病毒學第八章具有反轉錄過程的病毒課件

第八章具有反轉錄過程的病毒

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具有反轉錄過程的病毒有：反錄病毒科——為RNA病毒嗜肝病毒科——為DNA病毒。對動物而言，嗜肝病毒不具有重要的致病意義。

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第一節(jié)反錄病毒科(Retroviridae)的分類及特征

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反錄病毒科(Retroviridae)的成員均具有反轉錄酶最著名的是人免疫缺陷病毒，引致人獲得性免疫缺陷綜合征(acquiredimmunodeficiencysyndrome，AlDS)，俗稱艾滋病。本科的許多成員對動物有致病性。反錄病毒科(Retroviridae)的成員均具有反轉錄酶4

分類

分7個屬：(1)甲型反錄病毒屬，舊稱禽C型反錄病毒，如禽白血病病毒。(2)乙型反錄病毒屬，舊稱哺乳動物B型及D型反錄病毒，如小鼠乳腺瘤病毒及馬非猴病毒。(3)丙型反錄病毒屬，舊稱哺乳動物與爬行動物C型反錄病毒，如鼠白血病病毒。分類5

(4)丁型反錄病毒屬，包括牛白血病及人嗜T細胞病毒。(5)戊型反錄病毒屬，包括魚反錄病毒，如大眼鱸肉瘤病毒。(6)慢病毒屬，包括人免疫缺陷病毒1型與2型、馬傳染性貧血病毒、梅迪／維士納病毒等若干重要的動物致病病毒。(7)泡沫病毒屬，包括各種動物及人的泡沫病毒。泡抹病毒見于培養(yǎng)的細胞中，未發(fā)現(xiàn)其致病性。(4)丁型反錄病毒屬，包括牛白血病及人嗜T細胞病毒。6

分類依據(jù)

原先根據(jù)宿主種類及病毒形態(tài)進行分類，將病毒顆粒分為A、B、C、D4個型；目前則根據(jù)病毒RNA的特點進行分類，如來自同一動物的不同的致腫瘤反錄病毒有很高的同源性，而來自不同動物的反錄病毒雖然都致腫瘤，但是序列大不相同。分類依據(jù)7

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抗原性

反錄病毒的抗原性較復雜。囊膜糖蛋白表位具型特異性，其他表位則為株特異性。囊膜糖蛋白的抗體對病毒有中和作用。由gag基因編碼的核芯蛋白表位為所有動物的反錄病毒共有，具群特異性。反轉錄酶等表位為某些動物反錄病毒共有，稱為種間抗原，但禽類與哺乳動物的C型反錄病毒的這些表位有所不同。gag與pol基因的產(chǎn)物在不同的慢病毒普遍存在，具有交叉反應的復雜情況?？乖?

主要特性

病毒顆粒直徑80～100nm，有囊膜，還具有獨特的三層結構。最內(nèi)層為基因組核蛋白復合物，包含反轉錄酶，螺旋對稱。中層為20面體衣殼，直徑約60nm。外層為源于宿主細胞膜的囊膜，具有糖蛋白膜粒。主要特性10

11脂雙層膜表面蛋白穿膜蛋白包膜糖蛋白衣殼蛋白（p24）基質(zhì)蛋白（P14）p7核酸結合蛋白逆轉錄酶蛋白酶整合酶病毒結構特征脂雙層膜表面蛋白穿膜蛋白包膜糖蛋白衣殼蛋白（p24）基質(zhì)蛋白12

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慢病毒的膜粒為圓球狀，約72個，長約10nm?；蚪M為二倍體，由兩個線狀的正股單股RNA組成，每個單體大小約7—1lkb，具有3’端聚A尾及5’端帽。不同的反錄病毒的基因組細微結構有很大差異。慢病毒的膜粒為圓球狀，約72個，長約10nm。14

共同的特點是具有編碼反轉錄酶的基因，反轉錄酶同時作為RNA依賴的DNA聚合酶、DNA依賴的DNA聚合酶、整合酶及RNA酶，由一個分子的不同部位執(zhí)行不同酶的功能。共同的特點是具有編碼反轉錄酶的基因，反轉錄酶同時作為RNA15

