醫(yī)學(xué)微生物學(xué)：第23章 病毒學(xué)概述

1、臨床病毒學(xué)第四篇病毒學(xué)概述第23章 病毒的主要特點(diǎn) 體積非常微小，必須用電子顯微鏡放大幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)倍后方可觀察；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)完整細(xì)胞結(jié)構(gòu)，僅有一種核酸（RNA或DNA）；缺乏編碼線粒體和核糖體的基因，嚴(yán)格的細(xì)胞內(nèi)寄生，只能在一定種類的活細(xì)胞中增殖；對(duì)抗生素不敏感，但對(duì)干擾素敏感。由此病毒被列為非細(xì)胞型微生物。病毒的重要性與人類多種疾病密切相關(guān)與腫瘤和自身免疫病、一些代謝病密切相關(guān)70%傳染病、90%的呼吸道感染由病毒引起可引起持續(xù)性感染病毒與其他微生物的比較-+干擾素敏感性+-抗生素敏感性有性或無(wú)性二分裂二分裂二分裂二分裂復(fù)制增殖方式+-+-在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)DNARNADNARNADNARN

2、ADNARNADNARNADNA或RNA核酸類型+-+-有無(wú)細(xì)胞壁真核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞非細(xì)胞結(jié)構(gòu)-+-+-+ 通過(guò)細(xì)菌濾器(0.45m)真菌衣原體立克次體支原體細(xì)菌病毒特性第一節(jié) 病毒的分類病毒分類依據(jù)原則 基因組特征 病毒粒子的大小、形態(tài) 衣殼對(duì)稱性和殼粒數(shù)目 有無(wú)包膜 刺突 對(duì)理化因素的敏感性 抗原性 生物學(xué)特性宿主范圍、媒介種類傳播方式病毒的基本性質(zhì) DNA病毒科分類及重要病毒單純皰疹病毒I型和II型，水痘帶狀皰疹病毒，EB病毒，巨細(xì)胞病毒，人皰疹病毒6、7、8型 皰疹病毒科 乳頭瘤病毒 乳多空病毒科腺病毒 腺病毒科 天花病毒，痘苗病毒，猴痘病毒，傳染性軟疣病毒 痘病

3、毒科 細(xì)小B19病毒，腺病毒伴隨病毒 小DNA病毒科 乙型肝炎病毒 嗜肝病毒科成 員 病毒科名 RNA病毒科分類及重要病毒病毒科名成員副粘病毒科副流感病毒，仙臺(tái)病毒，麻疹病毒，腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏肺病毒正粘病毒科流感病毒A,B,C型逆轉(zhuǎn)錄病毒科HIV, HTLV小RNA病毒科Poliovirus,ECHOV,Coxsackievirus冠狀病毒科冠狀病毒沙粒病毒科沙粒熱病毒，塔卡里病毒群（鳩寧和馬秋波病毒），淋巴細(xì)胞型脈絡(luò)叢腦膜炎病毒彈狀病毒科狂犬病病毒，水皰口炎病毒纖絲病毒科埃博拉病毒，馬堡病毒類病毒：為植物病毒，僅由250400個(gè)核苷酸組成，為單鏈桿狀RNA，有二級(jí)結(jié)構(gòu)，無(wú)包膜或

4、衣殼，不含蛋白質(zhì)。 衛(wèi)星病毒：與植物病害有關(guān)，分為兩大類，一類為自身衣殼蛋白，另一類為RNA分子（曾被稱為擬病毒），需利用輔助病毒的蛋白衣殼。其特點(diǎn)為由5002000個(gè)核苷酸構(gòu)成的單鏈RNA。朊粒：一種具有感染性的蛋白粒子亞病毒: 一類比病毒還小、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的微生物第二節(jié) 病毒的基本特性病毒體： 有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和感染性的完整病毒顆粒。大 小： 各種病毒體大小差別懸殊，最大病毒約300nm，如痘病毒；最小的20nm，如微小病毒。測(cè)量單位為納米（nanometer, nm），最可靠的測(cè)量方法是電子顯微鏡技術(shù)，也可用超速離心沉淀、分級(jí)超濾和X線晶體衍射等技術(shù)研究病毒大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和亞單位等。形 態(tài)

