微生物課件（老師版） 病毒學(xué)-定

微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室講授：何玉林博士副教授病毒學(xué)

virology病毒是如何發(fā)現(xiàn)的1886年Mayer證實(shí)了煙草花葉病的傳染性1892年Iwanowaski證實(shí)其病原是一種新的病原因子。1896年Beigerink給這種病原起拉丁名叫virus。？人類研究病毒：

從研究植物煙草花葉病病毒開始……Fig.LeafoftobaccoandEMoftobaccomosaicvirus.1、傳染性強(qiáng)，流行廣泛：當(dāng)今所有傳染病的四分之三是由病毒引起的疾病。2、死亡率高：

病毒對(duì)抗生素不敏感，無(wú)特效藥，病毒性傳染病不易控制。3、新的病毒不斷出現(xiàn)及再現(xiàn)1）1980年——HIV（人類免疫缺陷病毒）2）1983年——ADRV（成人腹瀉輪狀病毒）3）2003年——SARS:5000余人發(fā)病，造成大量損失。4、與惡性腫瘤和胎兒畸形密切相關(guān)

（HBV與肝癌）（風(fēng)疹病毒與胎兒畸形）5、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了引起癡呆綜合征、瘋牛病的朊粒（prion），是一種不含有核酸的感染性蛋白因子。病毒與人類的相互關(guān)系4）近年，禽流感：殺數(shù)百萬(wàn)頭雞病毒性疾病的特點(diǎn)什么是病毒（virus

）？

是一類體積微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含一種核酸（DNA或RNA），在活細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖的非細(xì)胞型微生物。病毒和細(xì)菌的區(qū)別病毒細(xì)菌類型非細(xì)胞型原核細(xì)胞型大小小，nm過濾菌器大，um不過濾菌器核酸一種兩種（DNA/RNA）（DNA+RNA）繁殖方式復(fù)制二分裂培養(yǎng)特性活細(xì)胞內(nèi)寄生可人工培養(yǎng)對(duì)抗生素不敏感敏感對(duì)干擾素敏感不敏感病毒的基本性狀第一節(jié)病毒的大小與形態(tài)

(SizeandShape)病毒體（virion）完整的成熟病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并有感染性。測(cè)量單位為納米（nm,1/1000m）

<50

nm小型病毒(HAV)50nm-150nm中等病毒（influenzavirus）

>150nm大型病毒（最大300nm）葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體

(65×95nm)B、腺病毒

(70nm)C、脊髓灰質(zhì)炎病毒

(30nm)D、乙腦病毒

(40nm)E、蛋白分子

(10nm

)F、流感病毒

(100nm)G、煙草花葉病毒腺病毒輪狀病毒正粘病毒乳頭瘤病毒形態(tài)

球形或近似球形磚形（痘病毒）子彈形（狂犬病病毒）蝌蚪形（噬菌體）桿狀（煙草花葉病毒）第二節(jié)病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成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)多糖脂類病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核心核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒

1.核心（core）成分核酸功能病毒復(fù)制決定病毒的特性具有感染性分類dsDNA

(+)ssDNA(-)ssDNAdsRNA

(+)ssRNA(-)ssRNA

2.衣殼

（capsid）

成分蛋白質(zhì)功能保護(hù)病毒核酸參與感染過程具有抗原性

核衣殼的對(duì)稱形式

螺旋對(duì)稱型二十面體立體對(duì)稱型

復(fù)合對(duì)稱型RNACapsomere(殼粒)二十面體立體對(duì)稱型復(fù)合對(duì)稱型既含立體對(duì)稱，又有螺旋對(duì)稱，如噬菌體，其頭部為20面體立體對(duì)稱的球形，尾部為螺旋對(duì)稱的桿形。（二）包膜概念：病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)成熟后，出芽釋放時(shí)穿過宿主細(xì)胞膜或核膜時(shí)獲得。組成：脂質(zhì)和糖類（宿主）、蛋白質(zhì)（病毒）包膜上的突起物稱包膜子?；虼掏话さ墓δ鼙Ｗo(hù)病毒體結(jié)構(gòu)的完整性具有與宿主細(xì)胞膜親和及融合的性能病毒鑒定、分型的依據(jù)免疫原性核心：核酸→基因組genome→決定病毒遺傳、變異和復(fù)制殼粒capsomere→衣殼capsid→保護(hù)、介導(dǎo)、抗原性包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike）→保護(hù)、介導(dǎo)、抗原性一、核酸：構(gòu)成病毒基因組決定病毒增殖、遺傳和變異1、類型：DNAdsDNA

