醫(yī)學(xué)微生物學(xué)：7病毒基本性狀、感染與免疫、診斷與防治

1、 病毒的基本性狀病毒的基本性狀 第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點 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 病毒的分類病毒的分類 病毒感染與免疫病毒感染與免疫 病毒感染的實驗室診斷與防治原則病毒感染的實驗室診斷與防治原則 目目 錄錄 體積微小體積微小 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 只含一種類型的核酸只含一種類型的核酸 只能在活的、敏感細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖只能在活的、敏感細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖 對干擾素敏感對干擾素敏感 非細(xì)胞型微生物非細(xì)胞型微生物 傳播性傳播性 病死率病死率 持續(xù)感染持續(xù)感染 腫瘤、自身免疫病的發(fā)生腫瘤、自身免疫病的發(fā)生 病毒體（病毒體（vi

2、rion） 完整的成熟的病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并有感染性完整的成熟的病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并有感染性 大小大小 測量單位：測量單位：納米納米（nm, 1/1000 m） 20 250 nm 形態(tài)形態(tài) 多數(shù)：球狀或近似球狀多數(shù)：球狀或近似球狀 少數(shù)：桿狀、絲狀等少數(shù)：桿狀、絲狀等 葡萄球菌葡萄球菌 (1000nm） 牛痘病毒 300250nm A B C D E F G 立克次體 450nm 衣原體 390nm A、大腸桿菌噬菌體、大腸桿菌噬菌體 ( 65 95nm ) B、腺病毒、腺病毒 (70nm ) C、脊髓灰質(zhì)炎病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (30nm ) D、乙腦病毒、乙腦病毒

3、 ( 40nm ) E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm ) F、流感病毒、流感病毒 ( 100nm ) G、煙草花葉病毒、煙草花葉病毒 病毒體結(jié)構(gòu)模式圖病毒體結(jié)構(gòu)模式圖 殼粒殼粒 衣殼衣殼 核心核心（核樣物）（核樣物） 核衣殼核衣殼 包膜包膜 包膜病毒包膜病毒 包膜子粒包膜子粒 成分為核酸，構(gòu)成病毒基因組（成分為核酸，構(gòu)成病毒基因組（genome ） 為病毒感染、增殖、遺傳和變異提供遺傳信息物質(zhì)為病毒感染、增殖、遺傳和變異提供遺傳信息物質(zhì) 僅含一種核酸，僅含一種核酸，DNA 或或 RNA DNA 雙鏈（雙鏈（ds ）: 線型或環(huán)型線型或環(huán)型 單鏈（單鏈（ ss） :線型或環(huán)型線型或環(huán)型 RNA

4、 -ss:分節(jié)段或不分節(jié)段分節(jié)段或不分節(jié)段 ss:正鏈或負(fù)鏈正鏈或負(fù)鏈 -ds: 線型線型 1. 病毒核心（病毒核心（Viral core ） 包圍在核酸外的蛋白外殼包圍在核酸外的蛋白外殼 功能功能: 保護(hù)核心內(nèi)的核酸保護(hù)核心內(nèi)的核酸 介導(dǎo)病毒核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞介導(dǎo)病毒核酸進(jìn)入宿主細(xì)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+衣殼衣殼 螺旋對稱型（螺旋對稱型（Helical Symmetry） 二十面體立體對稱型（二十面體立體對稱型（ Icosahedral Symmetry ） 復(fù)合對稱型（復(fù)合對稱型（Complex Symmetry ） 核衣殼（核衣殼（N

5、ucleocapsid）的對稱形式）的對稱形式 RNA Capsomere(殼粒殼粒) 包裹在核衣殼外包裹在核衣殼外 病毒成熟過程中以出芽方式穿過宿主細(xì)胞膜時獲得病毒成熟過程中以出芽方式穿過宿主細(xì)胞膜時獲得 根據(jù)包膜有無，將病毒分為包膜病毒（根據(jù)包膜有無，將病毒分為包膜病毒（enveloped virus）和無包膜?。┖蜔o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 基因組基因組genome 決定病毒遺傳、決定病毒遺傳、 變異和復(fù)制變異和復(fù)制 殼粒殼粒capsomere 衣殼衣殼capsid 保護(hù)、

