病原生物學(xué)與免疫學(xué)課程呼吸道病毒教學(xué)課件

呼吸道病毒授課人：XXX病原生物學(xué)與免疫學(xué)教學(xué)課件目錄/CONTENTS01流行性感冒病毒02麻疹病毒01其他呼吸道病毒呼吸道病毒是一類經(jīng)呼吸道侵入，在呼吸道黏膜上皮細(xì)胞中增殖，引起呼吸道局部病變或呼吸道以外的組織器官病變的病毒。呼吸道病毒種類較多，其中最常見的是流行性感冒病毒和麻疹病毒，還有腮腺炎病毒、冠狀病毒、風(fēng)疹病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒等。呼吸道病毒多具有感染力強(qiáng)、傳播快、起病急、可反復(fù)感染等特點(diǎn)。第一節(jié)流行性感冒病毒生物學(xué)性狀致病性與免疫性微生物學(xué)檢查防治原則流行性感冒病毒（influenzavirus，IFV）簡稱流感病毒，屬正黏病毒科，分甲（A）、乙（B）、丙（C）三型，可引起人和動物流行性感冒（簡稱流感）。其中甲型流感病毒的抗原易變異，已引起數(shù)次世界性大流行，僅1918—1919年發(fā)生的世界性流感大流行中，死亡人數(shù)就達(dá)2000萬以上，對人類的生命健康危害極大。概述（一）形態(tài)與大小流感病毒一般呈球形，直徑80～120nm，初次從患者體內(nèi)分離出的病毒有時(shí)呈絲狀或桿狀。流感病毒的結(jié)構(gòu)主要有核心和包膜。一、生物學(xué)性狀.流感病毒核心由病毒核酸、核蛋白及RNA多聚酶組成。病毒核酸為分節(jié)段的單股負(fù)鏈RNA，甲型、乙型流感病毒分8個(gè)節(jié)段，丙型流感病毒分7個(gè)節(jié)段。每個(gè)RNA節(jié)段分別編碼不同的病毒蛋白。流感病毒核酸分節(jié)段這一特點(diǎn)使病毒在復(fù)制過程中易發(fā)生基因重組，導(dǎo)致新的病毒株出現(xiàn)。核蛋白抗原性穩(wěn)定，很少發(fā)生變異。核蛋白（NP）與包膜中的基質(zhì)蛋白（MP）共同組成流感病毒的型特異性抗原。1．核心一、生物學(xué)性狀流感病毒包膜分兩層，內(nèi)層為基質(zhì)蛋白，外層為脂質(zhì)雙層。MP抗原性較穩(wěn)定，具有保護(hù)核心及維持病毒外形的作用；MP也可表達(dá)于感染細(xì)胞膜，使復(fù)制后的核衣殼能選擇性地從該部位出芽釋放。外層的脂質(zhì)雙層來源于宿主細(xì)胞膜。包膜上鑲嵌有兩種由病毒基因編碼的糖蛋白刺突：一種為血凝素（hemagglutinin，HA），另一種為神經(jīng)氨酸酶（neuraminidase，NA），均為流感病毒的表面抗原。2．包膜一、生物學(xué)性狀（1）血凝素血凝素為糖蛋白三聚體，與病毒的吸附和穿入有關(guān)。HA能與雞、豚鼠等多種動物或人的紅細(xì)胞表面糖蛋白受體結(jié)合，引起紅細(xì)胞凝集，這種現(xiàn)象稱為血凝。若在病毒與紅細(xì)胞混合前先加抗血凝素抗體，使該抗體首先與病毒血凝素結(jié)合；當(dāng)再加入紅細(xì)胞時(shí)，血凝素就不能再與紅細(xì)胞上的受體結(jié)合，紅細(xì)胞就不出現(xiàn)凝集，這種現(xiàn)象稱為血凝抑制。2．包膜一、生物學(xué)性狀（1）血凝素用紅細(xì)胞凝集試驗(yàn)與紅細(xì)胞凝集抑制試驗(yàn)可鑒定流感病毒。HA是流感病毒的主要中和抗原，刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體，該抗體具有中和病毒感染性及血凝抑制作用，為保護(hù)性抗體。