非缺損的反錄病毒基因組有3個主要成分，gag、pol和env。

gag基因編碼病毒芯髓蛋白(衣殼)pol基因編碼反轉錄酶，env基因編碼病毒膜粒蛋白(囊膜)。基因組的末端具有一些不同的成分，與功能有關。非缺損的反錄病毒基因組有3個主要成分，gag、pol和en16第四章反轉錄病毒科

二、基因組結構及其編碼蛋白單股正鏈RNA，從5‘到3’端結構基因包括:1、gag（group-specific-antigens）基因：2、pol(polymerase)基因3、env(envelope)基因LTRgagpolenvLTR5‘3‘第四章反轉錄病毒科二、基因組結構及其編碼17

gag基因：編碼gag前體蛋白，然后被切割成基質(zhì)蛋白、衣殼蛋白、核酸結合蛋白pol基因：編碼pol前體蛋白，通過蛋白酶的作用切割成逆轉錄酶、整合酶逆轉錄酶：DNA為模板的DNA聚合酶功能；RNA為模板的DNA聚合酶功能整合酶：病毒DNA整合到宿主染色體所需要的酶env基因：編碼的前體蛋白被切割成兩個功能性蛋白：外膜蛋白和跨膜蛋白gag基因：編碼gag前體蛋白，然后被切割成基質(zhì)蛋白、衣殼18

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env基因：編碼的前體蛋白被切割成兩個功能性蛋白：外膜蛋白和跨膜蛋白外膜蛋白：糖蛋白，不同的病毒分子量大小不同，功能與病毒吸附有重要的關系。刺激機體產(chǎn)生中和抗體。變異性最大跨膜蛋白：將外膜蛋白固定在細胞膜上。env基因：編碼的前體蛋白被切割成兩個功能性蛋白：外膜蛋白20

急性轉化性的反錄病毒具有第4個基因即腫瘤基因(v-onc)，但通常其他基因例如env基因缺失。因此大多含V-onc基因的病毒不能合成完整的囊膜，是復制缺陷型，它們總是與非缺陷的病毒同時存在，后者作為輔助病毒協(xié)助其完成復制。Rous肉瘤病毒是個例外，其基因組含病毒腫瘤基因v-src，同時含有gag、pol以及env基因，因此自身即能完成復制。脂溶劑、去垢劑及加熱56℃30min均能滅活反錄病毒，但對紫外線及X射線照射的抵抗較其他病毒強，可能與其具有二倍體RNA有關。

急性轉化性的反錄病毒具有第4個基因即腫瘤基因(v-onc)21

逆轉錄病毒與宿主關系癌變：逆轉錄病毒的癌基因是正常宿主原癌基因被逆轉錄病毒捕獲并經(jīng)過突變形成。細胞病變：可致細胞的死亡逆轉錄病毒與宿主關系22

第二節(jié)

甲型反轉錄病毒

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禽的甲型反錄病毒有3種:一是內(nèi)源性的。內(nèi)源性禽白血病病毒以前病毒的形式存在于雞體的基因組，很少表達。二是外源性能完全復制的。外源性禽白血病病毒復制完全，具有gag個，po1及env基因。大多數(shù)成員無致病性，但小部分雞終生感染并產(chǎn)生白血病淋巴細胞瘤。某些外源性的白血病病毒從細胞獲得腫瘤基因(v-onc)，從而能致急性、亞急性腫瘤。三是外源性復制缺陷型的。在獲得v-onc基因的同時失去了某些基因如env，因此變?yōu)閺椭迫毕菪?，需要具有env基因的禽白血病病毒作為其輔助病毒。禽的甲型反錄病毒有3種:24

禽白血?。饬霾《?Avianleucosis／sarcomaviruses)本群病毒可引致各種傳染性腫瘤，如淋巴細胞增多癥、成紅細胞增多癥、成髓細胞增多癥髓細胞瘤、內(nèi)皮瘤、腎胚細胞瘤等，以淋巴細胞增多癥最為常見。禽白血?。饬霾《?5