6、介導(dǎo)、抗原性保護(hù)、介導(dǎo)、抗原性 包膜包膜envelope（包膜子粒（包膜子粒peplomere）保護(hù)、介導(dǎo)、保護(hù)、介導(dǎo)、 抗原性抗原性 結(jié)構(gòu)蛋白（結(jié)構(gòu)蛋白（Structural protein）：）：殼粒，基質(zhì)（，基質(zhì)（matrix）,包膜糖包膜糖 蛋白蛋白 非結(jié)構(gòu)蛋白：酶等非結(jié)構(gòu)蛋白：酶等 病毒的基本性狀病毒的基本性狀 第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點 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 病毒的分類病毒的分類 病毒感染與免疫病毒感染與免疫 病毒感染的實驗室診斷與防治原則病毒感染的實驗室診斷與防治原則 目目 錄錄 必須中活細(xì)胞中進(jìn)行必須中

7、活細(xì)胞中進(jìn)行 敏感細(xì)胞敏感細(xì)胞 增殖方式為自我復(fù)制（增殖方式為自我復(fù)制（self replication） （一）復(fù)制周期（一）復(fù)制周期 從病毒吸附和侵入宿主細(xì)胞開始，經(jīng)基因組復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和裝配，到最從病毒吸附和侵入宿主細(xì)胞開始，經(jīng)基因組復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和裝配，到最 后子代病毒釋出的全過程，稱為一個復(fù)制周期（后子代病毒釋出的全過程，稱為一個復(fù)制周期（replication cycle） （二）步驟（二）步驟 吸附（absorption ） 穿入（penetration） 脫殼（uncoating） 生物合成（biosynthesis） 裝配（assembly） 成熟（maturation）

8、 釋放（ release ） 接觸接觸結(jié)合結(jié)合特異性吸附（病毒配體位點與細(xì)胞膜特異受體結(jié)合）特異性吸附（病毒配體位點與細(xì)胞膜特異受體結(jié)合） 穿入穿入 融合融合 - 胞飲胞飲 - -病毒在細(xì)胞內(nèi)必須脫去衣殼，其核酸方可在宿主細(xì)胞中發(fā)揮指令作用病毒在細(xì)胞內(nèi)必須脫去衣殼，其核酸方可在宿主細(xì)胞中發(fā)揮指令作用 -多數(shù)病毒在穿入時已在細(xì)胞的多數(shù)病毒在穿入時已在細(xì)胞的溶酶體酶溶酶體酶作用下脫殼并釋放出病毒的基因組作用下脫殼并釋放出病毒的基因組 -少數(shù)病毒的脫殼過程較復(fù)雜。這些病毒往往是在脫衣殼前，病毒的酶已在少數(shù)病毒的脫殼過程較復(fù)雜。這些病毒往往是在脫衣殼前，病毒的酶已在 起轉(zhuǎn)錄起轉(zhuǎn)錄mRNA的作用的作用

9、早期非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的合成早期非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的合成 病毒復(fù)制必須的復(fù)制酶病毒復(fù)制必須的復(fù)制酶 抑制宿主細(xì)胞核酸與蛋白質(zhì)合成的酶抑制宿主細(xì)胞核酸與蛋白質(zhì)合成的酶 病毒核酸的復(fù)制病毒核酸的復(fù)制 結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì) 一系列非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)一系列非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì) 此階段無完整病毒可見，亦不能用血清學(xué)檢測出病毒抗原，故曾此階段無完整病毒可見，亦不能用血清學(xué)檢測出病毒抗原，故曾 稱為隱蔽期（稱為隱蔽期（ latent period ） 病毒基因組類型：病毒基因組類型： 即雙鏈即雙鏈DNA病毒病毒 單鏈單鏈DNA病毒病毒 單正鏈單正鏈RNA病毒病毒 單負(fù)鏈單負(fù)鏈RNA病毒病毒 雙鏈雙鏈RNA病毒病毒 逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病

10、毒 復(fù)制區(qū)域：復(fù)制區(qū)域：DNA病毒病毒 核內(nèi)（除痘病毒）核內(nèi)（除痘病毒） RNA病毒病毒 胞質(zhì)（除流感病毒及部分副粘病毒）胞質(zhì)（除流感病毒及部分副粘病毒） 親代DNA mRNA 早期蛋白（酶） （功能蛋白） 子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白 （結(jié)構(gòu)蛋白） 子代病毒 單正鏈RNA =mRNA 結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)蛋白 中間復(fù)制體 子代核酸 單負(fù)鏈RNA 正鏈 RNA 蛋白質(zhì) 中間復(fù)制體 子代核酸 （依賴RNA的RNA多聚酶） 病毒RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 RNA:DNA中間體 雙鏈DNA 整合入細(xì)胞染色體 子代病毒mRNA和子代核酸 裝配區(qū)域：裝配區(qū)域： DNA病毒病毒 核內(nèi)（除痘病毒）核內(nèi)（除痘病毒） RN