2．包膜一、生物學(xué)性狀（2）神經(jīng)氨酸酶神經(jīng)氨酸酶是由4個(gè)立方體亞單位組成的糖蛋白四聚體，呈蘑菇狀。NA具有酶活性，可水解宿主細(xì)胞表面的神經(jīng)氨酸，有利于成熟病毒的釋放和擴(kuò)散。NA具有免疫原性，可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體，此抗體可抑制NA的水解能力，但不能中和病毒的感染性。2．包膜一、生物學(xué)性狀（二）分型與變異1．分型根據(jù)NP和MP抗原性不同，將流感病毒分為甲、乙、丙三個(gè)型。甲型流感病毒又根據(jù)HA、NA抗原性的不同，分為若干亞型；乙型、丙型流感病毒尚未發(fā)現(xiàn)亞型。一、生物學(xué)性狀（二）分型與變異2．變異甲型流感病毒表面的HA最易發(fā)生變異，NA次之。其抗原變異有兩種形式：①抗原漂移：由病毒基因點(diǎn)突變和人群免疫力選擇性降低引起，變異幅度小，屬量變，即亞型內(nèi)變異，僅引起小規(guī)模的流感流行。②抗原轉(zhuǎn)變：由病毒基因組重組造成，變異幅度大，屬質(zhì)變，可產(chǎn)生新亞型。由于人群對新流行株缺乏免疫力，可致人與人間流感大流行。一、生物學(xué)性狀流行年代抗原結(jié)構(gòu)亞型名稱代表病毒株1930—1946年H0N1原甲型（A0）A/PR/8/34（H0N1）1946—1957年H1N1亞甲型（A1）A/FM/1/47（H1N1）1957—1968年H2N2亞洲甲型（A2）A/Singapore/1/57（H2N2）1968—1977年H3N2香港甲型A/HongKong/1/68（H3N2）1977年至今H1N1，H3N2亞甲型與香港甲型A/USSR/90/77（H1N1）一、生物學(xué)性狀（三）培養(yǎng)特性流感病毒在雞胚中生長良好，初次分離應(yīng)先接種于羊膜腔中，傳代適應(yīng)后方可接種于尿囊腔。細(xì)胞培養(yǎng)可選用原代猴腎細(xì)胞或狗腎傳代細(xì)胞。流感病毒在雞胚和組織細(xì)胞中增殖均不引起明顯的病變，用紅細(xì)胞凝集試驗(yàn)或紅細(xì)胞吸附試驗(yàn)及免疫學(xué)方法可證實(shí)病毒的存在。一、生物學(xué)性狀.（四）抵抗力流感病毒的抵抗力較弱，不耐熱，56℃經(jīng)30分鐘即被滅活，室溫下感染性很快消失，0～4℃能存活數(shù)周，-70℃或冷凍真空干燥條件可長期保存。該病毒對干燥、紫外線、甲醛、乙醚、乳酸等敏感。一、生物學(xué)性狀流感病毒是引起流行感冒的主要病毒。流感傳染性強(qiáng)，多呈季節(jié)性流行，為冬春季節(jié)呼吸道傳染病，傳染源主要為患者。病毒主要經(jīng)飛沫傳播，也可經(jīng)握手、共用毛巾等密切接觸感染，傳染性極強(qiáng)。病毒侵入易感者呼吸道，通過表面HA與呼吸道柱狀上皮細(xì)胞受體結(jié)合，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)增殖，可導(dǎo)致細(xì)胞變性、壞死、脫落、黏膜水腫及充血等病理改變。（一）致病性二、致病性與免疫性流感病毒感染潛伏期為1～4天，患者常突然起病，出現(xiàn)畏寒、發(fā)熱、頭疼、肌肉關(guān)節(jié)酸痛等全身表現(xiàn)。病毒僅在呼吸道局部增殖，一般不進(jìn)入血液。