人類病毒病的預(yù)防與治療

./人類病毒病的預(yù)防與治療生物技術(shù)一班09121007摘要：病毒病是嚴(yán)重影響人類健康的疾病之一,但是其特殊性導(dǎo)致其治療較其他疾病困難得多,本文從人類病毒病的研究歷史、人類病毒的防治現(xiàn)狀、人類病毒病防治的發(fā)展方向等方面介紹人類長期以來與病毒病的斗爭與展望,并介紹一些治療人類病毒病的前沿技術(shù)。關(guān)鍵詞：人類病毒病預(yù)防治療研究歷史防治現(xiàn)狀發(fā)展方向正文：一.人類病毒病的研究歷史說起人類病毒,能馬上聯(lián)想到的詞匯有很多,艾滋病病毒,乙肝病毒,瘋牛病病毒,等等。當(dāng)然,最震撼人心的還是SARS病毒,引爆了20xx冬到20xx春肆虐全球的非典型性肺炎。確實,就如組成"病毒"這個詞的兩個單字"病"和"毒"所描述的一樣,病毒對人類、動物和植物等生命體的生存造成了極大的威脅。據(jù)大概統(tǒng)計,大約70%的人類傳染病是由病毒引起的。中世紀(jì)引起全歐洲恐慌的黑死病,其學(xué)名叫鼠疫,就是由病毒大家庭中的一員——鼠疫病毒引起的。在發(fā)現(xiàn)病毒以前,人們已開始不自覺地利用病毒為人類服務(wù)。中國在16世紀(jì)前后,用天花患者膿瘡中的漿液給健康人接種而使之獲得免疫力。差不多同時,荷蘭的種植者用嫁接法使郁金香感染病毒而開出美麗的碎色花朵；1796年E．琴納發(fā)明了牛痘苗；1885年L．路易斯·巴斯德首創(chuàng)了狂犬病疫苗。

1915年F．W．特沃特和1917年F．埃雷爾分別發(fā)現(xiàn)了細菌病毒即噬菌體。

從30年代起開始探索病毒的理化性質(zhì),M．施萊辛格提純了噬菌體并指出它是由蛋白質(zhì)和DNA構(gòu)成的；1935年W．M．斯坦利獲得了煙草花葉病毒的結(jié)晶；1936年首次在電子顯微鏡下看到該病毒是一種桿狀顆粒。以后許多病毒相繼被提純,對他們的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分進行了研究,為病毒分類提供了依據(jù)。

由于病毒的結(jié)構(gòu)和組分簡單,有些病毒又易于培養(yǎng)和定量,因此從20世紀(jì)40年代以來,病毒一直是分子生物學(xué)研究的重要材料。30年代末,以M．德爾布呂克為代表的學(xué)者開始用大腸桿菌的T偶數(shù)噬菌體研究其復(fù)制和遺傳機制,奠定了分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。70年代,研究重點逐漸轉(zhuǎn)向動物病毒。分子生物學(xué)發(fā)展中的重要進展,如DNA和

RNA是遺傳物質(zhì)的確證,三聯(lián)體密碼學(xué)說的形成,核酸復(fù)制機制的闡明,遺傳信息流中心法則的提出,反轉(zhuǎn)錄酶、基因的重疊和不連續(xù)性等的發(fā)現(xiàn),以至基因工程的興起和致癌理論的發(fā)展,幾乎無一不與病毒有關(guān)。一些蛋白質(zhì)和核酸的一級結(jié)構(gòu)分析,也常常是首先以病毒為材料研究完成的。反過來,分子生物學(xué)研究又促進了對病毒結(jié)構(gòu)、復(fù)制和遺傳的認識,使病毒學(xué)發(fā)展成一門獨立的分支學(xué)科?！惨弧巢《静『Φ牟≡芯侩A段自病毒發(fā)現(xiàn)直到上個世紀(jì)30年代初,病毒學(xué)研究主要集中在：分離和鑒定引起各種病毒性疾病的病毒；病毒對疾體所引起的特異性病理效應(yīng)；病毒的傳播方式和感染宿主X圍；各種理化因子對病毒感染的影響等方面。在病毒發(fā)現(xiàn)的那一年,1898年德國細菌學(xué)家勒夫勒和弗施〔Loeffler和Frosch〕證實了口蹄疫病毒<Foot-and-mouthdiseasevirus>的存在。1911年,勞斯<Rous>發(fā)現(xiàn)了引起雞的惡性腫瘤的勞斯肉瘤病毒〔Roussarcomavirus,RSV〕。1915-1917年,托特和德愛萊爾〔Twort和d′Herelle〕分別發(fā)現(xiàn)了噬菌體。人們通過過濾性試驗,相繼發(fā)現(xiàn)了近百種病毒病害,包括流感、骨髓灰質(zhì)炎、幾種腦炎、狂犬病、兔的粘液瘤、馬鈴薯花葉病、卷葉病、和條斑病、黃瓜花葉病、小麥花葉病等。而且人們從解決病害觀點出發(fā),在機體水平上研究了病毒感染的癥狀、傳播途徑、傳播介體以與病毒的繁殖特征。1899年古巴流行黃熱病,細菌學(xué)家里德〔Reed〕證明罪犯確實是伊蚊。