病毒與傳染病

1、,,病毒及病毒性傳染病,曹理想中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院lssclx@163.com,,病毒學(xué)概論,是一類非細胞型微生物主要特點體積非常微小，需在電子顯微鏡觀察結(jié)構(gòu)簡單，無細胞結(jié)構(gòu)，只含一種類型核酸（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)嚴格的細胞內(nèi)寄生，只能在活細胞中增殖對抗生素不敏感，但對干擾素敏感,與人類關(guān)系,引起傳染病：75%以上可能是人類某些腫瘤的病因之一鼻咽癌 EBV宮頸癌 人乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒Ⅱ型原發(fā)性肝癌 乙

2、型肝炎病毒傳染性強，流行廣泛，很少有特效藥,病毒與其它微生物的區(qū)別,一、病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與分類,病毒的大?。阂约{米（nm）為計量單位, 一般30~200nm The largest : （300nm, 痘病毒）The smallest: 10 nm 如口蹄疫病毒,微生物的大小比較,病毒的形態(tài),球形,蝌蚪狀,桿狀,子彈狀病毒,二、病毒的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成,核

3、酸,衣殼,核衣殼,基本結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,病毒體結(jié)構(gòu)模式圖,,,,殼粒,,,衣殼,,,核心（核樣物）,,,,,核衣殼,,包膜,,包膜病毒,,,,,包膜子粒,核心：核酸 →基因組genome →決定病毒遺傳、變異

4、 和復(fù)制殼粒capsomere → 衣殼capsid →保護、介導(dǎo)、抗原性包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike） →保 護、介導(dǎo)、抗原性,,主要——單一核酸構(gòu)成（DNA或RNA）線形或環(huán)狀；雙鏈或單鏈D

5、NA/RNA、分節(jié)段RNA作用——攜帶病毒全部的遺傳信息，決定病毒的形態(tài)、增殖、遺傳變異和感染性。少量蛋白質(zhì)：RNA聚合酶、反轉(zhuǎn)錄酶等功能蛋白,核酸,衣殼,核衣殼,一）核心,二）衣殼,成分——包裹在核酸外的蛋白質(zhì)，組成殼微粒 作用：保護病毒核酸；與易感C上V受體結(jié)合，輔助V對易感C的感染；抗原性，誘導(dǎo)機體免疫應(yīng)答。,核酸,衣殼,核衣殼,殼微粒的排列方式,螺旋對稱,20面體對稱,復(fù)合對稱,三）有些病毒有特殊結(jié)構(gòu)——包膜,包繞在

6、核衣殼外的一層膜樣結(jié)構(gòu)由特殊蛋白、類脂、多糖高度抗原性、保護作用、吸附,病毒的結(jié)構(gòu)(小結(jié)),心,二、病毒的增殖—復(fù)制,以自身基因組為模板，借助宿主細胞的酶類，復(fù)制出病毒的基因組，病毒的基因組經(jīng)過編碼產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)，經(jīng)過裝配，形成子代病毒復(fù)制周期（replication cycle）吸附、穿入、脫殼、生物合成、裝配與釋放病毒本身沒有獨立的蛋白合成酶系統(tǒng)，必須借助宿主細胞的蛋白合成體系合成病毒蛋白,病毒的增殖（步驟）,1、

7、吸附：病毒吸附點+相應(yīng)受體吸附具有特異性,（一）吸附,,,,（二）穿入,吞飲（pinocytotic vacuole）無包膜病毒被宿主細胞吞噬，進入胞內(nèi)融合（fusion)有包膜病毒的包膜與宿主細胞膜直接融合，病毒核衣殼進入細胞直接穿入,穿入,非包膜病毒,,,,,,,,entry directly across plasma membrane,,非包膜病毒,,,,,,,entry directly across plasm

8、a membrane,直接穿透細胞膜,,（三）脫衣殼,,,,,穿入宿主細胞時，在細胞溶酶體的作用下完成 衣殼蛋白發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化，衣殼破裂,,脫衣殼,,,,,,,,,,,（五）裝配、成熟和釋放,裝配與釋放,,病毒的異常增殖,頓挫感染 沒有完整的病毒顆粒產(chǎn)生缺陷病毒 基因組不完整或發(fā)生嚴重改變，不能復(fù)制出完整的子代病毒，需輔助病毒的共同感染才能增殖成為完整病毒,三、病毒的干擾現(xiàn)象,概念： 當(dāng)兩種病毒感染同一細胞或機體時，一

