病毒的基本性状

1、第二篇第二篇 病毒学病毒学Virology病病 毒毒 学学病毒学总论病毒学总论l 病毒的生物学特性病毒的生物学特性l 病毒的感染与免疫病毒的感染与免疫l 病毒感染的检查方法和防治原则病毒感染的检查方法和防治原则病毒学个论病毒学个论l 呼吸道病毒呼吸道病毒l 肠道病毒肠道病毒l 肝炎病毒肝炎病毒l 逆转录病毒逆转录病毒l 虫媒病毒虫媒病毒l 疱疹病毒疱疹病毒l 其他病毒及朊粒其他病毒及朊粒生物学性质生物学性质致病性与免疫性致病性与免疫性微生物学检查方法微生物学检查方法防治原则防治原则 人类关于病毒病的最早的记载人类关于病毒病的最早的记载古埃及的首都孟菲斯古埃及的首都孟菲斯, , 公元前公元前14

2、001400年的一块年的一块石 碑 上 刻 有 牧 师石 碑 上 刻 有 牧 师SiptahSiptah的画像，他残的画像，他残缺的右腿是典型的小缺的右腿是典型的小儿麻痹症。儿麻痹症。Siptah, Memphis, 1400BC中国人最先发明了种痘中国人最先发明了种痘u从公元前从公元前10001000年，天年，天花就在中国流行，明花就在中国流行，明代我国发明了种痘的代我国发明了种痘的方法来预防天花。方法来预防天花。病毒最早是在植物上发现的病毒最早是在植物上发现的烟草花叶病毒烟草花叶病毒 Tobacco mosaic virus (TMV)1、1892年，俄国学者伊凡诺年，俄国学者伊凡诺夫斯基

3、夫斯基(Dimitri Iwanowski)发发现烟草花叶病原体能通过细现烟草花叶病原体能通过细菌滤器，并定名为滤过性病菌滤器，并定名为滤过性病原。原。 2、1898年，荷兰学者贝杰林年，荷兰学者贝杰林克克(Martinus Beijerink)命名命名此病原体为此病原体为Virus 。18981898年，德国学者年，德国学者LoefflerLoeffler和和FroschFrosch发现了口蹄疫病毒，揭发现了口蹄疫病毒，揭开动物病毒学新篇章开动物病毒学新篇章 。十年后，相继发现了鸡瘟病毒十年后，相继发现了鸡瘟病毒（19001900年）、黄热病毒（年）、黄热病毒（19011901年）、鸡痘病毒

4、（年）、鸡痘病毒（19021902年）、年）、狂犬病病毒（狂犬病病毒（19031903年）、鸡白年）、鸡白细胞增生病病毒（细胞增生病病毒（19081908年）、年）、细菌病毒细菌病毒-噬菌体（噬菌体（19151915、19171917年）等。年）等。Freidrich LoefflerPaul Frosch第一个病毒引起的动物病第一个病毒引起的动物病例例病毒本质的研究时期病毒本质的研究时期u1935年，美国生化学家斯年，美国生化学家斯坦莱坦莱(Stanley)获得获得TMV的的蛋白晶体。蛋白晶体。u1936-1946年，英国的鲍登年，英国的鲍登(Bawden)和皮里和皮里(Pirie)提出提出

5、病毒由核酸和蛋白组成。病毒由核酸和蛋白组成。u电子显微镜的发明对病毒电子显微镜的发明对病毒的研究具有重要的意义。的研究具有重要的意义。非典非典-SARS冠状病毒冠状病毒2003年非典爆发。世界卫生组织统计非典的流行全年非典爆发。世界卫生组织统计非典的流行全球感染球感染8422人，死亡人，死亡919人，病死率近人，病死率近 11%。流感病毒流感病毒禽流感病毒禽流感病毒H7N9u H7N9型禽流感是一种全型禽流感是一种全球首次发现的新亚型流感病球首次发现的新亚型流感病毒，于毒，于2013年年3月底在月底在上海上海和和安徽安徽两地率先发现。两地率先发现。u 截至截至2013年年6月月23日，全日，全

6、国内地共报告国内地共报告130例确诊人例确诊人感染感染H7N9禽流感病例，其禽流感病例，其中死亡中死亡37人，死亡率人，死亡率28.5%，尚未发现人传人的证据。尚未发现人传人的证据。n一、传染病的主要病原体一、传染病的主要病原体n 1、约、约75%的人类传染病由病毒所致。的人类传染病由病毒所致。 n 2、部分病毒传播迅速，短期内可造成大流行。、部分病毒传播迅速，短期内可造成大流行。n 如：流感病毒如：流感病毒n 3、有些病毒侵犯重要器官，病死率高、有些病毒侵犯重要器官，病死率高/留下后遗症。留下后遗症。 n 如：狂犬病毒如：狂犬病毒 狂犬病；狂犬病； n 乙脑病毒乙脑病毒 乙脑乙脑 痴呆、聋哑