病程大約持續(xù)3～5天，但年老體弱者和嬰幼兒易繼發(fā)細(xì)菌感染，使病程延長，嚴(yán)重者可危及生命。（一）致病性二、致病性與免疫性病后機(jī)體可形成特異性免疫應(yīng)答，對同型病毒有免疫力，可維持1～2年?？贵w主要為分泌型IgA和血清中和抗體IgM、IgG，這些抗體可分為兩類：一類是抗病毒血凝素抗體，能阻止病毒侵入易感細(xì)胞，在抗感染中起重要作用；另一類是抗神經(jīng)氨酸酶抗體，能減少細(xì)胞排毒和病毒擴(kuò)散。（二）免疫性二、致病性與免疫性在流感暴發(fā)流行時(shí)，根據(jù)典型癥狀即可做出臨床診斷。實(shí)驗(yàn)室檢查主要用于鑒別、診斷和分型，以及監(jiān)測新變異株的出現(xiàn)、預(yù)測流行趨勢等。三、微生物學(xué)檢查.（一）病毒分離與鑒定取急性期患者鼻咽洗液或含漱液，加青霉素、鏈霉素殺菌后，接種于雞胚或組織細(xì)胞，2～4天后通過血凝試驗(yàn)檢查有無病毒增殖。若試驗(yàn)陰性，需再盲傳3代以上，仍無紅細(xì)胞凝集現(xiàn)象為病毒分離陰性；如試驗(yàn)陽性，可用已知亞型的特異性抗體與新分離病毒做血凝抑制試驗(yàn)，以鑒定病毒亞型。三、微生物學(xué)檢查（二）血清學(xué)診斷取患者急性期（發(fā)病5日內(nèi)）和恢復(fù)期（病程2～4周）雙份血清做血凝抑制試驗(yàn)，若恢復(fù)期血清的抗體效價(jià)比急性期升高4倍或4倍以上，具有輔助診斷意義。三、微生物學(xué)檢查（三）快速診斷用免疫熒光技術(shù)、ELISA法等檢測病毒抗原，用核酸雜交、PCR等方法檢測病毒的核酸，可進(jìn)行快速診斷。三、微生物學(xué)檢查流感病毒傳染性強(qiáng)，傳播迅速，易引起暴發(fā)流行，切實(shí)做好預(yù)防工作十分重要。流行期間，應(yīng)避免人群聚集，必要時(shí)戴口罩；公共場所可用乳酸熏蒸進(jìn)行空氣消毒；通常每100m2空間以2～4mL乳酸溶于20～40mL水中加熱熏蒸，能滅活空氣中的流感病毒。四、防治原則.接種疫苗是預(yù)防流感最有效的方法。流感疫苗有滅活疫苗和減毒活疫苗，但因流感病毒抗原易變異，需要選育流行毒株制備特異性的疫苗。流感尚無特效療法，主要是對癥治療和預(yù)防繼發(fā)性細(xì)菌感染。金剛烷胺對甲型流感病毒復(fù)制有抑制作用，在預(yù)防和治療上有一定的效果。此外，干擾素及中草藥板藍(lán)根、大青葉也有一定療效。四、防治原則.第二節(jié)麻疹病毒生物學(xué)特性致病性與免疫性微生物學(xué)檢查防治原則麻疹病毒（measlesvirus）是麻疹的病原體，屬副黏病毒科。麻疹是兒童常見的急性呼吸道傳染病，傳染性強(qiáng)。我國自20世紀(jì)60年代初應(yīng)用麻疹減毒活疫苗以來，兒童的發(fā)病率顯著下降。但在很多發(fā)展中國家，麻疹仍是兒童死亡的一個(gè)主要原因。在天花滅絕后，WHO已將麻疹列為計(jì)劃消滅的傳染病之一。概述.麻疹病毒顆粒呈球形，直徑100～250nm，有包膜。核酸為單股負(fù)鏈RNA，不分節(jié)段，核衣殼呈螺旋對稱型，包膜上有兩種糖蛋白刺突，即血凝素（H）和融合因子（F）。一、生物學(xué)特性.麻疹病毒無神經(jīng)氨酸酶，抗原性穩(wěn)定，僅有一個(gè)血清型。該病毒能在人胚腎、人羊膜細(xì)胞及HeLa等多種傳代細(xì)胞中增殖，由于融合因子的作用可引起細(xì)胞融合，形成多核巨細(xì)胞，細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)內(nèi)可見嗜酸性包涵體。