11、A病毒與痘病毒病毒與痘病毒 胞質(zhì)胞質(zhì) 裂解（裂解（Disintegration） : 無包膜病毒無包膜病毒 出芽（出芽（Budding）: 包膜病毒包膜病毒 病病 毒毒 的的 復(fù)復(fù) 制制 過過 程程 ADSORPTION budding HIV HIV 復(fù)制過程 復(fù)制過程 當(dāng)兩種病毒感染同一細(xì)胞時，可發(fā)生一種病毒的增殖抑制了另一種病當(dāng)兩種病毒感染同一細(xì)胞時，可發(fā)生一種病毒的增殖抑制了另一種病 毒增殖的現(xiàn)象。毒增殖的現(xiàn)象。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 干擾素干擾素interferon，IFN等等 病毒改變了細(xì)胞表面受體結(jié)構(gòu)或細(xì)胞代謝途徑病毒改變了細(xì)胞表面受體結(jié)構(gòu)或細(xì)胞代謝途徑 病毒的基本性狀病毒的基本性狀

12、 第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點 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 病毒的分類病毒的分類 病毒感染與免疫病毒感染與免疫 病毒感染的實驗室診斷與防治原則病毒感染的實驗室診斷與防治原則 目目 錄錄 核酸類型和結(jié)構(gòu)（核酸類型和結(jié)構(gòu)（RNA/DNA, ds/ss, linear/circular, fragment /no-fragment) 病毒體形狀和大小病毒體形狀和大小 病毒體形態(tài)結(jié)構(gòu)病毒體形態(tài)結(jié)構(gòu) 對脂溶劑敏感性對脂溶劑敏感性 DNA病毒病毒 RNA病毒病毒 DNA 和和RNA 逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒 嗜肝嗜肝DNA病毒科（病毒科（He

13、padnasviridae） 逆轉(zhuǎn)錄病毒科（逆轉(zhuǎn)錄病毒科（ Retroviridae ） 1. 類病毒（類病毒（Viroids） 很小很小 (250400nt) ，桿狀，桿狀 RNA 分子，有二級結(jié)構(gòu)分子，有二級結(jié)構(gòu) 無衣殼或包膜無衣殼或包膜 在核內(nèi)增殖，嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生在核內(nèi)增殖，嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生 多與植物疾病相關(guān)多與植物疾病相關(guān) 2. 衛(wèi)星病毒（衛(wèi)星病毒（satellites） RNA病毒病毒 ，5002000bp 復(fù)制需要輔助病毒復(fù)制需要輔助病毒 與輔助病毒基因無同源性與輔助病毒基因無同源性 所致疾病與輔助病毒無關(guān)所致疾病與輔助病毒無關(guān) 有兩類：一類可編碼自身衣殼蛋白有兩類：一類可編碼自身衣

14、殼蛋白 另一類為衛(wèi)星病毒另一類為衛(wèi)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 具有傳染性具有傳染性 與動物和人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性進(jìn)行性傳染病有關(guān)與動物和人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性進(jìn)行性傳染病有關(guān) 病毒的基本性狀病毒的基本性狀 第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點 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 病毒的分類病毒的分類 病毒感染與免疫病毒感染與免疫 病毒感染的實驗室診斷與防治原則病毒感染的實驗室診斷與防治原則 目目 錄錄 1. 水平傳播水平傳播 病毒在人群不同個體間的傳播病毒在人群不同個體間的傳播