5、： 多數(shù)病毒為球形或近似球形，少數(shù)為桿狀、絲狀、彈狀和磚塊狀，噬菌體呈蝌蚪狀。 一、形態(tài)學(xué)特性病毒的大小與形態(tài)比較示意圖各種形態(tài)病毒的電鏡照片核衣殼核心衣殼一種類型的核酸小量非結(jié)構(gòu)蛋白殼粒組成螺旋對(duì)稱20面體立體對(duì)稱復(fù)合對(duì)稱包膜蛋白質(zhì)多糖脂類二、 病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成病毒核酸 其化學(xué)成分為DNA或RNA，藉此分成DNA和RNA病毒兩大類。核酸可以為線型或環(huán)型，可為單鏈或雙鏈，DNA病毒大多為雙鏈, RNA病毒大多是單鏈。單鏈RNA有正鏈與負(fù)鏈之分。雙鏈DNA或RNA皆有正鏈與負(fù)鏈。有的病毒核酸分節(jié)段。病毒核酸大小差異懸殊，微小病毒僅由5 000個(gè)核苷酸組成，而最大的痘類病毒則由約4，000，0

6、00個(gè)核苷酸組成。 病毒核酸的主要功能病毒復(fù)制決定病毒的特性具有感染性，但感染性比完整的病毒體要低。病毒蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)是病毒的主要組成部分,約占病毒體總重量的70%，具有病毒的特異性。 病毒蛋白可分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白，結(jié)構(gòu)蛋白是指組成病毒體的蛋白，主要分布于衣殼、包膜和基質(zhì)中，具有良好的抗原性。非結(jié)構(gòu)蛋白是指病毒蛋白多肽，如酶類和特殊功能的蛋白，有蛋白水解酶、DNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、胸腺嘧啶核苷激酶等。病毒衣殼的主要功能 保護(hù)病毒核酸 參與感染過(guò)程 具有感染性 脂類和糖 病毒體的脂質(zhì)主要存在于包膜中，有些病毒含少量糖類，以糖蛋白形式存在，也是包膜的表面成分之一。來(lái)自宿主細(xì)胞膜的病毒體包膜的

7、脂類與細(xì)胞脂類成分同源，彼此易于親和及融合，起到輔助病毒感染的作用。包膜具有病毒種、型特異性。包膜構(gòu)成病毒體的表面抗原，與致病性和免疫性有密切關(guān)系。包膜對(duì)干、熱、酸和脂溶劑敏感，破壞病毒包膜，可失去感染性。 病毒包膜的主要功能 維護(hù)病毒體結(jié)構(gòu)的完整性 與病毒入侵有關(guān) 具有抗原性病毒包膜（電鏡照片）病毒衣殼（電鏡照片）三、 病毒的增殖 復(fù)制周期依次包括： 吸附 穿入 脫殼 生物合成 組裝、成熟和釋放吸附流感病毒在細(xì)胞表面芽生釋放電鏡照片dsDNA病毒復(fù)制示意圖+ssRNA病毒復(fù)制示意圖逆轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)制示意圖病毒的異常增殖 頓挫感染：病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，如細(xì)胞不能為病毒增 殖提供所需要的酶、能量及必

8、要的成分，則 病毒就不能合成本身的成分，或者雖合成部 分或合成全部病毒成分，但不能組裝和釋放 出有感染性的病毒顆粒，稱為頓挫感染。 缺陷病毒：指因病毒基因組不完整或者因某一基因位點(diǎn) 改變，不能進(jìn)行正常增殖，復(fù)制不出完整的 有感染性病毒顆粒，此病毒稱為缺陷病毒。 輔助病毒：可以輔助缺陷病毒完成正常增殖的病毒干擾現(xiàn)象兩種病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象稱為干擾現(xiàn)象。發(fā)揮干擾作用的缺陷病毒稱為缺陷干擾顆粒（defective interfering particle, DIP）。 四、 病毒的遺傳與變異（一）病毒的基因組病毒核酸僅含一種類型，DNA或RNA形態(tài)多樣性（單一線

