口腔微生物學第五章課件

什么是病毒？

是一種體積微小，結構簡單，只含有一種核酸（DNA或RNA），以復制方式繁殖、嚴格活細胞內(nèi)寄生的非細胞型微生物。主要特點非細胞型微生物。體積微?。╪m），能通過除菌濾器，需要借助電子顯微鏡才能觀察到。遺傳物質只含一種核酸（DNA或RNA）。嚴格活細胞內(nèi)寄生，依靠細胞提供能量、原料物質以及大分子合成機制才能完成病毒的生命活動。以復制方式進行繁殖—稱增殖。對常用的抗生素不敏感，但對干擾素敏感?，F(xiàn)在是1頁\一共有59頁\編輯于星期三第一節(jié)

病毒的形態(tài)、結構

與化學組成現(xiàn)在是2頁\一共有59頁\編輯于星期三在自然界中存在方式：病毒基因形式:細胞內(nèi),以分子狀態(tài)存在。病毒體(virion）:完整的、成熟的病毒顆粒,是細胞外的結構形式，具有典型的形態(tài)結構，并有感染性。病毒的宿主范圍感染所有的生物細胞。具有宿主特異性。據(jù)感染宿主將病毒分為動物病毒。植物病毒。噬菌體?，F(xiàn)在是3頁\一共有59頁\編輯于星期三一、病毒的大小與形態(tài)大?。褐睆?20～300nm電鏡下觀察

1.葡萄球菌2.立克次體3.衣原體4.痘病毒5.大腸埃希菌噬菌體6.流感病毒7.腺病毒8.乙腦病毒9.脊髓灰質炎病毒微生物的大小比較

現(xiàn)在是4頁\一共有59頁\編輯于星期三A.脊髓灰質炎病毒B.猴多瘤病毒40C.水皰性口炎病毒D.流感病毒E.腺病毒F.埃博拉病毒幾種病毒電鏡圖形態(tài)：球形桿狀子彈狀磚塊狀蝌蚪狀現(xiàn)在是5頁\一共有59頁\編輯于星期三二、病毒的結構和化學組成裸病毒（核衣殼nuleocapsid）核心(core)—核酸(DNA/RNA)衣殼(capsid)—蛋白質殼粒(capsomere)包膜病毒核衣殼(nuleocapsid)包膜(envelope):脂質雙層（宿主細胞）刺突(spike)

病毒的結構模式圖現(xiàn)在是6頁\一共有59頁\編輯于星期三（一）病毒的核心核酸dsDNAssDNAdsRNAssRNA(+ss\-ss）功能主導病毒復制決定病毒特性具有感染性現(xiàn)在是7頁\一共有59頁\編輯于星期三（二）病毒的衣殼—蛋白質功能：保護核酸吸附免疫原性殼粒的排列：20面體對稱型螺旋對稱復合對稱型

現(xiàn)在是8頁\一共有59頁\編輯于星期三20面體對稱型(e.g.adenovirus)現(xiàn)在是9頁\一共有59頁\編輯于星期三螺旋對稱型(e.g.tobaccomosaicvirus)現(xiàn)在是10頁\一共有59頁\編輯于星期三復合對稱型(e.g.bacteriophage)現(xiàn)在是11頁\一共有59頁\編輯于星期三（三）病毒的包膜概念：病毒在成熟后穿過宿主細胞，出芽釋放時獲得的一層膜，含有宿主細胞膜/核膜及病毒蛋白。組成：脂質和糖類（宿主）、蛋白質（病毒）。功能：包膜構成病毒的表面抗原，可誘發(fā)機體免疫應答；包膜與病毒入侵細胞和感染性有關；包膜具有保護核衣殼的作用；包膜對干燥、熱、酸和脂溶劑敏感。

現(xiàn)在是12頁\一共有59頁\編輯于星期三（四）基質蛋白

存在：衣殼與包膜之間。功能：跨膜和錨定（連接衣殼和包膜蛋白）?，F(xiàn)在是13頁\一共有59頁\編輯于星期三病毒的化學組成與功能病毒核酸：

DNA或RNA，單/雙鏈，線狀或環(huán)狀（閉環(huán)或缺口）。功能：病毒生命的物質基礎，病毒感染的啟動者。病毒蛋白質：病毒基因組編碼，具有病毒的特異性。結構蛋白（structureprotein）包括衣殼、包膜和基質蛋白。保護病毒核酸。參與病毒的感染過程。衣殼蛋白、包膜蛋白具有良好的抗原性。非結構蛋白（non-structureprotein,NS）病毒編碼的酶類和特殊功能的蛋白，如蛋白水解酶、DNA合成酶、逆轉錄酶等。脂類和糖：主要存在于包膜病毒的包膜上，大部分來自于宿主細胞膜。現(xiàn)在是14頁\一共有59頁\編輯于星期三第二節(jié)