7、；痴呆、聋哑；医学病毒学现状医学病毒学现状医学病毒学现状医学病毒学现状4、致先天畸型、致先天畸型 如：风疹病毒。如：风疹病毒。 5、引起免疫缺陷、引起免疫缺陷 如：如：HIV。 6、与肿瘤的形成相关、与肿瘤的形成相关 如：如：HBV 肝癌；肝癌； EBV 鼻咽癌。鼻咽癌。 二、至今尚未找到抗病毒的特效药，目前病毒感染二、至今尚未找到抗病毒的特效药，目前病毒感染的诊疗还相对滞后，部分病毒尚缺乏有效疫苗；的诊疗还相对滞后，部分病毒尚缺乏有效疫苗；因因而对于病毒性疾病，应以预防为主。而对于病毒性疾病，应以预防为主。第十七章第十七章 病毒的生物学特性病毒的生物学特性1. 病毒、病毒体的概念；病毒、病毒

8、体的概念；2. 病毒的结构、化学组成及其功能；病毒的结构、化学组成及其功能；3. 病毒的增殖过程；干扰现象；病毒的增殖过程；干扰现象；4. 病毒的基因突变。病毒的基因突变。病毒的大小与形态、理化因素对病毒的影响；与其他微生物病毒的大小与形态、理化因素对病毒的影响；与其他微生物的区别；的区别；病毒的基因组。病毒的基因组。病毒的分类、命名。朊粒、类病毒、卫星病毒的概念。病毒病毒的分类、命名。朊粒、类病毒、卫星病毒的概念。病毒的培养方法；理化因素对病毒的影响；病毒的异常增殖。的培养方法；理化因素对病毒的影响；病毒的异常增殖。什么是病毒什么是病毒( Virus )？病毒是一种结构最简单、体积最微小的病

9、毒是一种结构最简单、体积最微小的非细胞型微生物。非细胞型微生物。什么是病毒体什么是病毒体(Virion )？ 第一节第一节 病毒的形态与结构病毒的形态与结构葡萄球菌葡萄球菌(1000nm(1000nm） 牛痘病毒牛痘病毒300300250nm250nmA AB BC CD DE EF FG G立克次体立克次体450nm450nm衣原体衣原体390nm390nm二、二、 病毒的形态病毒的形态三、三、 病毒的结构病毒的结构裸露裸露病毒病毒包膜包膜病毒病毒核衣壳核衣壳病毒体病毒体病毒体病毒体1、 核心核心：核酸（核酸（DNA或或RNA）基因组基因组genome 功能：功能：1）携带病毒全部遗传信息，

10、决定病毒遗）携带病毒全部遗传信息，决定病毒遗 传、变异和复制；传、变异和复制； 2）病毒分类依据之一。）病毒分类依据之一。 病毒按核酸构成不同分两大类病毒按核酸构成不同分两大类 DNA病毒病毒 RNA病毒病毒病毒的结构病毒的结构n2、 衣壳衣壳capsid 壳粒壳粒capsomere 多肽多肽 n1）壳粒排列不同）壳粒排列不同 形成形成V衣壳结构的几种对称类衣壳结构的几种对称类型型 n二十面体立体对称型二十面体立体对称型（ Icosahedral Symmetry ） n螺旋对称型螺旋对称型（Helical Symmetry） n复合对称型复合对称型（Complex Symmetry ）病毒的

11、结构病毒的结构2 2）作用：）作用： (1)(1) 保护病毒核酸，免受核酸酶的破坏；保护病毒核酸，免受核酸酶的破坏； (2) (2) 与易感细胞受体结合，介导病毒进入宿主细与易感细胞受体结合，介导病毒进入宿主细 胞，决定病毒感染的细胞种类；胞，决定病毒感染的细胞种类； (3) (3) 具有抗原性，病毒体（无包膜具有抗原性，病毒体（无包膜V V）的主要抗原。）的主要抗原。(4) (4) 衣壳的壳粒数目和排列方式是病毒鉴别和分类衣壳的壳粒数目和排列方式是病毒鉴别和分类 的依据。的依据。3、包膜、包膜（envelope ） 1）来源来源：宿主细胞膜或核膜。：宿主细胞膜或核膜。 2）病毒包膜有钉状突起

12、）病毒包膜有钉状突起 ：包膜子粒：包膜子粒(peplomere) 或刺突或刺突(spike) ，病毒基因编码的糖蛋白成分，病毒基因编码的糖蛋白成分 如：流感病毒的如：流感病毒的HA和和NAH1N1流感病毒流感病毒3）作用作用： 特异性吸附易感细胞受体，增强病毒感染性；特异性吸附易感细胞受体，增强病毒感染性； 构成病毒体表面构成病毒体表面Ag； 刺激宿主产生保护性抗体；刺激宿主产生保护性抗体； 发热、中毒症状发热、中毒症状 作为病毒种、型和亚型的分类依据，病毒疾病作为病毒种、型和亚型的分类依据，病毒疾病 的诊断的诊断核心：核酸核心：核酸 基因组基因组genome 决定病毒遗传、变异决定病毒遗传、