9、形、雙股環(huán)狀）完整性不同（完整的、分節(jié)段的）還有攜帶反轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒可突變，并決定其表型（二）遺傳物質(zhì)變異的類型1. 基因突變突變株指病毒基因堿基序列改變，導(dǎo)致表型性狀改變的毒株條件致死性突變株（conditional-lethal mutant） 溫度敏感突變株（temperature sensitive mutant,ts株 ） 為條件致死性突變株中應(yīng)用最廣泛的缺陷型干擾突變株（defective inhibition mutant，DIM）宿主范圍突變株（host range mutant,hr突變株）耐藥突變株（drug-resistant mutant） 2. 基因重組與重配 兩

10、種不同病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生基因交換而形成新性狀的重組體。 基因重組（recombination）不分節(jié)段基因組病毒 基因重配（reassortment）分節(jié)段基因組的病毒類型：活病毒之間：N0H0 + N1H1N0H1活病毒與滅活病毒之間（交叉復(fù)活）滅活病毒 之間（多重復(fù)活） 3. 基因整合（gene integration） 病毒基因組（DNA病毒與逆轉(zhuǎn)錄病毒）與細(xì)胞細(xì)胞基因組的重組過(guò)程。 整合可引起宿主細(xì)胞基因改變細(xì)胞遺傳性改變細(xì)胞轉(zhuǎn)化個(gè)別可發(fā)生細(xì)胞惡化腫瘤 互補(bǔ)：一種病毒為另一種病毒提供本身不能合成，但又是必需的 基因產(chǎn)物，而使其在混合感染的細(xì)胞內(nèi)得以繁殖。 輔助病毒與缺陷病毒之間

11、 活病毒與死病毒之間 兩個(gè)不同的缺陷病毒之間（三）病毒非遺傳物質(zhì)變異的類型加強(qiáng)：一種病毒與另一種非殺細(xì)胞病毒同時(shí)感染細(xì)胞，后者能增 加前一種病毒復(fù)制產(chǎn)量的現(xiàn)象（極個(gè)別病毒之間） 如：I型副流感病毒為水泡性口炎病毒的加強(qiáng)病毒。表型混合鑲嵌包膜或衣殼表型交換衣殼誤配遺傳物質(zhì)不改變，而只有基因產(chǎn)物的交換，傳代后恢復(fù)親代表型。 五、病毒的感染類型隱性感染 Silent infection顯性感染 Apparent infecti 急性感染 Acute infection / 慢性感染 Chronic infection 持續(xù)性感染 潛伏感染 Latent infection Persistent in

12、fection 慢發(fā)病毒感染 Slow infection隱性感染（inapparent infection） 病毒侵入機(jī)體后，不出現(xiàn)臨床癥狀的感染。 重要傳染源顯性感染（apparent infection） 病毒侵入宿主，并在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制、增殖，導(dǎo)致靶細(xì)胞裂解死亡，機(jī)體表現(xiàn)出明顯臨床癥狀的感染。 急性感染（acute infection） 潛伏期短， 發(fā)病急，病程持續(xù)時(shí)間短的感染。 持續(xù)性感染（persistent infection） 感染后病毒在宿主體內(nèi)持續(xù)存在數(shù)月至數(shù)十年甚至終身，可出現(xiàn)癥狀，也可不出現(xiàn)癥狀而長(zhǎng)期帶毒。 持續(xù)感染可分為慢性感染、潛伏感染和慢病毒感染三種。顯性感染（apparent infection）慢性感染（chronic infection）： 顯性、或隱性感染后，病毒并未完全清除，可經(jīng)常性或間歇性增殖并排出體外，病程遷延不愈達(dá)數(shù)月月至數(shù)十年的感染。潛伏感染（latent infection）