接著日本人高見〔Takami〕證明一種葉蟬會傳水稻矮花病,蚜蟲會傳馬鈴薯退化病。300多年前〔1619年〕就知道的郁金香碎色病直到1929年才證明是蚜蟲傳的。這時期還發(fā)現(xiàn)了一些非常有趣的病毒生物學(xué)現(xiàn)象,如一種病毒通過變異,產(chǎn)生致病力強弱不等毒株。而且同一種病毒的不同毒株彼此間有拮抗,稱干擾現(xiàn)象。還有人發(fā)現(xiàn)把病植株的汁液注入到動物體內(nèi)后,動物的血清和病汁液起特異的反應(yīng)。這些研究成果都對當(dāng)時防治病毒病起了重要作用。在這一階段,人們對病毒本質(zhì)的認識還很膚淺,認為病毒是一種與細菌類似的病原體,所不同的僅在于病毒必須在生活的細胞內(nèi)才能繁殖,再就是體積十分微小,以致在顯微鏡下不能見到,能夠通過細菌濾器。這也正是在那一時期把病毒稱之為"超顯微的濾過性病毒"的原因?！捕巢《镜幕瘜W(xué)和結(jié)構(gòu)研究階段1935年,美國生化學(xué)家斯坦利〔Stanley〕發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒的侵染性能被胃蛋白酶破壞,在這一現(xiàn)象的啟示下,他幾乎磨了上噸重的感染花葉病的煙葉,企圖用提酶的方法把病毒提純出來。他得到了一小匙在顯微鏡下看來是針狀結(jié)晶的東西,把結(jié)晶物放在少量水中,水就出現(xiàn)乳光了,用手指沾一點這溶液,在健康煙葉上磨擦幾下,一星期以后這棵煙草也得了同樣類型的花葉病。可見提純的東西的確是有侵染性的煙草花葉病毒。今天在美國加州大學(xué)的原來斯坦利實驗室里,仍然保留著一個標(biāo)注著"Tob.Mos."字樣的瓶子,其中就盛著當(dāng)年第一次提純的煙草花葉病毒〔簡稱TMV〕。根據(jù)各種試驗結(jié)果,證明這種結(jié)晶物質(zhì)是蛋白質(zhì),初步的滲透壓和擴散測定表明,這種蛋白質(zhì)的分子量高達幾百萬。其結(jié)晶制品的侵染性依賴于蛋白質(zhì)的完整性,侵染性被認為是病毒蛋白質(zhì)的一種性質(zhì)。Stanley的研究論文1953年發(fā)表在Science雜志上,他在論文中寫道："煙草花葉病毒是一種具有自我催化能力的蛋白質(zhì),它的增殖需要活體細胞的存在"。在獲得TMV結(jié)晶之后的將近20年時間里,許多其他病毒也相繼被結(jié)晶出來,1955年,Scaffer和Schwerdt成功地結(jié)晶了脊髓灰質(zhì)炎病毒,它是第一個被結(jié)晶出來的動物病毒。然而,Stanley在他的結(jié)晶工作中,并未注意到病毒的含磷組分,1936年Bawden和Pirie等在純化的TMV中發(fā)現(xiàn)了含磷和糖類的組分,它們以核糖核酸的形式存在,通過熱變化,這種核酸可以從病毒粒子中釋放出來,這一發(fā)現(xiàn)也被Stanley不久證實,Stanley與其同事證實幾種不同植物病毒的核酸也能從核蛋白的形式中被分離出來。TMV的結(jié)晶與其化學(xué)本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)是對醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)的巨大貢獻,它不僅引導(dǎo)人們從分子水平去認識生命的本質(zhì),而且為分子病毒學(xué)和分子生物學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ)。鑒于Stanley在TMV研究中的突出貢獻,1946年他被授予諾貝爾獎,這是病毒學(xué)領(lǐng)域第一個獲此殊榮的科學(xué)家?！踩巢《狙芯康募毎綍r期這一時期,包括本世紀(jì)40年代至60年代。在此期間,病毒學(xué)不論是在理論上還是在實踐上都有很大的發(fā)展,逐步形成了一門獨立的學(xué)科。由于這個時期對病毒的化學(xué)本質(zhì)有了更清晰的認識,因而也有了較為統(tǒng)一的、明確的病毒概念。1、利用大腸桿菌研究噬菌體的感染過程取得了迅速發(fā)展。以M.Delbruck和A.D.Hershey等領(lǐng)導(dǎo)的"噬菌體小組"圍繞噬菌體與感染細菌細胞的相互關(guān)系進行了大量而深入的研究。這一時期的突出貢獻在于：1940年M.Delbruck闡明了噬菌體的復(fù)制周期；1950年A.Lwoff揭示了溶原性噬菌體誘導(dǎo)的原理；1952年A.D.Hershey證明了噬菌體DNA的感染性；1952年N.D.Zinder發(fā)現(xiàn)了噬菌體的轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象；1952年E.Wollman發(fā)現(xiàn)了溶原性噬菌體。