13、变异 和复制；分类依据和复制；分类依据 衣壳：壳粒衣壳：壳粒 衣壳衣壳capsid 保护、介导、抗原性保护、介导、抗原性包膜：包膜：包膜包膜envelope，包膜子粒（刺突）包膜子粒（刺突）保护、介导、保护、介导、 抗原性抗原性病毒的化学组成病毒的化学组成病毒的化学组成：核酸病毒的化学组成：核酸+蛋白质蛋白质+脂类和糖脂类和糖（三）脂类和糖：（三）脂类和糖：主要存在于包膜中。主要存在于包膜中。第二节、第二节、 病毒的增殖病毒的增殖病毒的复制周期：从病毒体侵入细胞到子代病毒体病毒的复制周期：从病毒体侵入细胞到子代病毒体的生成释放的生成释放吸附吸附 穿入穿入脱壳脱壳 DNADNA复制复制mRNAm

14、RNA转录转录蛋白质转译蛋白质转译生物合成生物合成组装和释放组装和释放1、吸附（、吸附（Adsorption）HIV入侵宿主细胞的吸附过程入侵宿主细胞的吸附过程2、穿入（、穿入（Penetration）3、脱壳（、脱壳（Uncoating）4、生物合成（、生物合成（Biosynthesis）隐蔽期隐蔽期病毒失去了完整的形态以及传染性病毒失去了完整的形态以及传染性合成期合成期早期早期蛋白蛋白合成合成1 1、合成病毒编码蛋白，抑制宿主、合成病毒编码蛋白，抑制宿主DNADNA、RNARNA2 2、合成病毒基质蛋白、合成病毒基质蛋白3 3、合成一些酶，主要是、合成一些酶，主要是DNADNA、RNARN

15、A聚合酶聚合酶晚期晚期蛋白蛋白合成合成1 1、用于装配病毒颗粒的衣壳蛋白和酶、用于装配病毒颗粒的衣壳蛋白和酶2 2、病毒的结构蛋白、病毒的结构蛋白复制大量的子代核酸复制大量的子代核酸早期蛋白合成早期蛋白合成复制大量的子代复制大量的子代DNADNA晚期蛋白合成晚期蛋白合成转录转录反转录病毒反转录病毒病毒病毒RNA RNA 逆转录酶逆转录酶 RNA:DNARNA:DNA中间体中间体 双链双链DNA DNA 整合入细胞染色体整合入细胞染色体 子代病毒子代病毒mRNAmRNA和子代核酸和子代核酸裸露病毒（噬菌体）裸露病毒（噬菌体） 裂解细胞裂解细胞包膜病毒（包膜病毒（HIV） 出芽出芽5、组装和释放、

16、组装和释放assembly and release） 裂解细胞：腺病毒等无包膜病毒；裂解细胞：腺病毒等无包膜病毒； 出芽方式：疱疹病毒等包膜病毒；出芽方式：疱疹病毒等包膜病毒； 病病毒毒的的复复制制过过程程 病毒的异常增殖病毒的异常增殖缺陷病毒缺陷病毒（ defective virus ）：因病毒基因组不完整的或因某一：因病毒基因组不完整的或因某一基因位点改变，不能进行正常增殖，不能复制出完整的有感染基因位点改变，不能进行正常增殖，不能复制出完整的有感染性的病毒颗粒。性的病毒颗粒。辅助病毒辅助病毒（ helper virus ）:但当与另一种病毒共同培养时但当与另一种病毒共同培养时,若后若后者

17、能为前者提供所缺乏的物质者能为前者提供所缺乏的物质,就能使缺陷病毒完成正常的增就能使缺陷病毒完成正常的增殖殖,则这种有辅助作用的病毒被称为辅助病毒则这种有辅助作用的病毒被称为辅助病毒.不能为病毒复制提供必要条件的细胞称为不能为病毒复制提供必要条件的细胞称为非受纳细胞非受纳细胞。顿挫感染顿挫感染（abortive infection）：细胞条件不合适，病毒进入细胞条件不合适，病毒进入 细胞但不能合成本身的成分，或者虽能合成，但不能组细胞但不能合成本身的成分，或者虽能合成，但不能组 装和释放出有感染性的病毒颗粒。装和释放出有感染性的病毒颗粒。缺陷病毒：缺陷病毒：基因组不完整的病毒体基因组不完整的病