病毒的增殖現(xiàn)在是15頁\一共有59頁\編輯于星期三自我復制（selfreplication）以病毒核酸分子為模板進行復制的方式。定義：從病毒接觸宿主細胞開始，經(jīng)過核酸復制，最后從宿主細胞中釋放出子代病毒的過程。復制周期(replicationcycle)現(xiàn)在是16頁\一共有59頁\編輯于星期三

分5個步驟：吸附(adsorption)

穿入(penetration)

脫殼(uncoating)

生物合成(biosynthesis)

組裝、成熟與釋放

(assembly,

maturationandrelease)一、病毒的復制周期現(xiàn)在是17頁\一共有59頁\編輯于星期三吸附：病毒的配體位點與細胞表面的特異受 體的結合,是感染的第一步。兩階段：

靜電結合特異性結合：吸附步驟一吸附現(xiàn)在是18頁\一共有59頁\編輯于星期三裸病毒：吞飲（endocytosis）包膜病毒：融合(fusion)

病毒包膜與細胞膜融合，核衣殼直接進入胞漿內(nèi)。步驟二穿入

不同病毒，穿入方式不同現(xiàn)在是19頁\一共有59頁\編輯于星期三噬菌體：注入式

-病毒核酸直接進入胞漿內(nèi)現(xiàn)在是20頁\一共有59頁\編輯于星期三步驟三脫殼釋放核酸宿主細胞溶酶體酶水解病毒衣殼蛋白

現(xiàn)在是21頁\一共有59頁\編輯于星期三步驟四：生物合成

病毒核酸合成病毒蛋白質合成早期蛋白質合成晚期蛋白質合成

隱蔽期:

病毒脫殼釋放核酸后，病毒的核酸介導合成子代病毒的各種成分，這個階段用電鏡或血清學的方法均檢測不到病毒體,這個時期是病毒代謝最活躍的階段，隱蔽期的實質是病毒基因組控制下進行病毒核酸和蛋白質的合成階段，此時宿主細胞的正常代謝往往被抑制或改變?，F(xiàn)在是22頁\一共有59頁\編輯于星期三

dsDNA病毒 早期mRNA

翻譯

半保留復制

早期蛋白質（酶）

（抗病毒藥物作用的“靶”）子代病毒DNA

晚期蛋白質(結構蛋白)

轉錄、翻譯DNA聚合酶等dsDNAV的生物合成宿主RNA聚合酶轉錄成熟子代現(xiàn)在是23頁\一共有59頁\編輯于星期三ssRNA病毒的生物合成

+ssRNA病毒：+ssRNA=mRNA病毒結構蛋白 ←病毒非結構蛋白（RNA聚合酶）

-

ssRNA→子代病毒(+ssRNA)

核糖體-ssRNA病毒：自身攜帶病毒RNA聚合酶 -ssRNA→+ssRNA(mRNA)→子代-ssRNA

↘子代病毒蛋白現(xiàn)在是24頁\一共有59頁\編輯于星期三HBV的生物合成現(xiàn)在是25頁\一共有59頁\編輯于星期三逆轉錄病毒的生物合成

逆轉錄酶病毒RNA+（模板）cDNA-

RNA:DNA雜交體

RNA酶H水解親代RNADNA-

合成 dsDNADNA+

轉錄RNA

前病毒

↙↘拼接成mRNA修飾成子代病毒RNA

病毒結構蛋白整合酶細胞染色體子代病毒現(xiàn)在是26頁\一共有59頁\編輯于星期三步驟五組裝、成熟與釋放組裝過程：裸病毒：衣殼＋病毒核酸→核衣殼包膜病毒：核衣殼＋包膜→病毒體組裝方式：以核酸為支架，殼粒按對稱方式排列。先形成20面體衣殼，核酸進入，形成核衣殼。釋放過程：

出芽釋放、溶細胞性釋放、其他?，F(xiàn)在是27頁\一共有59頁\編輯于星期三-出芽釋放：包膜病毒，不直接破壞宿主細胞?，F(xiàn)在是28頁\一共有59頁\編輯于星期三流感病毒出芽釋放VZV出芽穿過核膜獲得包膜0.1μm

HIV病毒出芽釋放現(xiàn)在是29頁\一共有59頁\編輯于星期三

—溶細胞性釋放：裸病毒宿主細胞損傷、崩解。

—其他方式

如CMV，通過細胞間橋或細胞融合傳播。

現(xiàn)在是30頁\一共有59頁\編輯于星期三復制的完整過程現(xiàn)在是31頁\一共有59頁\編輯于星期三病毒感染細胞后的結局—正常增殖，產(chǎn)生病毒體?！惓Ｔ鲋常荒苄纬刹《倔w。頓挫感染缺陷病毒現(xiàn)在是32頁\一共有59頁\編輯于星期三