2、組織培養(yǎng)技術(shù)開始應(yīng)用于動物病毒的研究。我國學(xué)者黃禎祥早在1943年就利用雞胚組織塊在試管內(nèi)進行病毒傳代、定量滴定與中和試驗。我國已故微生物學(xué)和病毒學(xué)的奠基人高尚蔭院士,1958年在國際病毒學(xué)研討會上宣讀了《培養(yǎng)膿細胞的組織培養(yǎng)方法研究》論文,從此揭開了中國昆蟲病毒學(xué)研究的新篇章。許多學(xué)者采用這一新技術(shù),相繼分離了上百種過去對動物不敏感的新病毒,如腺病毒、副流感病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒、Echo病毒和柯薩奇病毒,大大拓寬了病毒學(xué)的研究X圍。組織培養(yǎng)技術(shù)不僅發(fā)展了臨床病毒學(xué),而且還可用于研究病毒的復(fù)制和遺傳,使人們對病毒本質(zhì)有了進一步的認識。1949年J.J.Enders利用單層細胞培養(yǎng)繁殖脊髓灰質(zhì)炎病毒取得成功,并且由于他對脊髓灰質(zhì)炎病毒的開創(chuàng)性研究,而于1954年獲得諾貝爾獎。1952年Dulbecco利用細胞單層培養(yǎng)進行了蝕斑試驗,1953年Salk用細胞培養(yǎng)的脊髓灰質(zhì)炎病毒制備出滅活疫苗,1957年Stewart用細胞培養(yǎng)技術(shù)還分離出多瘤病毒。目前組織培養(yǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于未知傳染因子的分離,病毒病診斷,疫苗生產(chǎn),以與病毒感染和復(fù)制的基礎(chǔ)研究。組織培養(yǎng)技術(shù)對動物病毒研究所作的貢獻主要包括：病毒轉(zhuǎn)錄新途徑和翻譯新途徑的發(fā)現(xiàn)；病毒對宿主X圍的選擇；某些腫瘤病毒引起的細胞轉(zhuǎn)化；某些病毒侵染引起的細胞融合；發(fā)現(xiàn)有的病毒核酸由若干片段組成；有的病毒核酸具有極性的不同,如小RNA病毒為正鏈RNA病毒,正粘病毒為負鏈RNA病毒。3、植物病毒不斷有重要的發(fā)現(xiàn),如1952年J.I.Harris揭示了TMV外殼蛋白的化學(xué)性質(zhì),1955年H.Fraenkel-Conrat成功地將TMV的核酸與其蛋白亞基重建出感染的TMV,1956年H.Fraenkel-Conrat還證明TMV-RNA分子具有感染性,1956年F.A.Anderer闡明了TMV外殼蛋白變性的可逆性；1960年A.Tsugita測定了TMV外殼蛋白的氨基酸序列。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)裘維蕃院士對大白菜三大病害和華北小麥叢矮病等進行了深入研究?！菜摹撤肿硬《緦W(xué)的研究時期自從1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)理論建立以來,由于分子生物學(xué)的迅速發(fā)展,新技術(shù)和新方法的應(yīng)用,使得病毒學(xué)的研究步入了分子病毒學(xué)的發(fā)展時期。50年代至60年代是分子生物學(xué)的奠基時代,而病毒特別是噬菌體和植物病毒為此做出了巨大的貢獻,因此分子病毒學(xué)也正是分子生物學(xué)的發(fā)展過程中應(yīng)運而生。分子病毒學(xué)的發(fā)展是各相關(guān)學(xué)科如分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)與病毒學(xué)理論和技術(shù)相互滲透的結(jié)果。尤其是分子生物學(xué)新技術(shù)的發(fā)明極大剌激了分子病毒學(xué)的發(fā)展。分子病毒學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了如下過程：1953年,Watson和Crick建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)理論,它使人們開始從分子水平上去認識遺傳物質(zhì)--DNA的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和復(fù)制特性,理解基因表達與性狀的關(guān)系,從而為分子生物學(xué)和分子病毒學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。