytract,Desquomationofmucos-secretingandciliatedcells,Influenzasyndrome,Interferoninduction,T-cellresponses,Antibody,Pneumonia,Secondarybacterialinfection,Primaryviralpneumonia,CNS,muscleinvolvement,Futureprotection,3.致病过程,Symptoms,FeverHeadacheMyalgiaCoughRhinitisOcularsymptoms,Aerosalinoculationofvirus,Replicationinrespirotorytract,Desquomationofmucos-secretingandciliatedcells,Influenzasyndrome,Interferoninduction,T-cellresponses,Antibody,Pneumonia,Secondarybacterialinfection,Primaryviralpneumonia,CNS,muscleinvolvement,Futureprotection,3.致病过程,Pulmonarycomplications,PrimaryinfluenzaviruspneumoniaSecondarybacterialinfectionStreptococcuspneumoniaeStaphlyococcusaureusHemophilusinfluenzae,Non-pulmonarycomplications,myositis（肌炎）cardiaccomplicationsEncephalopathy（脑病）liverandCNSReyessyndromeperipheralnervoussystemGuillian-Barrsyndrome,Recovery,Interferon:sideeffectsincludefever,myalgia,fatigue,malaiseCell-mediatedimmuneresponseTissuerepair,Protectionagainstre-infection,IgGandSIgAIgGlessefficientbutlastslongerAntibodiestobothHAandNAimportantantibodytoHAmoreimportant(canneutralize),1.病毒分离与鉴定：细胞培养，鸡胚培养2.病毒抗体检测：血凝抑制试验3.病毒抗原检测：酶免疫或免疫荧光4.病毒基因检测：核酸杂交、RT-PCR等,三、微生物学检查,四、防治原则,一般预防:空气消毒（乳酸、醋薰）室内通风、勤洗手、戴口罩减毒活疫苗：喷雾法灭活疫苗：皮下、肌肉注射,疫苗,预防,Amantadine金刚烷胺Rimantadine甲基金刚烷胺Zanamivir扎那米韦Oseltamivir奥塞米韦干扰素：广谱抗病毒中草药：板兰根、大青叶抗生素：防止并发细菌感染,治疗,severityofillnessanimalreservoirhumanpandemicshumanepidemicsantigenicchangessegmentedgenomesurfaceglycoproteinsamantadine,rimantidinezanamivir,oseltamivir,TYPEA+yesyesyesshift,driftyes(8)HA/NAsensitivesensitive,TYPEB+nonoyesdriftYes(8)HA/NAnoeffectsensitive,TYPEC+nonono(sporadic)driftyes(7)HAnoeffectnoeffect,第2节副粘病毒Paramyxovirus,麻疹病毒(Measlesvirus)：麻疹腮腺炎病毒(Mumpsvirus)：腮腺炎呼吸道合胞病毒(Respiratorysyncytialvirus,RSV)：儿童支气管炎，成人普通感冒副流感病毒(Parainfluenzavirus)：急性呼吸道感染，普通感冒人偏肺病毒(Humanmetapneumovirus,HMPV)：毛细支气管炎、肺炎、上呼吸道感染尼派病毒(Nipahvirus)：脑炎,副粘病毒科（Paramyxoviridae),正粘病毒与副粘病毒比较,特征正粘病毒副粘病毒大小80-120nm150-300nm基因组-ssRNA-ssRNA分节段不分节段变异高低表面蛋白HA+NAHN(副流感病毒，腮腺炎病毒)HA（麻疹病毒）G（RSV）F（共有，融合和溶血活性）,麻疹病毒(measlesvirus),麻疹病毒是麻疹的病原体。麻疹是儿童常见的一种急性传染病，传染性很强，以皮丘疹，发热及呼吸道症状为特征。,(haemolysin)溶血和融合,一、生物学特性,1.结构：,2.培养：多种原代或传代细胞中增殖CPE（多核巨细胞和核内/浆内嗜酸性包涵体）3.Ag性:比较稳定，只有一个血清型（但存在小幅变异，可分为:AH8个geneticgroup,23genotype）,2.传播途径：,1.传染源：急性期患者，传染性强(出疹前6d出疹后3d),二、致病性,呼吸道为主眼结膜接触:玩具、餐具等,呼吸道,第一次病毒血症,全身淋巴组织增殖,血流,皮肤、呼吸道粘膜、眼结膜、口腔、CNS,3.致病过程：,血流,局部淋巴组织增殖,上皮细胞增殖（CD46受体）,病毒,第二次病毒血症,潜伏期：约912天前驱期：体温略高、咳嗽、流涕、打喷嚏及泪眼，症状持续35天出疹期：体温突然升高（达到4040.5）,口颊粘膜出现灰白色斑（koplik斑柯氏斑），随后出现皮肤红色班丘疹，从耳部开始，23天后遍及全身恢复期：4天后皮疹消退,4.