主要特性

根據(jù)病毒中和試驗、宿主范圍及分子特性，本群病毒又可分為A—J10個亞型，其中：A—D亞群為外源性，宿主為雞。在蛋雞群中A亞群最為普遍，其次為B亞群。C、D亞群致病力低。E亞群為內(nèi)源性，E亞群宿主為雞。F、G亞群為雉、H亞型為斑鳩、I亞型為鵪鶉。J亞群為外源性，宿主為雞，引致髓細胞瘤，對肉用雞危害嚴重。病毒對乙醚敏感，極不耐熱，在長期貯存需—60℃，不耐反復凍融。主要特性26

致病機理

病毒所致的白血病在雞出殼后數(shù)月即可傳遍雞群。如不存在急性轉化性的毒株，則在14周齡以上的雞散發(fā)，發(fā)病率3％～20％。雛雞先天性感染外源性非缺陷型白血病病毒時，可發(fā)生腫瘤，并產(chǎn)生病毒血癥。整合到雞的不同體細胞基因組內(nèi)的前病毒在某種情況c-onc基因被激活，而產(chǎn)生腫瘤。由于淋巴細胞在初生數(shù)周內(nèi)有活躍的細胞分裂，具有病毒受體的淋巴細胞就比其他細胞更易感、更易傳遞病毒。致病機理27

缺陷型的白血病病毒在外源性非缺陷型的白血病病毒共同感染雞時，可復制并致病，引致成紅細胞增多癥、成髓細胞增多癥以及髓細胞瘤，所致腫瘤的不同是由于病毒的v-onc基因不同。病毒可經(jīng)水平或垂直傳遞。先天性感染雞對病毒產(chǎn)生免疫耐受，發(fā)生病毒血癥，血液含毒量可高達109ID50／ml，經(jīng)唾液及糞排毒，但大多外觀健康。水平傳播需要長時期密切接觸，垂直傳播更為重要。在雞胚發(fā)育過程中，增殖的病毒大量蓄積在白蛋白中，孵化時污染環(huán)境。缺陷型的白血病病毒在外源性非缺陷型的白血病病毒共同感染雞時28

診斷

根據(jù)病史、癥狀及剖檢發(fā)現(xiàn)腫瘤通?？勺鞒鲈\斷，但應與馬立克病相鑒別?？捎肊LISA等檢測病毒抗原。必要時可送專業(yè)實驗室作病毒分離鑒定)。預防與控制

衛(wèi)生消毒措施十分重要，尤其是孵化后的階段。雞群應采取全進全出飼養(yǎng)體系。檢測并淘汰帶毒雞及培育抗病品系是目前推薦的措施。用于制備疫苗的雞胚尤其要加強病毒的檢測。診斷29

第三節(jié)

乙型反錄病毒屬

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1、綿羊肺腺瘤病毒(Ovinepulmonaryadenomatosisvirus)

是綿羊最常見的反錄病毒，為D型或B／D嵌合型反靈病毒；由于細胞培養(yǎng)不能成功，因此對其分子生物學特性了解甚少；所引疾病與梅迪／維士納病相似，最初在南非發(fā)現(xiàn)，又稱Jaagsiekte病除澳大利亞外，世界各地均有發(fā)生。冰島在1952年消滅了此病。在南非還引致山羊患病。潛伏期1-3年，但在羔羊潛伏期會縮短。1、綿羊肺腺瘤病毒31

2、獼猴D型反錄病毒

1983年從獼猴首次分離并報道了馬非猴病毒，引致嚴重的致死性的免疫抑制性疾病以及腹膜下纖維瘤。最初曾名為猴獲得性免疫缺陷綜合征，但與屬于慢病毒屬的猴免疫缺陷病毒所致疾病同名，故而不用，以免造成混亂。2、獼猴D型反錄病毒32