1962年,D.L.D.Casfar闡明了許多病毒的二十面體結(jié)構(gòu),明確了病毒核衣殼二十面體的構(gòu)成規(guī)律,這是對病毒超微結(jié)構(gòu)認識的重大突破。1962年,D.Nathans成功地進行了噬菌體RNA的體外翻譯；1965年,S.Spiegelman成功地在體外復(fù)制出Qβ噬菌體RNA；1967年M.Goulian成功地體外復(fù)制ΦX174噬菌體。這些工作對以后闡明DNA病毒和RNA病毒的繁殖機制起了重要作用。1967年,T.O.Diener發(fā)現(xiàn)了類病毒,他在試圖分離馬鈴薯紡錘形塊莖病的病毒時,發(fā)現(xiàn)其病原不是病毒,而是一種不含有蛋白質(zhì),分子量為105左右的裸露RNA。這樣小的RNA分子不編碼任何蛋白質(zhì)。根據(jù)其特殊的性質(zhì),Diener把這類致病因子稱為"類病毒〔Viroids〕"。隨后的研究表明,類病毒RNA還有特殊的復(fù)制機制。類病毒的發(fā)現(xiàn)在分子病毒學(xué)史上是一個重要事件,它不僅揭示了自然界存在著比病毒更簡單的生物,而且也使人們加深了對生命起源的認識。在類病毒報道之后,有人在澳大利亞又發(fā)現(xiàn)了類似于類病毒的環(huán)狀RNA分子還能與病毒基因組RNA共同包被于RNA病毒粒子中,引起絨毛菸、苜菪和地三葉草產(chǎn)生病害,其中類似于類病毒的RNA稱為"擬病毒〔virusoid〕"。羊瘙癢病<scrapie>最初也認為是類病毒引起的,Prusiner于1982年證實瘙癢因子不是類病毒,而是一種分子量只有3.0×104的蛋白質(zhì),稱為"蛋白侵染因子"或"朊病毒"〔prion〕。根據(jù)類病毒的發(fā)現(xiàn),Lavoff〔1981〕首先提出把病毒分為真病毒〔envirus〕和類病毒的概念。隨著擬病毒和朊病毒的相繼發(fā)現(xiàn),1983年在意大利召開的"植物和動物的亞病毒病原：類病毒和朊病毒"國際學(xué)術(shù)討論會上,把類病毒、擬病毒和朊病毒列入亞病毒〔subvirus〕。1968年,P.H.Duesberg發(fā)現(xiàn)流感病毒的多節(jié)段RNA基因組,隨后在其他一些病毒中如呼腸孤病毒、大麥條紋花葉病毒中也發(fā)現(xiàn)了病毒基因組分節(jié)現(xiàn)象的存在。1970年,P.H.Duelerg發(fā)現(xiàn)Rous肉瘤病毒含有癌基因v-src,而且在正常雞以與其他脊椎動物和無脊椎動物的DNA中,也發(fā)現(xiàn)有癌基因v-src的同源序列存在,推測病毒癌基因是來自于細胞正?；?。隨著其他腫瘤病毒致癌基因的發(fā)現(xiàn),腫瘤病毒的細胞培養(yǎng)系統(tǒng)建立,以與腫瘤病毒對細胞轉(zhuǎn)化誘導(dǎo)作用的確定,使人們對腫瘤發(fā)生的機制有了更深刻的了解。1970年,H.M.Temin和D.Baltimor分別發(fā)現(xiàn)了病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶。逆轉(zhuǎn)錄酶基因組RNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,首先合成原病毒DNA,然后原病毒可整合到宿主染色體DNA上。除了病毒癌基因外,原病毒在宿主DNA上的插入、整合,也可以引起細胞癌基因的激活和細胞轉(zhuǎn)化,逆轉(zhuǎn)錄酶和逆轉(zhuǎn)錄過程的發(fā)現(xiàn),是對Crick1958年提出的遺傳學(xué)中心法則的重要補充和發(fā)展,說明遺傳信息不僅可以從DNARNA,也可由RNADNA。1971年,限制性內(nèi)切酶技術(shù)的發(fā)現(xiàn)為DNA序列分析和病毒基因的定位創(chuàng)造了條件,利用這一技術(shù)曾經(jīng)成功地為乳頭瘤病毒、多瘤病毒、腺病毒、皰疹病毒構(gòu)建了酶切圖譜。另一些新技術(shù)如基因轉(zhuǎn)移方法、Southenblot的相繼誕生,也加快了病毒特異性基因,尤其是轉(zhuǎn)化基因的定位和病毒核酸序列分析的進程。除此以外,70年代出現(xiàn)的DNA重組技術(shù),使一些病毒基因組能在原核細胞的質(zhì)粒載體上克隆,并在細菌中能夠得到大量復(fù)制和表達產(chǎn)物,因而有利于探尋病毒的基因組結(jié)構(gòu)和功能。