9、種病毒抑制另一種病毒的進入或復(fù)制，稱病毒的干擾現(xiàn)象干擾機制1、干擾素的產(chǎn)生2、競爭干擾3、占據(jù)表面受體或改變宿主細胞代謝途徑4、缺陷干擾顆粒,,,四、病毒的感染與致病性,感染方式： 水平傳播——病毒主要通過皮膚、粘膜或呼吸道、消化道或泌尿生殖道傳播，但在特定條件下可直接進入血循環(huán)(如輸血、

10、機械損傷、昆蟲叮咬等)而感染機體,,呼吸道、消化道,皮膚、粘膜,A,B,垂直傳播—— 指經(jīng)胎盤或產(chǎn)道將病毒由孕婦親代傳播給子代的方式 (如HIV及乙肝病毒等),,,,感染類型,隱性感染：指無明顯臨床癥狀的短暫病毒感染顯性感染：病毒感染后出現(xiàn)明顯的臨床癥狀急性感染：一般病程較短，病毒常隨疾病的痊愈而被消滅或自體內(nèi)排除持續(xù)感染：病毒在體內(nèi)較長時間存在，在一定時期內(nèi)無明顯癥狀

11、 （1）慢性感染（2）潛伏感染（3）慢病毒感染,(1)、慢性感染,體內(nèi)持續(xù)存在病毒，并可不斷排出體外的慢性進行性感染，病程可達數(shù)月或數(shù)年，有一定的臨床癥狀,,,,某些病毒在急性感染后，病毒潛伏于機體某些細胞內(nèi)，以后在一定誘因下可引起復(fù)發(fā)，呈急性過程,,,,,,,急,急,（2）、潛伏感染,病毒感染后，潛伏期很長，多侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)，緩慢發(fā)病，一旦出現(xiàn)癥

12、狀多為亞急性、進行性(如麻疹→亞急性硬化性全腦炎)，常導(dǎo)致死亡。,,,,,,潛伏期,（3）、慢病毒感染,細胞水平感染結(jié)果★★,1.溶細胞型感染：病毒在感染細胞內(nèi)增殖，引起細胞的溶解死亡—殺細胞作用，急性感染2.穩(wěn)定狀態(tài)感染：有包膜病毒以出芽方式釋放子代病毒，可出現(xiàn)細胞融合，形成多核巨細胞3.細胞凋亡4.細胞增生與細胞轉(zhuǎn)化5.細胞基因的整合,溶細胞型感染,,多核巨細胞,,病毒感染引起宿主的免疫病理損傷,1、病毒對免疫系統(tǒng)的損傷,2

13、、誘發(fā)細胞產(chǎn)生新抗原，抗原抗體結(jié)合激活補體引起細胞破壞,3、免疫復(fù)合物引起損傷,4、細胞免疫損傷,五、抗病毒免疫,干擾素的作用 NK細胞 體液免疫的作用 細胞免疫的作用,干擾素,機體受病毒或其他干擾素誘生劑刺激,由細胞分泌的一類具有多種生物活性的糖蛋白，除抗病毒增殖活性外還可抑制細胞分裂，抗腫瘤，免疫調(diào)節(jié)等生物活性。,干擾素誘生機理,活化,翻譯,,人體內(nèi)干擾素基因,干擾素mRNA,干擾素,干擾素誘生劑,干擾素抗病毒機理,非直接滅活

14、病毒 誘生抗病毒蛋白(AVP) 抑制病毒蛋白在細胞內(nèi)合成增強自然殺傷細胞（NK細胞）、巨噬細胞和T淋巴細胞的活力，增強抗病毒能力,廣譜抗病毒作用調(diào)節(jié)免疫作用抗腫瘤作用抑制細胞分裂干擾素引起的不良反應(yīng)：流感樣癥狀 神經(jīng)紊亂,干擾素的作用,干擾素引起的