18、毒体 n缺陷病毒缺陷病毒+ 辅助病毒辅助病毒 可复制产生完整可复制产生完整V体体 如如 腺病毒伴随病毒（缺陷病毒）腺病毒伴随病毒（缺陷病毒） 腺病毒（辅助病毒）腺病毒（辅助病毒） HDV（缺陷病毒）（缺陷病毒） HBV（辅助病毒）（辅助病毒）病毒的干扰现象病毒的干扰现象 （Interference） 两种病毒同时或在短时间内先后感染同一细胞，两种病毒同时或在短时间内先后感染同一细胞，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象概概念念可可能能机机制制1、可能诱导宿主细胞产生干扰素、可能诱导宿主细胞产生干扰素2、病毒的吸附受到干扰或改变了宿主细胞的代、病毒的吸附受

19、到干扰或改变了宿主细胞的代谢途径谢途径1 1、机体早期抗病毒的非特异性免疫的重要组成、机体早期抗病毒的非特异性免疫的重要组成 部分，部分，中止病毒感染中止病毒感染，促进宿主康复；，促进宿主康复； 2 2、接种病毒活疫苗应避免干扰现象，以防、接种病毒活疫苗应避免干扰现象，以防降低降低 疫苗免疫效果疫苗免疫效果。病毒感染细胞后可能出现的情况病毒感染细胞后可能出现的情况一、病毒进入一、病毒进入容纳细胞容纳细胞复制出完整的子代复制出完整的子代病毒体病毒体四、四、基因整合基因整合 不产生子代病毒，多导致不产生子代病毒，多导致细胞恶变细胞恶变三、病毒三、病毒基因不完整或改变基因不完整或改变（无感染性）（无

20、感染性）缺陷病毒缺陷病毒缺陷病毒缺陷病毒+ + 辅助病毒辅助病毒有感染性完整病毒体有感染性完整病毒体二、病毒进入二、病毒进入非容纳细胞非容纳细胞顿挫感染顿挫感染第三节第三节 理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响温度温度 ：耐冷惧热：耐冷惧热酸碱度酸碱度：不同病毒对：不同病毒对pH的耐受力差别很大的耐受力差别很大射线和紫外线射线和紫外线：作用于核酸，使病毒失活。：作用于核酸，使病毒失活。 灭活（灭活（Inactivation）病毒受理化因素影响而失病毒受理化因素影响而失 去去感染性感染性的作用。的作用。特点：灭活的病毒保留其有关特性：抗原性、特点：灭活的病毒保留其有关特性：抗原性、 红细胞红

21、细胞吸附、血凝、细胞融合等。吸附、血凝、细胞融合等。1、物理因素、物理因素2 2、化学因素、化学因素酚类等蛋白变性剂酚类等蛋白变性剂氧化剂及其他化合物氧化剂及其他化合物病毒的消毒剂病毒的消毒剂醛类醛类破坏病毒传染性保留其抗原性破坏病毒传染性保留其抗原性抗生素抗生素对病毒无效对病毒无效 甘油甘油 多对甘油有较强抵抗力多对甘油有较强抵抗力脂溶剂脂溶剂 破坏病毒的包膜破坏病毒的包膜中草药中草药有一定的抑制作用。如板蓝根、大青叶等有一定的抑制作用。如板蓝根、大青叶等 第四节第四节 病毒的变异病毒的变异 概念：概念：病毒的基因组由于碱基序列改变而发生的遗传变异称为病毒的基因组由于碱基序列改变而发生的遗传

22、变异称为基因突变。基因突变。 突变类型突变类型：点突变（置换）、缺失或插入突变：点突变（置换）、缺失或插入突变自然突变率自然突变率：1010-4-41010-8-8诱变因素诱变因素：物理因素（紫外线、：物理因素（紫外线、射线）射线） 化学因素（亚硝基胍、化学因素（亚硝基胍、5-5-氟尿嘧啶、氟尿嘧啶、5-5-溴脱氧尿苷）溴脱氧尿苷） 突变不是由于适宜环境而发生，环境只能对突变起选择作用突变不是由于适宜环境而发生，环境只能对突变起选择作用而不是直接的诱导作用。而不是直接的诱导作用。一、基因突变一、基因突变具有实际意义的突变株具有实际意义的突变株1.条件致死性突变株（条件致死性突变株（conditional-lethal mutant） 温度敏感突变株（温度敏感突变株（temperature sensitivite mutant ，ts），在，在2835条件下可增殖，条件下可增殖， 在在3740条件下不能增殖。可能是基条件下不能增殖。可能是基因编码的酶蛋白或结构蛋白在高温下失活。因编码的酶蛋白或结构蛋白在高温下失活。Ts株毒力降低而保留株毒力降低而保留其抗原性，但容易回复突变，必须经多次诱变才能形成稳定传代其抗原性，但容易回复突变，