1977年,英國劍橋大學(xué)的Sanger完成了ΦX174-DNA全部序列的測定,為此Sanger第二次獲得諾貝爾獎。根據(jù)ΦX174-DNA全部序列的分析結(jié)果,Sanger意想不到地發(fā)現(xiàn)了基因重疊現(xiàn)象。隨后,在DNA噬菌體如R17、MS2、F2、Qβ中也證實了基因重疊現(xiàn)象的存在,這是病毒利用有限的遺傳信息執(zhí)行更多的功能,提高自身在進化過程中適應(yīng)能力的一種表現(xiàn)。1977年,L．T．Chow闡明了腺病毒轉(zhuǎn)錄過程中的mRNA拼接現(xiàn)象,隨后在SV40、多瘤病毒中也相繼發(fā)現(xiàn)了mRNA轉(zhuǎn)錄后的拼接過程,從而證實了真核基因的不連續(xù)性,明確了內(nèi)含子〔intron〕和外顯子〔exon〕的概念。1978年,W．Fiers和V.B.Reddy測定了SV40-DNA的一級結(jié)構(gòu)由5224個堿基對組成。SV40是第一個全部核苷酸序列被搞清楚的真核病毒,它含有結(jié)構(gòu)基因VP1、VP2、VP3以與轉(zhuǎn)化基因T和t,整個基因組有12.5%非編碼區(qū)或非翻譯區(qū),在這些區(qū)域中包含啟動子、增強子序列和其他調(diào)節(jié)序列,可對病毒基因組復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯進行調(diào)控。由于SV40既是研究真核基因結(jié)構(gòu)和表達的良好模型,又是研究癌變機制的理想材料,因此,SV40-DNA一級結(jié)構(gòu)的測定具有重要意義。在70年代,Miller和Barbara研究ΦX174-DNA轉(zhuǎn)錄時還發(fā)現(xiàn)了ΦX174-DNA僅有一條鏈被轉(zhuǎn)錄,他們利用ΦX174噬菌體感染大腸桿菌,并在培養(yǎng)基中加入32P-磷酸鹽以制備放射性的噬菌體mRNA,然后再將標(biāo)記的mRNA分離出來,讓其與分開來的RF-DNA正負鏈雜交,結(jié)果觀察到僅有RF-DNA的負鏈與標(biāo)記mRNA形成雜交體。因而讓實在活體內(nèi)ΦX174的RFDNA中僅一條鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄的模板。與此相類似,T7噬菌體DNA在活體中也只有一條單鏈被轉(zhuǎn)錄。但在T4或λ噬菌體中情形較為復(fù)雜,其基因組中的某些部分是以一條鏈作為模板,而在另一區(qū)域,則是以另一條鏈為模板。大腸桿菌基因組的轉(zhuǎn)錄也同樣存在一組基因與另一組基因的模板鏈不同。1979年,T．Taniguchi用載體成功地表達了人干擾素基因。這是基因工程的一項大突破。進入八十年代后,分子病毒學(xué)的研究無論是在深度和廣度都有了很大的發(fā)展。這里只舉一些重要進展。1981年,D.K.Kleid等利用重組DNA技術(shù)制備出口蹄疫病毒疫苗；1982年,J.Summers等發(fā)現(xiàn)乙型肝炎病毒DNA復(fù)制中有逆轉(zhuǎn)錄過程；1982年,B.Moss和E.Paoletti用痘苗病毒作為載體表達外源基因；1983年,Montagnier和R.C.Gallo分別分離到與AIDS相關(guān)的人類逆轉(zhuǎn)錄病毒〔HIV〕；1985年,H.VonderPatten等在3A下闡明了鼻病毒的晶體結(jié)構(gòu);1988年,Chuo和Yamaya用弱病毒全長cDNA導(dǎo)入產(chǎn)生抗病毒的轉(zhuǎn)化植株；1990年以來,PCR技術(shù)在分子病毒學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,目前PCR已成為病毒性疾病診斷和研究的重要手段。1993年,美國科學(xué)家K.Mullis由于發(fā)明了PCR儀而與第一個設(shè)計基因定點突變的Smith共享諾貝爾化學(xué)獎。1991年,Han等將Moloney鼠白血病毒的反義表達序列導(dǎo)入小鼠受精卵中,從而培育成功對該病毒有抗性的轉(zhuǎn)基因小鼠。1992年,Desrosiers等利用SIVmac239/nef缺失突變株制備出減毒活疫苗,取得了抗SIV感染成功,也給HIV疫苗的研究賦予了許多啟示。1995年,HIV天冬氨酰蛋白酶三維結(jié)構(gòu)的鑒定,使得一些針對病毒蛋白酶活性位點的抑制劑先后問世。