15、不良反應(yīng),發(fā)熱、寒戰(zhàn)、全身不適胃口欠佳精神紊亂,六.病毒感染的實驗室檢查,標本采集宜早，發(fā)病初期/急性期無菌操作及時病毒分離培養(yǎng)細胞培養(yǎng)動物接種雞胚培養(yǎng),epithelial cells - adenovirus,uninfected,early infection,late infection,slides from CDC,,流感病毒,,嗜神經(jīng)病毒,雞胚接種,形態(tài)學(xué)檢查血清檢測病毒核酸,,快速診斷,七.理化因

16、素對病毒的影響,滅活（Inactivation）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、紅細胞吸附、細胞融合等方法破壞包膜使蛋白質(zhì)變性損傷病毒核酸,物理因素,溫度病毒耐冷怕熱。-70ºC長期保存。凍融可殺死病毒60ºC 30 min或100ºC數(shù)秒即可殺死病毒，但HBV需100ºC 10 min方可殺死有包膜病毒比無包膜病毒對熱更敏感pH：多數(shù)在pH

17、 5~9范圍穩(wěn)定 腸道病毒耐酸（pH 3~5）射線和UVX線、?射線可將V核酸致死性斷裂，從而殺死VUV：使核苷酸形成二聚體（T—U），抑制病毒復(fù)制， 但可光復(fù)活，不宜用來制備疫苗,化學(xué)因素,脂溶劑：乙醚、氯仿、去氧膽酸鹽有包膜病毒敏感。無包膜病毒無作用（如腸道病毒）乙醚試驗可鑒別病毒有無包膜消毒劑：過氧乙酸、甲醛、戊二醛、鹵素殺死大多數(shù)病毒，但病毒對消毒劑抵抗力比細菌強，尤其是無包膜病毒常用甲醛來制備滅

18、活疫苗其他抗生素：對病毒無作用中草藥：有一定作用,預(yù) 防,人工自動免疫：接種疫苗(死疫苗、減毒活疫苗、亞單位疫苗、基因工程疫苗等)人工被動免疫：抗血清、丙種球蛋白、細胞因子等,免疫預(yù)防,人工主動免疫,滅活疫苗：,乙腦疫苗,狂犬疫苗,流感滅活疫苗,HAV，HBV疫苗等,減毒活疫苗：,脊髓灰質(zhì)炎疫苗,麻疹疫苗,腮腺炎疫苗,風(fēng)疹疫苗,HAV疫苗,亞單位疫苗：,,,,,藥物防治,金剛烷胺-------抑制病毒脫殼-----預(yù)防感冒,R

19、NA或DNA類似物,阿糖腺苷類、無環(huán)鳥苷、二羥丙氨甲基鳥嘌呤迭氮酰氨胸苷,抑制人類HIV逆轉(zhuǎn)錄作用,,治療AIDS,------治療皰疹性腦炎等皰疹病毒感染,,,,,生物制劑：干擾素、干擾素誘生劑、IL-1、TNF等；中草藥：黃芪、板蘭根、大青葉等。,1892年發(fā)現(xiàn)第一個病毒即煙草花葉病毒。1898年發(fā)現(xiàn)動物口蹄疫病毒。首先被證實對人類有致病性的是黃熱病毒（1901年發(fā)現(xiàn)）,病毒(virus)的發(fā)現(xiàn),3000BC，埃及孟非思壁

20、畫中長老患小兒麻痹癥,1892.2.12 《study on tobacco mosaic disease 》,Ivanowski,,,,,Early Development of Virology,1898 Beijerinck： virus,(Beijerinck)1851~1931,1932，Ruska (Semens Company ) transmission electron microscope, TEM，Resol

21、ution is 50nm。,,tobacco mosaic virus （TMV）,E．Ruska（1906~1988）,,Professor from Agricultural College of Beijing University,1、臨床約70-80%傳染病是由病毒引起的;2、病毒性疾病對人類健康危害極大;3、近20年來，新病毒不斷被發(fā)現(xiàn)，由此引發(fā)的病毒性疾病正越來越多的被人們所關(guān)注。,病毒與人類的關(guān)系,乙肝病毒,腺病毒