15、病毒侵入機體的三大重要門戶病毒侵入機體的三大重要門戶 皮膚皮膚呼吸道呼吸道消化道消化道 2. 垂直傳播垂直傳播 通過胎盤或產(chǎn)道，病毒由母親傳給胎兒的方式通過胎盤或產(chǎn)道，病毒由母親傳給胎兒的方式 二、感染的類型二、感染的類型 向外播散病毒 機體獲得特異性免疫 急性感染 持續(xù)性感染 隱性感染隱性感染 顯性感染顯性感染 潛伏期長，發(fā)病后為亞急性進(jìn)行性直至死亡 經(jīng)感染后，病毒基因存在于組織細(xì)胞中， 可反復(fù)激活，急性發(fā)作 病毒只有在急性發(fā)作時才被檢出 如 HSV、ZVZ 慢性感染： 病程長，病毒可檢出 如HBV 潛伏感染： 慢發(fā)病毒感染： 病毒 亞病毒 prion 麻疹病毒 持 續(xù) 性 感 染 （一）病

16、毒對宿主細(xì)胞的直接作用（一）病毒對宿主細(xì)胞的直接作用 細(xì)胞水平上致病機理細(xì)胞水平上致病機理 1. 殺細(xì)胞性感染：多見于無包膜病毒殺細(xì)胞性感染：多見于無包膜病毒 2. 穩(wěn)定狀態(tài)感染：多見于有包膜病毒穩(wěn)定狀態(tài)感染：多見于有包膜病毒 3. 整合：多見于腫瘤病毒整合：多見于腫瘤病毒 4. 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 5. 細(xì)胞的增生和轉(zhuǎn)化細(xì)胞的增生和轉(zhuǎn)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 機體水平上致病機理機體水平上致病機理 1. 體液免疫的病理作用體液免疫的病理作用 2. 細(xì)胞免疫的病理作用細(xì)胞免疫的病理作用 3. 免疫系統(tǒng)的功能被抑制免疫系統(tǒng)的功能被抑制 1. 屏障作用屏障作用 2.

17、 巨噬細(xì)胞的作用巨噬細(xì)胞的作用 3. 干擾素干擾素獲得性非特異性免疫獲得性非特異性免疫 由病毒或其他誘生劑刺激機體細(xì)胞所產(chǎn)生的一種具有由病毒或其他誘生劑刺激機體細(xì)胞所產(chǎn)生的一種具有 抗病毒等作用的糖蛋白抗病毒等作用的糖蛋白 （一）非特異性免疫（一）非特異性免疫 干擾素種類干擾素種類 種類種類 產(chǎn)生細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞 抗病毒抗病毒 抗腫瘤抗腫瘤 免疫調(diào)節(jié)免疫調(diào)節(jié) 人白細(xì)胞人白細(xì)胞 強強 弱弱 弱弱 人成纖維細(xì)胞人成纖維細(xì)胞 強強 弱弱 弱弱 T細(xì)胞細(xì)胞 弱弱 強強 強強 III. III. 干擾素抗病毒意義：干擾素抗病毒意義： I. I. 干擾素抗病毒特點干擾素抗病毒特點 種的特異性、間接性、廣譜性種

18、的特異性、間接性、廣譜性 II. II. 干擾素抗病毒機理：干擾素抗病毒機理： 細(xì)胞受干擾素作用后，合成抗病毒蛋白（細(xì)胞受干擾素作用后，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 早期中斷病毒復(fù)制，阻止病毒擴散早期中斷病毒復(fù)制，阻止病毒擴散 （二）特異性免疫（二）特異性免疫 按種類：按種類： IgG IgM IgA TD、TC 、NK、M 中和抗體中和抗體：定義、機理和免疫球蛋白的類型定義、機理和免疫球蛋白的類型 2. 細(xì)胞免疫：細(xì)胞免疫： 1. 體液免疫：體液免疫： 按功能：按功能： 中和抗體、補體結(jié)合抗體、血凝抑制抗體中和抗體、補體結(jié)合抗體、血凝抑制抗體 抗病毒免疫的主要成分抗病毒免疫的主要成分 病毒的基本性狀病毒的基本性狀 第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點第一部分病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)和基因組特點 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 病毒的分類病毒的分類 病毒感染與免疫病毒感染與免疫 病毒感染的實驗室診斷與防治原則病毒感染的實驗室診斷與防治原則 目目 錄錄 1. 標(biāo)本采集與送檢：標(biāo)本采集與送檢： 用于分離培養(yǎng)的標(biāo)本：用于分離培養(yǎng)的標(biāo)本： 血清學(xué)診斷的標(biāo)本：血清學(xué)診斷的標(biāo)本： 采取急性期、防止病毒滅活 取急性期、恢復(fù)期雙份血清 2. 常規(guī)分離與鑒定常規(guī)分離與鑒定 動物接種動物接