1996年,DavidHo利用逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑與蛋白酶抑制劑配成的"雞尾酒"式藥,成功地抵抗了HIV感染,因而1996年稱為AIDS希望年。1997年,美國加利福尼亞大學(xué)的神經(jīng)病學(xué)和病毒學(xué)教授S.Prusiner由于發(fā)現(xiàn)了羊瘙癢病的致病因子是朊病毒〔prion〕,以與提出了瘋牛病、Creutz-feldt-Jakob氏病、Kuru病等腦退化性疾病是由朊病毒引起的理論,而獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。然而朊病毒究竟是一種傳染性因子,還是由正常基因突變形成的結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì),至今仍處于爭論之中。病毒學(xué)經(jīng)過上述四個時期的發(fā)展,逐漸形成和成熟起來,隨著病毒基因組復(fù)制、基因表達調(diào)控原理、病毒與宿主細胞的相互作用規(guī)律,病毒感染和致病的分子機制的揭示,以與分子病毒學(xué)在技術(shù)上的革新和進步,它將為人類克服和戰(zhàn)勝病毒病做出貢獻。

在實踐方面,病毒的研究對防治人類、植物和動物的病毒病作出了重要貢獻。病毒疫苗的發(fā)展,為控制人類疾病〔如天花、黃熱病、脊髓灰質(zhì)炎、麻疹等〕提供了有效措施。二.人類病毒的防治現(xiàn)狀由于人類病毒種類繁多,下面以新發(fā)傳染病為例介紹類病毒的防治現(xiàn)狀。自20世紀(jì)70年代起至90年代的近30多年間,新出現(xiàn)和復(fù)出的傳染病至少有40種,許多傳染病威脅著世界1/2的人口。因防治措施未得到有效實施,一些已經(jīng)絕跡或正在消除的傳染病,如霍亂、瘧疾和肺結(jié)核病等在世界許多地方死灰復(fù)燃。艾滋病、埃博拉出血熱等易傳染疾病的出現(xiàn)對人類構(gòu)成新威脅。與此同時,由于病菌逐漸產(chǎn)生抗藥性,許多防治傳染病的抗生素在失去療效,幾種常用的治療肺炎的藥品因療效銳減而被淘汰。這種局面之所以令人擔(dān)憂,還因為新藥很少,無法填補失效藥物留下的空白。傳染病不再僅僅是一個健康問題,而已成為一個社會問題,對世界所產(chǎn)生的后果難以估量,任何一個國家都不是絕對安全的,任何人都不能再對這一威脅熟視無睹。進入2l世紀(jì)以來,新發(fā)傳染病的不斷出現(xiàn)給人類帶來了新的嚴(yán)重威脅,近30年來全球約出現(xiàn)新發(fā)傳染病40多種,并以每年新發(fā)1種的態(tài)勢發(fā)展,其傳播X圍廣、傳播速度快、社會危害影響大,已經(jīng)成為全球公共衛(wèi)生中的重點和熱點領(lǐng)域。新發(fā)傳染病<emerginginfectiousdiseases,EID>是相對于過去所認知的舊傳染病而言的,是指近30年來,人們新認識或新發(fā)現(xiàn)的那些能造成地域性或國際公共衛(wèi)生問題的傳染病。一般將1970年以來發(fā)現(xiàn)或認識的人類傳染病納入其中。按照其歷史認識過程可以分為三類：①已存在的被認定為非傳染病而又被重新定義為傳染病,如消化性潰瘍、T細胞自血病、手足口病等。②已存在的近代才被認知的傳染病,如丙型和戊型病毒性肝炎<HC、HE>、軍團菌病、萊姆病等。③以往不存在,新發(fā)生的傳染病,如甲型H1N1流感、嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征<SARS,我國又稱之為"傳染性非典型肺炎">、艾滋病<AIDS>等。近30年來新發(fā)40多種傳染病,中國新發(fā)20多種。中國目前傳染病的流行形勢嚴(yán)峻,表現(xiàn)為一些基本控制的傳染病重燃、新傳染病不斷流入與已存在流行的新傳染病未被認知等。目前流行于中國的新發(fā)傳染病包括：艾滋病、腸出血性大腸埃希菌0157：H7感染、0139霍亂、軍團菌病、空腸彎曲菌腹瀉、萊姆病、單核細胞李斯特菌引起的食物中毒、小腸結(jié)腸炎耶爾森菌感染、漢坦病毒腎綜合征出血熱、新型肝炎、肺炎衣原體感染、小隱孢子蟲感染腹瀉、漢賽巴通體感染的貓抓病、禽流感、SARS、甲型HlNl流感等。國外有報道,在中國還沒有發(fā)現(xiàn)的新發(fā)傳染病有人類克雅病、埃博拉出血熱、立克病毒腦炎、拉沙熱、裂谷熱、埃立克體感染等。