医学微生物学：7病毒基本性状、感染与免疫、诊断与防治

1、 病毒的基本性状病毒的基本性状 第一部分病毒形态、结构和基因组特点第一部分病毒形态、结构和基因组特点 第二部分第二部分病毒的增殖病毒的增殖 第三部分第三部分 病毒的分类病毒的分类 病毒感染与免疫病毒感染与免疫 病毒感染的实验室诊断与防治原则病毒感染的实验室诊断与防治原则 目目 录录 体积微小体积微小 结构简单结构简单 只含一种类型的核酸只含一种类型的核酸 只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖 对干扰素敏感对干扰素敏感 非细胞型微生物非细胞型微生物 传播性传播性 病死率病死率 持续感染持续感染 肿瘤、自身免疫病的发生肿瘤、自身免疫病的发生 病毒体（病毒体（vi

2、rion） 完整的成熟的病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性完整的成熟的病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性 大小大小 测量单位：测量单位：纳米纳米（nm, 1/1000 m） 20 250 nm 形态形态 多数：球状或近似球状多数：球状或近似球状 少数：杆状、丝状等少数：杆状、丝状等 葡萄球菌葡萄球菌 (1000nm） 牛痘病毒 300250nm A B C D E F G 立克次体 450nm 衣原体 390nm A、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 ( 65 95nm ) 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

3、 ( 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 病毒体结构模式图病毒体结构模式图 壳粒壳粒 衣壳衣壳 核心核心（核样物）（核样物） 核衣壳核衣壳 包膜包膜 包膜病毒包膜病毒 包膜子粒包膜子粒 成分为核酸，构成病毒基因组（成分为核酸，构成病毒基因组（genome ） 为病毒感染、增殖、遗传和变异提供遗传信息物质为病毒感染、增殖、遗传和变异提供遗传信息物质 仅含一种核酸，仅含一种核酸，DNA 或或 RNA DNA 双链（双链（ds ）: 线型或环型线型或环型 单链（单链（ ss） :线型或环型线型或环型 RNA

4、 -ss:分节段或不分节段分节段或不分节段 ss:正链或负链正链或负链 -ds: 线型线型 1. 病毒核心（病毒核心（Viral core ） 包围在核酸外的蛋白外壳包围在核酸外的蛋白外壳 功能功能: 保护核心内的核酸保护核心内的核酸 介导病毒核酸进入宿主细胞介导病毒核酸进入宿主细胞 具有抗原性，是病毒的主要抗原成分具有抗原性，是病毒的主要抗原成分 核心核心+衣壳衣壳 螺旋对称型（螺旋对称型（Helical Symmetry） 二十面体立体对称型（二十面体立体对称型（ Icosahedral Symmetry ） 复合对称型（复合对称型（Complex Symmetry ） 核衣壳（核衣壳（N

5、ucleocapsid）的对称形式）的对称形式 RNA Capsomere(壳粒壳粒) 包裹在核衣壳外包裹在核衣壳外 病毒成熟过程中以出芽方式穿过宿主细胞膜时获得病毒成熟过程中以出芽方式穿过宿主细胞膜时获得 根据包膜有无，将病毒分为包膜病毒（根据包膜有无，将病毒分为包膜病毒（enveloped virus）和无包膜病）和无包膜病 毒（毒（ naked virus） 包膜子粒（包膜子粒（Peplomere）/刺突（刺突（spike） 核心核心core：核酸：核酸 基因组基因组genome 决定病毒遗传、决定病毒遗传、 变异和复制变异和复制 壳粒壳粒capsomere 衣壳衣壳capsid 保护、

6、介导、抗原性保护、介导、抗原性 包膜包膜envelope（包膜子粒（包膜子粒peplomere）保护、介导、保护、介导、 抗原性抗原性 结构蛋白（结构蛋白（Structural protein）：）：壳粒，基质（，基质（matrix）,包膜糖包膜糖 蛋白蛋白 非结构蛋白：酶等非结构蛋白：酶等 病毒的基本性状病毒的基本性状 第一部分病毒形态、结构和基因组特点第一部分病毒形态、结构和基因组特点 第二部分病毒的增殖第二部分病毒的增殖 第三部分第三部分 病毒的分类病毒的分类 病毒感染与免疫病毒感染与免疫 病毒感染的实验室诊断与防治原则病毒感染的实验室诊断与防治原则 目目 录录 必须中活细胞中进行必须中

7、活细胞中进行 敏感细胞敏感细胞 增殖方式为自我复制（增殖方式为自我复制（self replication） （一）复制周期（一）复制周期 从病毒吸附和侵入宿主细胞开始，经基因组复制、转录、翻译和装配，到最从病毒吸附和侵入宿主细胞开始，经基因组复制、转录、翻译和装配，到最 后子代病毒释出的全过程，称为一个复制周期（后子代病毒释出的全过程，称为一个复制周期（replication cycle） （二）步骤（二）步骤 吸附（absorption ） 穿入（penetration） 脱壳（uncoating） 生物合成（biosynthesis） 装配（assembly） 成熟（maturation）