頓挫感染(abortiveinfection)：概念：細胞不能為病毒提供復制必需的物質而病毒不能合成/能合成病毒，但不能組裝、釋放有感染性的病毒顆粒。細胞稱為：非容納細胞。二、病毒的異常增殖現(xiàn)在是33頁\一共有59頁\編輯于星期三缺陷病毒（defectivevirus）：概念：病毒的基因不完整/基因位點發(fā)生改變，核酸和蛋白合成受阻/失調(diào)，導致不能復制出完整的子代病毒顆粒。

與輔助病毒共感染/培養(yǎng)正常增殖缺陷性干擾顆粒(defectiveinterferingparticles,DIP) -發(fā)揮干擾作用的缺陷病毒現(xiàn)在是34頁\一共有59頁\編輯于星期三三、病毒的干擾現(xiàn)象概念：兩種病毒感染同一細胞，可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象。發(fā)生范圍：

異種病毒之間同種病毒之間滅活病毒與活病毒之間缺陷病毒與正常病毒現(xiàn)在是35頁\一共有59頁\編輯于星期三干擾發(fā)生機制：

干擾素（interferon，IFN）產(chǎn)生宿主細胞表面受體被破壞宿主細胞代謝途徑被改變 DIP存在醫(yī)學意義：阻止病毒復制，導致宿主康復，滅活病毒和減毒活病毒作為疫苗干擾毒性病毒感染，可能減低疫苗效果，須注意合理投放疫苗?，F(xiàn)在是36頁\一共有59頁\編輯于星期三第三節(jié)

病毒的遺傳和變異現(xiàn)在是37頁\一共有59頁\編輯于星期三病毒遺傳學常用的一些專業(yè)名詞病毒株（strain）

同一種病毒中的不同分離株或者不同的系。病毒型別（type）

同種病毒的不同血清型，由中和抗體進行免疫學確定的表型。病毒變異體（variant）某病毒株的表型改變，并能穩(wěn)定存在、在相應宿主細胞中傳代與存活，與原來的野毒株表型不同，但不清楚其變異的遺傳學基礎。病毒突變體/突變株（mutant）

與原來的野毒株相比，病毒株的表型改變，已清楚其變異的遺傳學基礎。現(xiàn)在是38頁\一共有59頁\編輯于星期三一、病毒的基因組第一：僅含有一種類型，DNA或RNA病毒核酸具有多樣性：線型/環(huán)型單鏈/雙鏈分/不分節(jié)段第二：基因中外顯子之間有重疊含有內(nèi)含子第三：部分病毒可以整合到細胞基因組上，如皰疹病毒、反轉錄病毒等引起細胞惡性轉化或病毒基因組發(fā)生變異現(xiàn)在是39頁\一共有59頁\編輯于星期三二、基因重組與重配基因重組（generecombination）定義：當二種有親緣關系的不同病毒感染同一宿主細胞時，它們的遺傳物質發(fā)生交換，產(chǎn)生具有兩個親代特征的子代病毒，并能繼續(xù)增殖，稱為基因重組。本質：病毒核酸分子斷裂、交叉連接，引起核酸分子內(nèi)部重新排列。方式：兩種活病毒之間：如流感病毒活病毒與滅活病毒之間：（交叉復活，crossreactivation）兩種滅活病毒之間：（多重復活，multiplereactivation）如紫外線照射后現(xiàn)在是40頁\一共有59頁\編輯于星期三重配（reassortment）：定義:

在分節(jié)段的RNA病毒基因組之間（如流感病毒、輪狀病毒等），兩個病毒株可通過基因片段的交換使子代基因組發(fā)生突變，這種過程被稱之為重配?，F(xiàn)在是41頁\一共有59頁\編輯于星期三三、基因突變定義：基因組中核酸堿基順序上的化學變化，可以是一個核苷酸的改變，也可為上百上千個核苷酸的缺失或易位。非由于他種病毒或生物體的介入所引起的病毒核酸基因組的遺傳型變異?，F(xiàn)在是42頁\一共有59頁\編輯于星期三類型：自然突變：10-6～10-8誘導突變：物理、化學因素，如溫度、射線、5-溴尿嘧啶、亞硝酸鹽等突變結果：表型改變：如病毒空斑大小、病毒顆粒形態(tài)、抗原性、宿主范圍、營養(yǎng)要求、細胞病變以及致病性的改變等靜默突變（silentmutation）：未引起表型改變現(xiàn)在是43頁\一共有59頁\編輯于星期三常見的有意義的突變株