一、生物學(xué)特性麻疹的傳染源為麻疹患者，自潛伏期至出疹期均有傳染性。病毒經(jīng)飛沫或通過鼻咽腔分泌物污染的玩具、用具等傳播，潛伏期一般為10～14天。病毒先在呼吸道上皮細(xì)胞內(nèi)增殖，然后進(jìn)入血液，形成第一次病毒血癥；病毒隨血液到達(dá)全身淋巴組織和單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)，在細(xì)胞內(nèi)增殖達(dá)一定數(shù)量后再次侵入血液，形成第二次病毒血癥。（一）致病性二、致病性與免疫性此時(shí)，患者表現(xiàn)為發(fā)熱、畏光、流淚、眼結(jié)膜充血、流涕、咳嗽等癥狀。發(fā)熱2天后口頰黏膜可出現(xiàn)中心灰白色、外繞紅暈的黏膜斑，即Koplik斑（柯氏斑），是麻疹早期的典型體征。此后1～2天全身皮膚相繼出現(xiàn)紅色斑丘疹，從面部、軀干至四肢，病程約1周左右。皮疹出全后，體溫逐漸下降，若無并發(fā)癥，可自然痊愈。但抵抗力低下者常繼發(fā)中耳炎、支氣管炎、肺炎及腦炎等，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡。（一）致病性二、致病性與免疫性麻疹是一種急性傳染病，感染一般因麻疹病毒從體內(nèi)完全清除而終止。但極個(gè)別患者在患疹數(shù)年后會出現(xiàn)亞急性硬化性全腦炎（subacutesclerosingpanencephalitis，SSPE），這是麻疹晚期中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，患者大腦功能漸進(jìn)性減退，表現(xiàn)為反應(yīng)遲鈍、精神異常、運(yùn)動障礙，最終出現(xiàn)昏迷而死亡。（一）致病性二、致病性與免疫性SSPE患者血清及腦脊液中有高水平的麻疹病毒抗體，在腦皮質(zhì)中存在麻疹病毒抗原；腦活檢電鏡檢查可發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)包涵體，并有麻疹病毒樣的致密顆粒積聚。SSPE的發(fā)病機(jī)制可能是最初的麻疹病毒在體內(nèi)增殖過程中發(fā)生變異，或感染的是有缺陷的麻疹病毒，故不能被清除。（一）致病性二、致病性與免疫性麻疹病愈后機(jī)體可獲得牢固免疫力，一般為終身免疫。細(xì)胞免疫是清除細(xì)胞內(nèi)病毒，使麻疹痊愈的主要因素。（二）免疫性二、致病性與免疫性微生物學(xué)檢查麻疹因臨床癥狀典型，一般無需做微生物學(xué)檢查。病毒分離可采取發(fā)病早期咽拭子或漱口液，經(jīng)抗生素處理后，接種于原代人胚腎細(xì)胞或傳代細(xì)胞培養(yǎng)，觀察有無多核巨細(xì)胞形成，及細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)中是否出現(xiàn)嗜酸性包涵體，進(jìn)行初步診斷，隨后再以特異性抗血清進(jìn)行中和試驗(yàn)來鑒定病毒。血清學(xué)檢查可取患者急性期和恢復(fù)期雙份血清做血凝抑制試驗(yàn)，抗體滴度升高4倍及以上有診斷意義。三、微生物學(xué)檢查防治原則預(yù)防麻疹的主要措施是隔離患者；對兒童進(jìn)行人工主動免疫，提高機(jī)體的免疫力。目前，國內(nèi)外普遍實(shí)行麻疹減毒活疫苗接種，使麻疹發(fā)病率大幅度下降。