8、 释放（ release ） 接触接触结合结合特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合） 穿入穿入 融合融合 - 胞饮胞饮 - -病毒在细胞内必须脱去衣壳，其核酸方可在宿主细胞中发挥指令作用病毒在细胞内必须脱去衣壳，其核酸方可在宿主细胞中发挥指令作用 -多数病毒在穿入时已在细胞的多数病毒在穿入时已在细胞的溶酶体酶溶酶体酶作用下脱壳并释放出病毒的基因组作用下脱壳并释放出病毒的基因组 -少数病毒的脱壳过程较复杂。这些病毒往往是在脱衣壳前，病毒的酶已在少数病毒的脱壳过程较复杂。这些病毒往往是在脱衣壳前，病毒的酶已在 起转录起转录mRNA的作用的作用

9、早期非结构蛋白质的合成早期非结构蛋白质的合成 病毒复制必须的复制酶病毒复制必须的复制酶 抑制宿主细胞核酸与蛋白质合成的酶抑制宿主细胞核酸与蛋白质合成的酶 病毒核酸的复制病毒核酸的复制 结构蛋白质结构蛋白质 一系列非结构蛋白质一系列非结构蛋白质 此阶段无完整病毒可见，亦不能用血清学检测出病毒抗原，故曾此阶段无完整病毒可见，亦不能用血清学检测出病毒抗原，故曾 称为隐蔽期（称为隐蔽期（ latent period ） 病毒基因组类型：病毒基因组类型： 即双链即双链DNA病毒病毒 单链单链DNA病毒病毒 单正链单正链RNA病毒病毒 单负链单负链RNA病毒病毒 双链双链RNA病毒病毒 逆转录病毒逆转录病

10、毒 复制区域：复制区域：DNA病毒病毒 核内（除痘病毒）核内（除痘病毒） RNA病毒病毒 胞质（除流感病毒及部分副粘病毒）胞质（除流感病毒及部分副粘病毒） 亲代DNA mRNA 早期蛋白（酶） （功能蛋白） 子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白 （结构蛋白） 子代病毒 单正链RNA =mRNA 结构和非结构蛋白 中间复制体 子代核酸 单负链RNA 正链 RNA 蛋白质 中间复制体 子代核酸 （依赖RNA的RNA多聚酶） 病毒RNA 逆转录酶 RNA:DNA中间体 双链DNA 整合入细胞染色体 子代病毒mRNA和子代核酸 装配区域：装配区域： DNA病毒病毒 核内（除痘病毒）核内（除痘病毒） RN

11、A病毒与痘病毒病毒与痘病毒 胞质胞质 裂解（裂解（Disintegration） : 无包膜病毒无包膜病毒 出芽（出芽（Budding）: 包膜病毒包膜病毒 病病 毒毒 的的 复复 制制 过过 程程 ADSORPTION budding HIV HIV 复制过程 复制过程 当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了另一种病当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了另一种病 毒增殖的现象。毒增殖的现象。 产生原因产生原因 干扰素干扰素interferon，IFN等等 病毒改变了细胞表面受体结构或细胞代谢途径病毒改变了细胞表面受体结构或细胞代谢途径 病毒的基本性状病毒的基本性状

12、 第一部分病毒形态、结构和基因组特点第一部分病毒形态、结构和基因组特点 第二部分第二部分病毒的增殖病毒的增殖 第三部分第三部分 病毒的分类病毒的分类 病毒感染与免疫病毒感染与免疫 病毒感染的实验室诊断与防治原则病毒感染的实验室诊断与防治原则 目目 录录 核酸类型和结构（核酸类型和结构（RNA/DNA, ds/ss, linear/circular, fragment /no-fragment) 病毒体形状和大小病毒体形状和大小 病毒体形态结构病毒体形态结构 对脂溶剂敏感性对脂溶剂敏感性 DNA病毒病毒 RNA病毒病毒 DNA 和和RNA 逆转录病毒逆转录病毒 嗜肝嗜肝DNA病毒科（病毒科（He

13、padnasviridae） 逆转录病毒科（逆转录病毒科（ Retroviridae ） 1. 类病毒（类病毒（Viroids） 很小很小 (250400nt) ，杆状，杆状 RNA 分子，有二级结构分子，有二级结构 无衣壳或包膜无衣壳或包膜 在核内增殖，严格细胞内寄生在核内增殖，严格细胞内寄生 多与植物疾病相关多与植物疾病相关 2. 卫星病毒（卫星病毒（satellites） RNA病毒病毒 ，5002000bp 复制需要辅助病毒复制需要辅助病毒 与辅助病毒基因无同源性与辅助病毒基因无同源性 所致疾病与辅助病毒无关所致疾病与辅助病毒无关 有两类：一类可编码自身衣壳蛋白有两类：一类可编码自身衣