宿主

本病毒只見于獼猴屬(Macaca)、鼠猴(Saimirisciureus)以及葉猴(Presbytisobscurus)。病毒種類有7種病毒，包括外源及內(nèi)源反錄病毒，雖然目前僅發(fā)現(xiàn)于美國的靈長類動物研究中心，但其分布無疑要廣泛得多。傳播途徑多源的獼猴D型反錄病毒通過密切接觸傳染，由于打斗、嘶咬，在唾液或血液的病毒得以傳播，致病性感染的猴淋巴結、唾液腺、脾、胸腺及腦等器官受損，恒河猴幼猴在感染1年內(nèi)死亡。預防應用滅活疫苗，結合血清學監(jiān)測及嚴格的隔離措施與改善衛(wèi)生條件，是可有效控制該病毒的。宿主本病毒只見于獼猴屬(Macaca)、鼠猴(Sai33

第四節(jié)丙型反錄病毒屬

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1、貓白血?。饬霾《?Felineleukemia／sarcomaviruses)來源類型：貓白血病病毒是內(nèi)源或外源的，能完全復制；貓肉瘤病毒是外源缺陷型。致病性：二者可能無致病性，也可引致白血病或肉瘤。1、貓白血病／肉瘤病毒35

感染性：全世界都有發(fā)生。美國加州貓白血病性腫瘤的發(fā)病率為每年41／100000，估計貓白血病的死亡數(shù)為每年250／100000。隔離貓群的病毒抗體陽性率為6％，城市的家養(yǎng)貓高達50％。雖然并無證據(jù)表明貓的這兩種反錄病毒能感染人，但專家告誡，孕婦、兒童及免疫缺陷的患者應避免與患貓密切接觸為好。感染性：36

致病機理

基因型：貓肉瘤病毒是缺陷型病毒，攜帶v-onc及v-fms基因，缺失env基因。病毒間關系：所有毒株都是從纖維肉瘤中發(fā)現(xiàn)的，均是由貓白血病病毒提供囊膜的假型，此病毒的所有種毒均含有貓白血病病毒。致病機理37

抗體保護作用抗病毒囊膜抗體等對貓有抗病作用；但反轉錄酶等的抗體不但沒有保護作用，反而引致免疫復合物病。這兩種貓反錄病毒在轉化細胞的漿膜上都表達一種新的病毒抗原，稱之為貓腫瘤病毒膜相關抗原(felineoncovirusmembrane—associatedantigens，F(xiàn)OCMA)，感染貓能產(chǎn)生抗體。抗體保護作用38

感染類型：在感染貓白血病的6周內(nèi)，產(chǎn)生兩種結果：持續(xù)性感染：表現(xiàn)為：—持續(xù)數(shù)月的病毒血癥。—缺乏中和抗體及FOCMA抗體。—其分泌物排毒，成為重要的傳染源?！獜拿庖咭种苹钾埛蛛x的毒株可感染CD4+、CD8+T細胞及B細胞和骨髓細胞?！承┏掷m(xù)性病毒血癥的貓在開始時還具有高滴度的FOCMA抗體，但這是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，要么產(chǎn)生中和抗體，要么FOCMA抗體水平下降，發(fā)生白血病。感染類型：在感染貓白血病的6周內(nèi)，產(chǎn)生兩種結果：39

自限性感染：大多數(shù)貓表現(xiàn)為自限性感染，無病毒血癥，產(chǎn)生中和抗體及FOCMA抗體，不排毒，不發(fā)生白血病。僅無致病性的內(nèi)源的貓白血病病毒可垂直傳遞。致病性的貓白血病病毒經(jīng)水平傳播，但只有少數(shù)貓感染。

預防與控制應及時檢出并淘汰帶毒貓，有兩種細胞培養(yǎng)的疫苗，臨床試驗顯示可降低發(fā)病率70％。自限性感染：大多數(shù)貓表現(xiàn)為自限性感染，無病毒血癥，產(chǎn)生中和40