我國已將接種麻疹減毒活疫苗列入計(jì)劃免疫，初次接種為8月齡，1年后及學(xué)齡前再加強(qiáng)免疫，接種后抗體轉(zhuǎn)陽率可達(dá)90%以上，副作用小，免疫力可持續(xù)10年左右。對未注射過疫苗又與麻疹患兒接觸的易感兒童，可注射丙種球蛋白或健康成人全血，以防止發(fā)病或減輕癥狀。四、防治原則第三節(jié)其他呼吸道病毒腮腺炎病毒冠狀病毒風(fēng)疹病毒腺病毒呼吸道合胞病毒腮腺炎病毒（mumpsvirus）是流行性腮腺炎的病原體，屬副黏病毒科。腮腺炎病毒呈球形，基因組為單股負(fù)鏈RNA，不分節(jié)段，核衣殼呈螺旋對稱型，有包膜，包膜上有血凝素—神經(jīng)氨酸酶刺突（HN）及融合因子刺突（F）。該病毒在雞胚羊膜腔或雞胚細(xì)胞中增殖，可出現(xiàn)細(xì)胞融合，形成多核巨細(xì)胞，但細(xì)胞病變不明顯。腮腺炎病毒只有一個(gè)血清型。該病毒抵抗力較弱，56℃經(jīng)30分鐘可被滅活，對紫外線及脂溶劑敏感。一、腮腺炎病毒人是腮腺炎病毒的唯一宿主，病毒可經(jīng)飛沫或通過唾液污染的食具和玩具傳播。本病好發(fā)于冬春季節(jié)，潛伏期約2～3周，病毒侵入呼吸道上皮細(xì)胞和局部淋巴結(jié)內(nèi)增殖后，進(jìn)入血液，然后經(jīng)血液侵入腮腺和其他腺體器官。一、腮腺炎病毒.臨床表現(xiàn)主要為一側(cè)或雙側(cè)腮腺腫大、疼痛，伴發(fā)熱、乏力、肌肉疼痛等，病程1～2周。青春期感染者，男性易并發(fā)睪丸炎，甚至可導(dǎo)致不育；女性可并發(fā)卵巢炎；少數(shù)患者并發(fā)無菌性腦膜炎。此外，腮腺炎病毒感染也是兒童期獲得性耳聾的常見原因。腮腺炎病后可獲得牢固免疫力。一、腮腺炎病毒.典型腮腺炎病例無需做實(shí)驗(yàn)室檢查即可診斷。不典型病例，特別是無菌性腦膜炎患者，需做病毒分離和血清學(xué)鑒定。對于腮腺炎患者應(yīng)及時(shí)隔離，防止傳播。接種疫苗是有效的預(yù)防措施，常用減毒活疫苗或麻疹—流行性腮腺炎—風(fēng)疹三聯(lián)疫苗（MMR）進(jìn)行預(yù)防接種。一、腮腺炎病毒冠狀病毒（coronavirus）屬于冠狀病毒科冠狀病毒屬。冠狀病毒只感染脊椎動物，可引起人和動物的呼吸道、消化道、肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。二、冠狀病毒冠狀病毒呈多形性，直徑約60～220nm。核酸類型為非節(jié)段單股正鏈RNA，核衣殼為螺旋對稱型，有包膜，包膜上有棘突，使整個(gè)病毒外形呈日冕狀，故命名為冠狀病毒。二、冠狀病毒.冠狀病毒對理化因素的抵抗力較弱，體外僅可存活約24小時(shí)。因其包膜中含有脂類，故對脂溶劑敏感，乙醚、氯仿、乙醇、甲醛、胰酶、紫外線等均可將其滅活；56℃經(jīng)30分鐘或37℃經(jīng)數(shù)小時(shí)可使其失去感染性；在酸性環(huán)境中能很快被滅活。二、冠狀病毒冠狀病毒對熱敏感，在33℃環(huán)境中生長良好，但35℃時(shí)即受到抑制，由于這個(gè)特性，秋冬及早春是該病毒性疾病的流行季節(jié)。冠狀病毒感染的傳播方式有兩種，侵犯呼吸道的冠狀病毒通過呼吸道飛沫傳播；侵犯消化道的冠狀病毒經(jīng)口傳播。該病毒感染的潛伏期為3～5天，典型的呼吸道感染呈普通感冒癥狀，很少波及下呼吸道；消化道感染以水樣腹瀉為主，偶爾引起新生兒壞死性結(jié)腸炎。