目前社會和環(huán)境因素的巨大變化如全球一體化、生態(tài)環(huán)境改變、人口增長、城市化與人口流動、不良的行為方式等促進了新發(fā)傳染病的不斷出現(xiàn)和擴散；隨著科學(xué)技術(shù)的進步,對新發(fā)傳染病與病原體的認識和識別能力提高,使新發(fā)傳染病在全球的不斷爆發(fā)流行成為可能。新發(fā)傳染病出現(xiàn)的機制和影響因素不同新發(fā)傳染病來源不同,影響其發(fā)生與出現(xiàn)的原因眾多,影響因素復(fù)雜多樣,且往往是在特定條件下促成其發(fā)生或流行。新發(fā)傳染病出現(xiàn)的內(nèi)在原因是源于出現(xiàn)新的致病微生物、發(fā)現(xiàn)新的病原微生物、來自動物的病原微生物、病原微生物致病性改變等。一、新發(fā)傳染病出現(xiàn)的機制1、新的疾病產(chǎn)生的可能機制病原體發(fā)生了變異,由以前未知的病原體、先前與人類疾病無關(guān)的病原體或病原體自身發(fā)生了遺傳變異產(chǎn)生了新種或新型病原體,這些致病微生物首次／重新感染人類引發(fā)了新的傳染病。2、新病原體進化機制不同種類微生物病原體的自然進化機制各異,通過微生物自身進化使得它們能夠適應(yīng)新的宿主細胞或找到新的物種作為寄主,產(chǎn)生新的毒素、破壞或逃避機體免疫、抑制炎性和免疫反應(yīng)、產(chǎn)生對藥物的抵抗力等。常見的病原體進化機制有點突變、分子內(nèi)重組、基因配伍、重組突變、超突變、缺失突變、基因重排等。病原體的變異不斷產(chǎn)生,而由于病原體繁殖很快,基因交換能力也很強,產(chǎn)生新的毒株也快。3、宿主調(diào)節(jié)機制由于RNA病毒在復(fù)制期間沒有糾錯功能,使RNA病毒的突變發(fā)生率非常高,在宿主免疫反應(yīng)系統(tǒng)或不尋常的選擇性壓力如宿主改變時,發(fā)生突變以繼續(xù)生存,從而導(dǎo)致新病毒的出現(xiàn)。比較有代表性的病毒是流行性感冒病毒,流感病毒面對大量有免疫力的人群選擇壓力,只有通過不同程度的基因突變<或抗原漂移>才能生存,這種過程不斷發(fā)生,導(dǎo)致流感經(jīng)常出現(xiàn)地區(qū)性流行。細菌之所以引起疾病是因為其有毒力因子,毒力因子常見的有毒素、酶、克隆因子、細菌素、溶血素和細胞侵入與抗藥性因子等。每一種細菌可擁有不止一種毒力因子。細菌間的毒力因子各不相同,通過質(zhì)粒在受體細菌間轉(zhuǎn)移,達到基因移動的目的,這是細菌應(yīng)對環(huán)境變化的重要方式。人類正常細胞基因自我調(diào)節(jié)機制被動物病原體基因干擾而失控時,也導(dǎo)致人體基因內(nèi)不同部位的密碼子突變而致病,如朊病毒所致的人克一雅氏病。二、影響新發(fā)傳染病出現(xiàn)的主要因素除了病原體和宿主本身的原因之外,許多因素也影響新發(fā)傳染病發(fā)生進程。影響新發(fā)傳染病發(fā)生和出現(xiàn)的因素多樣復(fù)雜,〔一〕自然因素動物性傳染病在自然界自然循環(huán),當(dāng)氣候條件發(fā)生改變時,可能影響傳染病的進化和傳播。溫度和濕度是疾病傳播最重要的因素。蚊媒傳播疾病的發(fā)生對氣候變化敏感,氣候的改變常常會導(dǎo)致媒介地理分布<如孳生地、水源、植被等>和數(shù)量<成熟周期、叮咬率、生存率等>的改變,影響病原體繁殖和傳播,而影響疾病的發(fā)生與播散,許多重要傳染病的發(fā)生主要取決于媒介對外部的氣溫和濕度的敏感性。如厄爾尼諾現(xiàn)象產(chǎn)生的氣候變化,可能是登革熱擴散的主要因素。氣候變化引起海水溫度和海平面升高可能使水源性傳染病發(fā)生率升高。氣候變化所致的人口遷移和對衛(wèi)生設(shè)施破壞能問接影響疾病傳播。惡劣氣候?qū)r(nóng)業(yè)影響所致的營養(yǎng)不良,以與紫外線輻射增加對人體免疫系統(tǒng)的潛在改變,可能使人體對傳染病的易感性進一步增加?！捕成鐣蛩匦掳l(fā)傳染病的發(fā)生和出現(xiàn)還與社會因素有關(guān)。隨著人類社會發(fā)展,如人口快速增長、城市化大規(guī)模移民、戰(zhàn)爭和地區(qū)沖突、抗生素濫用等,大大促進了新病原體出現(xiàn)和傳播的速度。1、人口快速流動人口增長和日益加快的城市化進程致使數(shù)億人居住環(huán)境衛(wèi)生惡化,疾病隨著人口的增長以與人們向擁擠的城市遷移而肆虐。容易在人群中傳播的疾病如流感都容易在城市中流行。貧窮、戰(zhàn)爭和自然災(zāi)害引起的大規(guī)模人口遷徙,并使許多人得不到最基本的醫(yī)療服務(wù)和藥物,造成傳染病傳播流行；而已有醫(yī)療衛(wèi)生體系不足,會使一些已經(jīng)得到控制的傳染病死灰復(fù)燃。