14、壳蛋白 另一类为卫星病毒另一类为卫星病毒RNA分子分子 3. 朊粒（朊粒（prion） 耐蛋白酶耐蛋白酶K的蛋白分子的蛋白分子 具有传染性具有传染性 与动物和人类中枢神经系统慢性进行性传染病有关与动物和人类中枢神经系统慢性进行性传染病有关 病毒的基本性状病毒的基本性状 第一部分病毒形态、结构和基因组特点第一部分病毒形态、结构和基因组特点 第二部分第二部分病毒的增殖病毒的增殖 第三部分第三部分 病毒的分类病毒的分类 病毒感染与免疫病毒感染与免疫 病毒感染的实验室诊断与防治原则病毒感染的实验室诊断与防治原则 目目 录录 1. 水平传播水平传播 病毒在人群不同个体间的传播病毒在人群不同个体间的传播

15、病毒侵入机体的三大重要门户病毒侵入机体的三大重要门户 皮肤皮肤呼吸道呼吸道消化道消化道 2. 垂直传播垂直传播 通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式 二、感染的类型二、感染的类型 向外播散病毒 机体获得特异性免疫 急性感染 持续性感染 隐性感染隐性感染 显性感染显性感染 潜伏期长，发病后为亚急性进行性直至死亡 经感染后，病毒基因存在于组织细胞中， 可反复激活，急性发作 病毒只有在急性发作时才被检出 如 HSV、ZVZ 慢性感染： 病程长，病毒可检出 如HBV 潜伏感染： 慢发病毒感染： 病毒 亚病毒 prion 麻疹病毒 持 续 性 感 染 （一）病

16、毒对宿主细胞的直接作用（一）病毒对宿主细胞的直接作用 细胞水平上致病机理细胞水平上致病机理 1. 杀细胞性感染：多见于无包膜病毒杀细胞性感染：多见于无包膜病毒 2. 稳定状态感染：多见于有包膜病毒稳定状态感染：多见于有包膜病毒 3. 整合：多见于肿瘤病毒整合：多见于肿瘤病毒 4. 细胞凋亡细胞凋亡 5. 细胞的增生和转化细胞的增生和转化 （二）病毒感染的免疫病理作用（二）病毒感染的免疫病理作用 机体水平上致病机理机体水平上致病机理 1. 体液免疫的病理作用体液免疫的病理作用 2. 细胞免疫的病理作用细胞免疫的病理作用 3. 免疫系统的功能被抑制免疫系统的功能被抑制 1. 屏障作用屏障作用 2.

17、 巨噬细胞的作用巨噬细胞的作用 3. 干扰素干扰素获得性非特异性免疫获得性非特异性免疫 由病毒或其他诱生剂刺激机体细胞所产生的一种具有由病毒或其他诱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抗病毒等作用的糖蛋白 （一）非特异性免疫（一）非特异性免疫 干扰素种类干扰素种类 种类种类 产生细胞产生细胞 抗病毒抗病毒 抗肿瘤抗肿瘤 免疫调节免疫调节 人白细胞人白细胞 强强 弱弱 弱弱 人成纤维细胞人成纤维细胞 强强 弱弱 弱弱 T细胞细胞 弱弱 强强 强强 III. III. 干扰素抗病毒意义：干扰素抗病毒意义： I. I. 干扰素抗病毒特点干扰素抗病毒特点 种的特异性、间接性、广谱性种

18、的特异性、间接性、广谱性 II. II. 干扰素抗病毒机理：干扰素抗病毒机理： 细胞受干扰素作用后，合成抗病毒蛋白（细胞受干扰素作用后，合成抗病毒蛋白（AVP） 蛋白激酶、蛋白激酶、2-5寡腺苷寡腺苷合成酶、磷酸二酯酶合成酶、磷酸二酯酶 早期中断病毒复制，阻止病毒扩散早期中断病毒复制，阻止病毒扩散 （二）特异性免疫（二）特异性免疫 按种类：按种类： IgG IgM IgA TD、TC 、NK、M 中和抗体中和抗体：定义、机理和免疫球蛋白的类型定义、机理和免疫球蛋白的类型 2. 细胞免疫：细胞免疫： 1. 体液免疫：体液免疫： 按功能：按功能： 中和抗体、补体结合抗体、血凝抑制抗体中和抗体、补体结合抗体、血凝抑制抗体 抗病毒免疫的主要成分抗病毒免疫的主要成分 病毒的基本性状病毒的基本性状 第一部分病毒形态、结构和基因组特点第一部分病毒形态、结构和基因组特点 第二部分第二部分病毒的增殖病毒的增殖 第三部分第三部分 病毒的分类病毒的分类 病毒感染与免疫病毒感染与免疫 病毒感染的实验室诊断与防治原则病毒感染的实验室诊断与防治原则 目目 录录 1. 标本采集与送检：标本采集与送检： 用于分离培养的标本：用于分离培养的标本： 血清学诊断的标本：血清学诊断的标本： 采取急性期、防止病毒灭活 取急性期、恢复期双份血清 2. 常规分离与鉴定常规分离与鉴定 动物接种动物接