2、鼠白血?。饬霾《?Murineleukemia／sarcomavirus)某些小鼠病毒引致B細胞及T細胞應答低下，導致免疫抑制，造成鼠的獲得性免疫缺陷(MAIDS)。所有小鼠的染色體均有內(nèi)源性鼠白血?。饬霾《镜男蛄小４蠖鄶?shù)是復制缺陷型，只有少數(shù)純系小鼠如AKR例外，偶可表達獨立復制的內(nèi)源性病毒。因病毒毒株及小鼠品系而異，在2—18個月的鼠引致腫瘤。新生鼠感染易患白血病，成年鼠感染通常不致病。實驗室飼養(yǎng)的及野生的小鼠都有本病毒，野鼠的毒株具有新的受體特異性及不同的致病表現(xiàn)，值得重視。與其他小鼠的病毒不同，沒有消滅病毒的辦法，只能監(jiān)測鼠群的帶毒情況?！?、鼠白血?。饬霾《?1

3、豬淋巴肉瘤病毒(Pocinelymphosarcomavirus)病毒從豬的淋巴肉瘤中分離，在屠宰豬的發(fā)現(xiàn)率為0.3-5／100000。所有已知豬腫瘤的25％與本病毒有關。大多數(shù)豬源細胞系帶有這種宿主特異的反錄病毒。目前只在東半球發(fā)現(xiàn)，在新大陸的豬屬動物未曾發(fā)現(xiàn)，提示此種病毒來源于東半球的一種野豬的內(nèi)源性病毒。現(xiàn)已報道兩種豬的內(nèi)源反錄病毒，在培育用于人類器官移植的豬群時，應充分注意。3、豬淋巴肉瘤病毒42

4、禽網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增殖病病毒(Avianrecticuloendotheliosisviruses)病毒宿主僅限于禽類。已確認有5種，其原型為網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增殖病病毒T，為復制缺陷型病毒，攜帶病毒腫瘤基因V-re1。其他網(wǎng)狀內(nèi)皮增殖病病毒有：

鴨傳染性貧血病毒Trager鴨脾壞死病毒雞合胞體病毒等，均為復制完全性病毒。4、禽網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增殖病病毒43

用禽網(wǎng)狀內(nèi)皮增殖病病毒T接種1日齡雛雞，導致嚴重的肝脾腫大，具有顯著的壞死或淋巴組織增生性病變。該病毒的假型帶有禽白血病病毒的囊膜。有證據(jù)表明病毒可經(jīng)蚊子機械傳播。病毒的致病性并不嚴重，但造成免疫抑制的潛在威脅未可忽視。污染本病毒的馬立克病火雞皰疹病毒疫苗曾引致嚴重的后果。用禽網(wǎng)狀內(nèi)皮增殖病病毒T接種1日齡雛雞，導致嚴重的肝脾腫大44

第五節(jié)丁型及戊型反錄病毒屬

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牛白血病病毒(Bovineleukemiavirus)是丁型反錄病毒屬的重要動物致病病毒。牛白血病在歐洲早已引起高度重視，此后大多數(shù)國家均有發(fā)現(xiàn)，發(fā)病率在每年14～165／100000之間。綿羊及山羊能感染本病毒，大多綿羊產(chǎn)生淋巴肉瘤。主要發(fā)生于成年牛，尤以4-8歲牛常見。牛白血病病毒46

致病機理

是否發(fā)生腫瘤可能與其前病毒的v-onc基因整合到細胞的DNA有關。主要靶細胞為B細胞。感染牛最初為無癥狀，然后發(fā)展為持續(xù)性淋巴細胞增多，最終產(chǎn)生腫瘤。有亞臨床型和臨床型兩種表現(xiàn)。致病機理47

病毒傳播方式與其他反錄病毒一樣，本病毒并無很高的傳染性，病毒水平傳播不易波及相鄰牛群，除非密切或長時期接觸。損傷、直腸檢查的手套、注射用針頭及外科器械等可傳播病毒，昆蟲媒介的機械傳遞作用很小。病毒可經(jīng)胎盤感染胎兒，一般新生犢牛的感染率小于10％。已證實通過正常接觸病毒不能由牛傳給綿羊，反之亦然。也沒有病毒由牛傳給人的證據(jù)。病毒傳播方式48