2、藥物濫用由于抗生素等各種藥物的濫用,導(dǎo)致病菌很容易產(chǎn)生抗藥性,病原微生物的生命周期短,發(fā)育迅速,容易通過交換或突變產(chǎn)生新的基因,抗藥性通過遺傳不斷積累,而大量產(chǎn)生具有抗藥性的新耐藥菌株。耐藥譜越來越廣,具有抗藥性的病菌很容易蔓延,也增加了疾病控制的難度。新中國成立初期,結(jié)核病曾得到有效控制,近10年來發(fā)病率顯著上升的主要原因是出現(xiàn)了耐藥菌株。3、科技飛速發(fā)展人口快速增長導(dǎo)致人口密度增加、結(jié)構(gòu)變化、大量流動和城市化,加劇了傳染病發(fā)生、傳播和蔓延?？茖W(xué)技術(shù)的進步、醫(yī)療手段的提高,新的醫(yī)療設(shè)備、動物器官移植、免疫抑制劑等廣泛使用,也加速了病毒、細菌等病原體的擴散、變異和進化,出現(xiàn)一系列新的致命新病原體感染傳播。新發(fā)傳染病的流行特點一、人獸共患性人獸共患病<Zoonosis>是指脊椎動物與人類之間自然傳播的感染疾病。它可由病毒、細菌、衣原體、立克次體、支原休、螺旋體、真菌、原蟲和蠕蟲等病原體引起。據(jù)WHO統(tǒng)計,來自野生動物的新發(fā)人獸共患病<EmergingZoonosis>發(fā)生率也隨著時間推移上升,在1990～20xx發(fā)生的例數(shù)占過去60年總數(shù)52.0%。特別是近期暴發(fā)流行的急性呼吸窘迫綜合征<SARS>和人高致病性禽流感<AIV>,提醒我們,野生動物源性傳染性人獸共患病作為新發(fā)傳染病已經(jīng)成為威脅人類健康的重要因素。對人類造成了巨大的全球負擔(dān)。二、細菌與病毒為主導(dǎo)病原體分析發(fā)現(xiàn),54．3％的新發(fā)傳染病為細菌與發(fā)疹傷寒等的病原體引起；對近30年新發(fā)的14種病毒性傳染病進行了歸納和分析。細菌與病毒基因突變的可能加大與速度加快使得新發(fā)病原體不斷增加,新發(fā)傳染病的流行成為可能。三、傳播速度快,流行X圍廣AIDS自1981年發(fā)現(xiàn)首例病例以來,至20xx5月已覆蓋全球200多個國家,感染人數(shù)達6500萬人,累計死亡2500萬人,其中以非洲最為嚴(yán)重。SARS、人禽流感與甲型HlNl流感均在較短時間內(nèi)形成了全球大流行。四、不確定性由于對新發(fā)傳染病的傳播規(guī)律認識不足,而且缺乏基線資料評估,因此在對其流行趨勢進行判斷以與采取控制措施方面存在一定的不確定性。例如,在我國報告的傳染病疫情中,約60％因沒有病原學(xué)證據(jù),而被定義為不明原因疾病。三.人類病毒病防治的發(fā)展方向人類病毒病未來最有潛力的發(fā)展方向是基因治療,下面以艾滋病為例介紹基因治療在人類病毒病未來治療中的無限前景。艾滋病是最嚴(yán)重的感染性疾病。截至20xx,全球感染艾滋病病毒的總?cè)藬?shù)已高達6000多萬<其中2000多萬已死亡>。特別是非洲地區(qū),艾滋病已成為頭號殺手。艾滋病病毒主要破壞人體的免疫系統(tǒng),由于目前缺乏有效的治療方法或特效藥物,危害十分嚴(yán)重。發(fā)展基因治療艾滋病的新方法對于艾滋病的預(yù)防和治療都十分重要。目前,艾滋病的基因治療以對抗病毒感染、干擾病毒反轉(zhuǎn)錄、復(fù)制、包裝,以與殺滅被感染細胞等主要環(huán)節(jié)來設(shè)計,相應(yīng)的基因治療策略概述如下。<1>由于HIV感染首先需要與免疫細胞表面的受體結(jié)合,所以體內(nèi)轉(zhuǎn)入可溶性的受體分子基因,如CD4、CCR5等,這些基因的表達產(chǎn)物進入血液后,可與HIV結(jié)合,從而阻斷病毒入侵免疫細胞。<2>通過基因轉(zhuǎn)移使被感染細胞產(chǎn)生各種不同的蛋白質(zhì),干擾或阻止HIV在細胞內(nèi)的復(fù)制。如將HIV蛋白的突變基因以與過量的HIV順式序列轉(zhuǎn)入被病毒感染的細胞內(nèi),這些基因的表達產(chǎn)物可與病毒的蛋白與順式序列競爭,從而干擾病毒的正常復(fù)制過程。<3>將自殺基因轉(zhuǎn)入細胞中,當(dāng)細胞沒有HIV感染時,自殺基因并不起作用。當(dāng)細胞遭受或已經(jīng)遭受HIV感染時,HIV轉(zhuǎn)錄出來的特異蛋白便可以誘導(dǎo)自殺基因表達,從而特異性地殺傷感染了HIV的細胞,但對正常的細胞沒有傷害作用。<4>HIV感染人體時免