临床表现：,KoplikSspots-theirappearanceinthemouthestablisheswithcertaintythediagnosisofmeasles.,肺炎、中耳炎、脑炎亚急性硬化性全脑炎（1/100万）,并发症,（subacutesclerosingpanencephalitis，SSPE）,是一种进行性中枢神经系统炎症性疾病，属于麻疹病毒急性感染后的迟发并发症。儿童患麻疹后，在极少数病例中，由于缺陷性麻疹病毒潜伏于脑组织中，经过数年（平均7年）后，患者大脑功能发生渐进性衰退，最后昏迷死亡。,病后可产生持久性免疫力（终生免疫）抗HA、抗HL：预防再感染CTL、NK：疾病恢复,三、免疫性,人工自动免疫：麻疹减毒活疫苗(atteuatedlivemeaslesvaccine)measles-mumps-rubellavaccine(MMR)人工被动免疫：血清丙种球蛋白(serumgammaglobulin)胎盘丙种球蛋白(placentalgammaglobulin),四、防治原则,第3节冠状病毒,Coronavirus,Coronavirus,冠状病毒科（Coronaviridae）,冠状病毒属（Coronavirus）Benamedforthesolarcorona-likeappearanceoftheirvirionswhenviewedwithanelectronmicroscope.,包膜表面突起形如花冠,特点：,病毒呈多形性，+ssRNA，不分节段有包膜，其表面有突起，电镜下形如冠状,包膜糖蛋白,特点：,可引起普通感冒和咽喉炎，多为自限性疾病但SARS-CoV可致严重急性呼吸道综合征主要经飞沫传播，流行期为冬春两季病后免疫力不强目前无疫苗，无特效药物治疗,SARS-CoV是冠状病毒科的一种新型病毒,是严重急性呼吸道综合征(severeacuterespiratorysydrome,SARS，我国称为传染性非典型肺炎infectiousatypicalpneumonia)的病原体。,SARS冠状病毒（SARScoronavirus,SARS-CoV）,SARS发病概况,第一次流行：2019年11月首发于中国广东省;翌年2月以香港一家酒店发生集体感染为契机瞬间传播蔓延至世界各地;同年7月WHO宣布流行终止。,据WHO统计，从2019年11月16日至2019年8月7日，SARS病例8465人，死亡919人，死亡率为11%，SARS病例分布在32个国家和地区。,SARS发病概况,我国SARS发病概况,第二次流行：2019年12月2019年2月，广东省出现了局部小流行，有4例确诊患者。第三次流行：2019年3月2019年4月，中国大陆实验室感染造成的小流行，有9例确诊患者，其中1人死亡。新加坡和台湾各出现1例实验室感染，但未造成流行。,1.形态:不规则形,60220nm,一、生物学性状,2.结构,核心：+ssRNA,不分节段衣壳:N(nucleocapsid)proteinhelicalsymmetry包膜:E(envelope)protein:与病毒组装有关S(spike)protein:介导病毒吸附和膜融合M(membrane)protein:与病毒出芽有关,传播途径:多途径呼吸道:以近距离飞沫传播为主密切接触:分泌物粪-口等其他途径,1.流行病学特点,二、致病性与免疫性,传染源：主要是SARS患者,流行特征:传染性强,传播快，密闭环境中容易传播,在医院和家庭出现爆发,在公共场所爆发少见。,2.临床表现,起病急，以发热为首发症状，T38，偶有畏寒；可伴有头痛、关节酸痛、肌肉酸痛、乏力、腹泻。发热及相关症状常无上呼吸道卡他症状，可有咳嗽，多为干咳、少痰，偶有血丝痰；可有胸闷，严重者出现呼吸困难、呼吸窘迫、呼吸衰竭。呼吸系统症状,胸片：肺部有不同程度的片状、斑片状浸润阴影或呈网状改变，有时进展迅速，呈大片状阴影；阴影常为双侧改变，消散吸收较慢。,2.临床表现,(day5afteronsetofsymptoms)Multi-focalconfluentareasofair-spaceopacitiesinbothlungs,(day6afteronsetofsymptoms)Diffuseandwidespreadconsolidativechangesinbothlungs(patientisintubated),病毒对肺组织的直接损伤作用免疫病理损伤（主要）CD4+和CD8+T细胞均明显下降细胞因子（TNF，IL-6、8、16）水平明显升高皮质类固醇可改善肺部炎症,3.致病机制:不完全清楚,4.免疫性,可产生特异性抗体：一般感染10天后出现IgM,12天后出现IgG。也可产生细胞免疫。,三、微生物学检查,病毒分离鉴定：BSL-3实验室核酸检测：RT-PCR（快速诊断最好的方法)血清学检查：ELISA（用于早期诊断有困难）,针对传染源：隔离治疗病人针对传播途径：通风、消毒、个人防护针对易感人群：健康教育疫苗正在研究中,四、防治原则,预防：,治疗：,对症支持治疗预防和治疗继发细菌感染试用抗病毒药物：利巴韦林等中医中药动态监测病情变化发病2周内均可能进展,第4节风疹病毒,Rubellavirus,RV,+ssRNA，衣壳呈二十面体立体对称，有包膜，包膜刺突有血凝性只有一个血清型,生物学性状,致病性,RV存在于病人的鼻咽部，极易通过呼吸道分泌物传播。人是RV的唯一宿主，儿童和妊娠期妇女是风疹的易感人群。孕妇感染会经胎盘、产道等引起胎儿的垂直感染。1964年，美国发生的风疹大流行导致3万多名孕妇生下了各种畸形儿2万多名。,母亲早孕期感染RV后,不论发生显性或不显性感染，均可能引起胎儿先天畸形（先天性风疹综合征，congenitalrubellasyndrome，CRS）。典