預防與控制

每隔2～3個月對牛群作血清學檢查，淘汰陽性牛，直至建立無病牛群。可試用滅活疫苗進行免疫預防。預防與控制49

第六節(jié)慢病毒屬

第六節(jié)50

自從1983年發(fā)現(xiàn)人免疫缺陷病毒(HIV)以來，有關研究取得空前進展。動物慢病毒相互之間的關系：人烏百眉猴塞克斯猴人黑猩猩非洲綠猴狒狒山羊關節(jié)炎/腦脊髓炎病毒馬傳染性貧血病毒牛貓毒株來源自從1983年發(fā)現(xiàn)人免疫缺陷病毒(HIV)以來，有關研究取51

1、梅迪／維士納病毒(Maedi/Visnavirus,MVV)Maedi與Visna都是冰島語，意為呼吸困難和消瘦。又名綿羊進行性肺炎病毒(Ovineprogressivepneumoniavirus)。已證實它們是相同或極其類似的病毒，盡管各國名稱不一，病狀不盡相同。1、梅迪／維士納病毒52

致病機理

只感染綿羊，潛伏期長達2～6年。維士納病毒致綿羊腦膜腦炎，食欲正常，但日趨消瘦。感染羊的各種體液及分泌液中均有病毒，最主要的傳播途徑是呼吸道，但也可通過奶傳給羔羊。精子可帶大量病毒。病毒血癥的羊血液淋巴細胞含毒，吸血昆蟲叮咬或手術處理等可造成機械傳播。慢病毒特別能抗干擾素。盡管能產(chǎn)生不同程度的中和抗體及細胞免疫，但不能殺滅病毒和感染細胞。在感染的全過程中，病毒囊膜的抗原性不斷變化，導致免疫逃逸。致病機理53

2、山羊關節(jié)炎／腦脊髓炎病毒(Caphnearthritis／encephalomyelitisvirus，CAEV)1974年在美國首先發(fā)現(xiàn)，目前已是全世界山羊最重要的病毒。某些羊群的感染率高達80％。本病毒與梅迪／維士納病毒的北美株關系最為相近。有兩種表現(xiàn)形式：2—4月齡的羔羊發(fā)生腦脊髓炎，1歲左右的山羊發(fā)生多發(fā)性關節(jié)炎，更為常見。2、山羊關節(jié)炎／腦脊髓炎病毒54

病毒可人工感染綿羊，但自然感染僅限于山羊。初生羔羊通過初乳及乳感染。診斷方法通用瓊脂凝膠免疫擴散試驗檢測抗體，此法亦用于羊群的免疫監(jiān)測。帶毒羊奶是傳染源，可將新生羔隔離，用消毒奶飼養(yǎng)，建立無病毒羊群。病毒可人工感染綿羊，但自然感染僅限于山羊。初生羔羊通過初乳55

3、馬傳染性貧血病毒(Equineinfectiousanemiavirus,EAV)

馬屬動物特有的一種持續(xù)性感染、反復發(fā)作、嚴重貧血。特點：潛伏期非常長癥狀為進行性加重：感染譜非常狹窄對機體的損傷多局限于單個器官或組織3、馬傳染性貧血病毒56

易感動物：病毒感染馬屬動物，馬最易感，騾、驢次之，在世界各地的馬均有發(fā)現(xiàn)。傳播方式：吸血昆蟲的機械性傳播。污染的診療器械。通過胎盤垂直傳播。通過病馬的血液及各種分泌物、排泄物傳播。易感動物：病毒感染馬屬動物，馬最易感，騾、驢次之，在世界各57

致病機理：

表現(xiàn)為急性、亞急性、慢性及亞臨床4種類型。急性型癥狀最為典型，出現(xiàn)發(fā)熱、嚴重貧血、黃疽等，80％患馬死亡。急性或亞急性耐過的馬可終身持續(xù)感染。病毒首先感染巨噬細胞，然后是淋巴細胞，所有感染馬終身出現(xiàn)細胞結合的病毒血癥。發(fā)生貧血是由于病毒感染導致骨髓