ssDNA

dsRNARNAssRNA

分節(jié)段RNA線狀、環(huán)狀病毒的化學(xué)組成：核酸+蛋白質(zhì)DNA——DNA病毒或RNA——RNA病毒（1）病毒復(fù)制；（2）決定病毒的特性（遺傳變異）（3）具有傳染性2、功能保護(hù)病毒核酸;決定病毒對(duì)宿主細(xì)胞的選擇性,與吸附及穿入有關(guān);具良好抗原性.有酶的功能、抑制細(xì)胞生物合成、轉(zhuǎn)化宿主細(xì)胞、抗CK或抗細(xì)胞凋亡等二、病毒蛋白質(zhì):由病毒核酸編碼結(jié)構(gòu)蛋白——組成病毒體的成分衣殼蛋白包膜蛋白基質(zhì)蛋白——連接衣殼蛋白與包膜蛋白的部分，有跨膜及錨定功能區(qū)

非結(jié)構(gòu)蛋白病毒體內(nèi)——酶（DNA聚合酶等）感染細(xì)胞內(nèi)——特殊作用蛋白

脂類和糖存在于病毒包膜中第三節(jié)病毒的增殖

一、病毒的復(fù)制周期：從母代病毒體侵入細(xì)胞到子代病毒生成釋放的整個(gè)過程。

吸附穿入脫殼生物合成裝配與釋放病毒的復(fù)制過程一、吸附

病毒依靠其表面的蛋白分子與宿主細(xì)胞膜表面受體結(jié)合而吸附，吸附具有特異性。二、穿入

吸附于細(xì)胞膜上的病毒穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過程。

融合直接穿入胞飲三、脫殼穿入細(xì)胞的病毒脫去蛋白衣殼，使其核酸外露的過程。方式不一，多需細(xì)胞溶酶體酶的作用四、生物合成

病毒基因組進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)病毒利用宿主的生物合成機(jī)構(gòu)，如核糖體、酶系統(tǒng)、氨基酸等，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。早期：基因組在細(xì)胞內(nèi)合成非結(jié)構(gòu)蛋白（病毒復(fù)制酶及抑制細(xì)胞正常生物合成的抑制酶）。晚期：根據(jù)基因組的指令在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制病毒核酸，合成結(jié)構(gòu)蛋白病毒生物合成分期進(jìn)行：根據(jù)基因組轉(zhuǎn)錄mRNA及轉(zhuǎn)譯蛋白質(zhì)的不同，生物合成可分六大類：DNA病毒雙鏈DNA病毒（多數(shù)）單鏈DNA病毒（很少）RNA病毒單正鏈RNA病毒單負(fù)鏈RNA病毒雙鏈RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒1、DNA病毒（雙鏈）：細(xì)胞核內(nèi)合成DNA，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成病毒蛋白。早期：病毒DNA依賴DNA的RNA多聚酶早期mRNA轉(zhuǎn)譯早期蛋白DNA多聚酶脫氧胸腺嘧啶激酶調(diào)控病毒基因組轉(zhuǎn)錄的酶抑制宿主細(xì)胞生物合成的酶晚期：解鏈正鏈DNA負(fù)鏈DNADNA多聚酶子代DNA轉(zhuǎn)錄晚期mRNA晚期蛋白病毒衣殼蛋白及其他結(jié)構(gòu)蛋白2、RNA病毒（單鏈）：多數(shù)在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成子代RNA及病毒蛋白。（1）單正鏈RNA病毒（有mRNA功能）：?jiǎn)握淩NA復(fù)制子代RNA結(jié)構(gòu)蛋白（衣殼蛋白等）非結(jié)構(gòu)蛋白（依賴RNA的RNA多聚酶）雙鏈RNA（復(fù)制中間型）（2）單負(fù)鏈RNA病毒（有依賴RNA的RNA多聚酶）：?jiǎn)呜?fù)鏈RNA依賴RNA的RNA多聚酶單正鏈RNA（有mRNA功能）子代RNA結(jié)構(gòu)蛋白（衣殼蛋白等）雙鏈RNA（復(fù)制中間型）解鏈（3）逆轉(zhuǎn)錄病毒（有逆轉(zhuǎn)錄酶，即依賴RNA的DNA多聚酶）：?jiǎn)捂淩NA逆轉(zhuǎn)錄酶RNADNA（復(fù)制中間型）進(jìn)入細(xì)胞核雙鏈DNA整合（前病毒）子代病毒RNA病毒mRNA病毒蛋白質(zhì)DNA腫瘤發(fā)生五、組裝、成熟與釋放