條件致死性突變株（conditional-lethalmutant）定義：只能在某種條件下增殖，而在另一種條件下不能增殖舉例：如溫度敏感突變株（ts突變株）

28～35℃（允許）36～40℃（不允許）如：脊髓灰質炎疫苗現(xiàn)在是44頁\一共有59頁\編輯于星期三宿主范圍突變株（host-rangemutant，hr突變株）

定義：病毒基因組改變影響了其對宿主細胞的吸附或相互作用舉例：制備狂犬病疫苗耐藥突變株（drug-resistantmutant）定義：多因病毒酶基因突變導致藥物作用的靶酶特性改變，病毒對藥物產(chǎn)生耐藥?，F(xiàn)在是45頁\一共有59頁\編輯于星期三四、病毒非遺傳物質變異的類型實質：未發(fā)生核酸遺傳物質的改變，具有不穩(wěn)定性，經(jīng)傳代后會恢復類型：互補作用（complementation）定義：一般情況下，某些病毒不能在細胞培養(yǎng)中產(chǎn)生子代病毒，但當用不同毒株混合感染時，通過兩種病毒基因產(chǎn)物之間相互作用則有感染性子代病毒產(chǎn)生，稱此現(xiàn)象為互補作用。發(fā)生方式：兩個缺陷病毒之間或在正常和缺陷病毒之間。表型混合和表型交換

現(xiàn)在是46頁\一共有59頁\編輯于星期三表型混合：

互相交換衣殼和包膜糖蛋白，導致混合形成兩種鑲嵌的衣殼和包膜。表型交換：一種病毒的衣殼或包膜包裹了另一種病毒的基因組。

現(xiàn)在是47頁\一共有59頁\編輯于星期三第四節(jié)

理化因素對病毒的影響現(xiàn)在是48頁\一共有59頁\編輯于星期三一、物理因素對病毒的影響-196℃影響機制：

直接破壞核酸。

改變病毒結構，如破環(huán)蛋白質。影響因素：溫度：耐冷不耐熱，反復冰融可滅活保存應快速低溫冷凍。pH：6～8穩(wěn)定，保存可用，50%甘油緩沖鹽水。射線：X射線、γ射線、紫外線?，F(xiàn)在是49頁\一共有59頁\編輯于星期三二、化學因素對病毒的影響脂溶劑乙醚、氯仿等無包膜病毒對其抵抗，有包膜病毒敏感（乙醚滅活試驗）酚類蛋白變性劑，可用來做病毒的消毒劑。氧化劑其他干擾素：對病毒有抑制作用中草藥：如板藍根、大青葉等抑制病毒的增殖抗生素：利于病毒分離現(xiàn)在是50頁\一共有59頁\編輯于星期三第五節(jié)病毒的分類現(xiàn)在是51頁\一共有59頁\編輯于星期三病毒的分類原則核酸類型與結構（RNA、DNA、雙鏈、單鏈、線狀、環(huán)狀、是否分節(jié)段）病毒體的形狀和大小衣殼的對稱型及殼粒的數(shù)目對脂溶劑的敏感性及有無包膜等1995年國際病毒分類委員會DNA病毒類RNA病毒類DNA和RNA逆轉錄病毒類現(xiàn)在是52頁\一共有59頁\編輯于星期三依據(jù)分類原則，將病毒分為科、屬、種。病毒屬（virusgenera）：由結構、性狀相關并親緣關系相近的病毒成員組成，后綴-virus，如Enterovirus（腸道病毒屬）。病毒科（virusfamilies）：由結構、性狀相關和有親緣關系的病毒屬組成科名后用后綴-viridae，如Picornaviridae（小RNA病毒科）。病毒分類系統(tǒng)

4000多種，7大類，66科，244屬國際病毒分類委員會，ICTV，2001）。現(xiàn)在是53頁\一共有59頁\編輯于星期三dsDNA有包膜：

痘病毒科（Poxviridae天花病毒，牛痘病毒皰疹病毒科（Herpesviridae）單純皰疹病毒dsDNA無包膜：

腺病毒科（Adenoviridae）腺病毒乳多空病毒科（Paproavairidae）乳頭瘤病毒ssDNA無包膜：

細小病毒科（Paraoviridae)人類細小病毒B19DNA病毒現(xiàn)在是54頁\一共有59頁\編輯于星期三dsRNA分節(jié)，無包膜呼腸病毒科（Reoviridae）輪狀病毒-ssRNA不分節(jié)，有包膜副粘病毒科（Paramyxoviridae）麻疹病毒彈狀病毒科（Rhabdoviridae）狂犬病毒-ssRNA分節(jié)，有包膜

正粘病毒科（Orthomyxoviridae）流感病毒

布尼亞病毒科（Bunyaviridae）漢坦病毒+ssRNA，無包膜

小RNA病毒科（Picornaviridae）腸道病毒H