二、冠狀病毒.2002—2003年，全球暴發(fā)流行的嚴(yán)重急性呼吸綜合征（severeacuterespiratorysyndrome，SARS）的病原體是一種新的冠狀病毒，被稱為SARS冠狀病毒（SARS-CoV）。二、冠狀病毒SARS病毒的傳播機(jī)制尚不完全清楚。病毒主要經(jīng)飛沫傳播，傳染性病毒在患者的呼吸道中濃度非常高，在患者的康復(fù)期，其糞便中也可檢測到少量的病毒RNA。SARS起病急，潛伏期1～12天，發(fā)病后快則1天、慢則7～10天發(fā)展為肺炎，常以發(fā)熱為首發(fā)癥狀，伴頭痛乏力、肌肉酸痛，繼而出現(xiàn)干咳、呼吸困難等。二、冠狀病毒.目前，尚未發(fā)現(xiàn)有肯定療效的抗SARS病毒藥物，用于SARS特異性預(yù)防的疫苗正在研制中。SARS的預(yù)防措施主要是隔離患者、切斷傳播途徑和提高機(jī)體免疫力。SARS的治療主要是采取綜合性支持療法和對癥治療。二、冠狀病毒.風(fēng)疹病毒（rubellavirus）呈球形，核酸為單股正鏈RNA，核衣殼為二十面體立體對稱，外有包膜。人群對風(fēng)疹病毒普遍易感，兒童為主要易感者。病毒經(jīng)呼吸道侵入人體，在局部淋巴結(jié)增殖后，侵入血液播散至全身。臨床癥狀有發(fā)熱、咽痛、咳嗽、耳后及枕下淋巴結(jié)腫大伴明顯壓痛。成人癥狀較重，除皮疹外，還常伴有關(guān)節(jié)疼痛、血小板減少、出疹后腦炎等。風(fēng)疹一般為自愈性疾病，病后可獲得持久免疫力。三、風(fēng)疹病毒風(fēng)疹病毒感染最嚴(yán)重的危害是孕婦受染后經(jīng)垂直傳播可導(dǎo)致胎兒先天性感染，引起胎兒畸形或先天性風(fēng)疹綜合征（congenitalrubellasyndrome，CRS），患兒出生后表現(xiàn)為先天性心臟病、耳聾、白內(nèi)障、智力障礙等。一般妊娠期間感染風(fēng)疹病毒越早，引起胎兒畸形的可能性越大，表現(xiàn)越嚴(yán)重。三、風(fēng)疹病毒.接種風(fēng)疹減毒活疫苗是有效的預(yù)防措施，接種對象為風(fēng)疹病毒抗體陰性的育齡婦女及學(xué)齡前兒童，免疫效果良好。風(fēng)疹病毒抗體陰性的孕婦若與風(fēng)疹患者接觸，應(yīng)立即注射大劑量丙種球蛋白進(jìn)行緊急預(yù)防。三、風(fēng)疹病毒.腺病毒（adenovirus）是一種無包膜的直徑為70～90nm的顆粒，其核衣殼呈二十面體立體對稱，衣殼里為線狀雙鏈DNA分子。腺病毒共100多個(gè)血清型，其中能感染人類的至少有49個(gè)型別，分為A、B、C、D、E和F六個(gè)

亞組。四、腺病毒腺病毒感染主要在冬春季節(jié)流行，容易在幼兒園、學(xué)校和軍營新兵中暴發(fā)流行。傳染源為患者和隱性感染者，病毒通過呼吸道、眼結(jié)膜分泌物、糞便及尿排出體外，經(jīng)飛沫、密切接觸及糞—口途徑傳播。腺病毒感染可引起急性呼吸道感染、肺炎、急性發(fā)熱性咽炎、咽結(jié)膜熱、胃腸炎、兒童急性出血性膀胱炎、流行性角膜炎等。四、腺病毒.目前，尚無預(yù)防腺病毒感染的理想疫苗。采用一般性預(yù)防措施，如加強(qiáng)泳池和浴池水的消毒，可使水傳播性結(jié)膜炎暴發(fā)的危險(xiǎn)性降至最?。辉谧鲅鄄繖z查時(shí)嚴(yán)格無菌操作，對所用設(shè)備充分滅菌，也可控制流行性結(jié)膜炎的發(fā)生。目前，尚無治療腺病毒感染的有效藥物，臨床上主要采取對癥施治，防止繼發(fā)感染。四、腺病毒.呼吸道合胞病毒（res