裝配細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)核膜上胞質(zhì)膜上釋放裂解細(xì)胞釋放（無(wú)包膜病毒）出芽釋放（有包膜病毒）裂解細(xì)胞后病毒釋放出來(lái)復(fù)制周期replicationcycle頓挫感染（abortiveinfection）：

--細(xì)胞不能為病毒的復(fù)制提供必需的物質(zhì)，則不能復(fù)制出完整的具有感染性的病毒顆粒。

--細(xì)胞稱為：非容納細(xì)胞缺陷病毒（defectivevirus

）：病毒基因組不完整/某位點(diǎn)改變，不能進(jìn)行增殖，復(fù)制不出完整的有感染性的病毒體。二、異常增殖與干擾現(xiàn)象干擾現(xiàn)象(interference)

概念：當(dāng)兩種病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生一種病毒的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、同型、同株病毒之間；活病毒之間、滅活病毒與活病毒之間。干擾發(fā)生機(jī)制：

干擾素（interferon，IFN）產(chǎn)生宿主細(xì)胞表面受體被破壞宿主細(xì)胞代謝途徑被改變

醫(yī)學(xué)意義：

終止感染注意合理投放疫苗第五節(jié)理化因素對(duì)病毒的影響

滅活

病毒受理化因素作用后，失去感染性滅活病毒仍保留某些特性，如抗原性、紅細(xì)胞吸附、細(xì)胞融合等

1.溫度:病毒耐冷不耐熱1)高溫：對(duì)熱不穩(wěn)定，50~60℃，30min即可滅活；

原因可能為:a.病毒蛋白質(zhì)變性，病毒不能吸附；b.

破壞病毒復(fù)制所需的酶；

物理因素2)低溫：病毒保持感染性。應(yīng)用：病毒的實(shí)驗(yàn)及保藏均在低溫下進(jìn)行；快速低溫冷凍（-70～-196℃）；真空冷凍干燥保藏；

2.pH值

pH5~9：穩(wěn)定，

pH5以下或pH9以上：迅速失活；

個(gè)別例外，如鼻病毒在pH5.3即滅活，腸道病毒在pH2.2，24小時(shí)仍有活性。3、輻射對(duì)病毒的影響X射線，γ射線，紫外線都能使病毒滅活。但不宜用紫外線來(lái)制備滅活病毒疫苗。化學(xué)因素脂溶劑乙醚試驗(yàn)可鑒別病毒有無(wú)包膜消毒劑其他抗生素中草藥第六節(jié)病毒的分類

分類依據(jù)

核酸類型和結(jié)構(gòu)（RNA/DNA,ds/ss）病毒體形狀和大小衣殼對(duì)稱性和殼粒數(shù)目有無(wú)包膜對(duì)理化因素的敏感性抗原性生物學(xué)特性常用的有：

1.核酸類型（RNA或DNA）

2.核酸鏈（ds或ss）

3.有無(wú)包膜亞病毒（subvirus）概念：自然界中一類比病毒還小、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的微生物。分類：類病毒、衛(wèi)星病毒和朊粒類病毒

很小，僅由

250-400個(gè)核甘酸組成，單鏈桿狀

RNA分子，有二級(jí)結(jié)構(gòu)無(wú)衣殼或包膜，不含蛋白質(zhì)

在核內(nèi)增殖，嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生對(duì)核酸酶敏感，較耐熱,90℃下仍存活

多與植物疾病相關(guān)

衛(wèi)星病毒

特點(diǎn)：1是RNA病毒，500-2000bp2復(fù)制需要輔助病毒

3與輔助病毒基因無(wú)同源性