病毒的复制医学宣教培训课件.ppt

病毒的复制医学宣教,病毒的复制医学宣教,生物合成(biosynthesis)： 有严格的时序性 无完整病毒颗粒，称为隐蔽期(eclipse phase) Eclipse/latent period(隐蔽期): 病毒即失去了完整的可见形态， 同时也丢掉了感染性，用一切血清学方法和电镜检查， 在细胞内已不能找到病毒颗粒。 不同核酸类型病毒具体方式各异,第二节 病毒的复制周期,病毒的增殖过程 复制周期(replication cycle),病毒的复制医学宣教,2,生物合成(biosynthesis)：第二节 病毒的复制周,第二节 病毒的复制周期,One step growth curve,病毒的复制医学宣教,3,第二节 病毒的复制周期 One step growth cu,12-16h: infectious particles inside the cell潜伏期(1atent period)是指病毒吸附于细胞到受染细胞释放出子代病毒所需的最短时间。不同病毒潜伏期长短不一，噬菌体一般有几分钟，动物病毒和植物病毒以小时或天计。人为裂解病毒感染细胞，在潜伏期前一阶段，受染细胞内检测不到感染性病毒，在后一阶段感染性病毒在受染细胞内数量急剧增加。病毒在感染细胞内消失到细胞内重新出现新的感染病毒的时期为隐蔽期(eclipse period,病毒的复制医学宣教,4,12-16h: infectious particles i,核酸复制和基因组的转录体现严格的顺序早期转录：病毒核酸复制以前的转录。早期基因-早期 mRNA-早期蛋白核酸复制晚期转录：核酸复制开始或复制后进行的转录。晚期基因-晚期 mRNA-晚期蛋白（病毒的结构蛋白）,第二节 病毒的复制周期,病毒的复制医学宣教,5,核酸复制和基因组的转录体现严格的顺序第二节 病毒的复制周期,第二节 病毒的复制周期,七大类型, 七种复制方式： 区域： DNA病毒 核内（除痘病毒） RNA病毒 胞质（除流感病毒及部分副粘病毒）,病毒的复制医学宣教,6,第二节 病毒的复制周期七大类型, 七种复制方式：病毒的复制医,第二节 病毒的复制周期,Virus is the modern relics of an ancient RNA world,病毒的复制医学宣教,7,第二节 病毒的复制周期 Virus is the moder,第二节 病毒的复制周期,You should remember,病毒的复制医学宣教,8,第二节 病毒的复制周期You should remember,第二节 病毒的复制周期,1. Double stranded DNA: dsDNA,There are 22 families, such as Adenoviridae, Hepersviridae Topology is critical: linear or circular Using host or viral DNA dependent RNA polymerase to make mRNA,病毒的复制医学宣教,9,第二节 病毒的复制周期1. Double stranded,第二节 病毒的复制周期,2. Double strand gapped DNA genomes, hepatitis B virus,The gap need to be filled to make ds DNA before make mRNA DNA is made from the virus encoded, reverse transcriptase,病毒的复制医学宣教,10,第二节 病毒的复制周期2. Double strand ga,第二节 病毒的复制周期,3. Single stranded DNA: ssDNA,There are 5 families and 1 genus, such as Circoviridae, Parvoviridae (adeno-associated virus) Topology : linear or circular DNA synthesis must precede mRNA production, Tiny,病毒的复制医学宣教,11,第二节 病毒的复制周期3. Single stranded,第二节 病毒的复制周期,4. Double stranded RNA: dsRNA,There are 7 families, such as Reoviridae (rotavirus) Most of them are segmented dsRNA can not be translated by ribosome Virus encode RNA dependent RNA polymerase,病毒的复制医学宣教,12,第二节 病毒的复制周期4. Double stranded,第二节 病毒的复制周期,5. Single stranded (+) RNA: (+)ssRNA,There are 22 families, such as Coronaviridae (SARS), Flaviviridae (Yellow Fever Virus), Picornaviridae (Poliovirus) (+)ssRNA can be directly translated into protein,病毒的复制医学宣教,13,第二节 病毒的复制周期5. Single stranded,第二节 病毒的复制周期,6. Single stranded (+) RNA with DNA intermediate,There are one families, Retroviridae(+)ssRNA is a real mRNA but it never be used as a message Virion enzyme: Reverse Transcriptase dsDNA integrated into host genome: “provirus”,病毒的复制医学宣教,14,第二节 病毒的复制周期6. Single stranded,第二节 病毒的复制周期,7. Single stranded (-) RNA: (-) ssRNA,There are seven families, Paramyxoviridae (measles virus), Filoviridae (Ebola virus), Orthomyxoviridae (Influenza virus), Rhabdoviridae (Rabies virus) segmented or non-segmented(-)ssRNA can not be directly translate Virion enzyme: RNA dependent, RNA polymerase that was wrapped inside the capsid,病毒的复制医学宣教,15,第二节 病毒的复制周期7. Single stranded,第二节 病毒的复制周期,What do viral genome look like in the virion?,病毒的复制医学宣教,16,第二节 病毒的复制周期What do viral genom,半保留复制模式：DNA病毒全保留复制模式：dsRNA病毒病毒核酸复制的重要中间体：连结体、RF、RI,第二节 病毒的复制周期,病毒的复制医学宣教,17,半保留复制模式：DNA病毒第二节 病毒的复制周期病毒的复制医,第二节 病毒的复制周期,病毒的复制医学宣教,18,第二节 病毒的复制周期病毒的复制医学宣教18,病毒核酸复制的重要中间体,连结体：病毒基因组的多个拷贝通过共价键或非共价键以串联或连环形成首尾相连的结构。RF（replicative form）：病毒核酸在复制过程中出现的一种结构，如单正链RNA病毒转录出负链RNA，两条链配对形成RF。RI（replicative intermediate)：部分单体，部分双体非病毒自身固有成分，完成复制后消失。,第二节 病毒的复制周期,病毒的复制医学宣教,19,病毒核酸复制的重要中间体连结体：病毒基因组的多个拷贝通过共价,装配(assembly)：固定的位点，特定的机制，协调的步骤,不同病毒在细胞内不同位置装配 除痘病毒外，DNA病毒细胞核 RNA病毒、痘病毒细胞质,第二节 病毒的复制周期,病毒的增殖过程 复制周期(replication cycle),将生物合成的蛋白和核酸等组装成子代核衣壳的过程,病毒的装配过程非常复杂 无包膜病毒、疱疹病毒等先形成20面体的空心衣壳， 病毒核酸从缝隙进入壳内 螺旋对称病毒：壳粒围绕核酸装配成核衣壳,病毒的复制医学宣教,20,装配(assembly)：固定的位点，特定的机制，协调的步,第二节 病毒的复制周期,病毒的复制医学宣教,21,第二节 病毒的复制周期病毒的复制医学宣教21,无包膜病毒即为病毒体，有包膜病毒还需获得包膜,第二节 病毒的复制周期,病毒的增殖过程 复制周期(replication cycle),成熟(maturation),成熟的标准：,形态结构完整具有成熟病毒颗粒的抗原性具有感染性,病毒的复制医学宣教,22,无包膜病毒即为病毒体，有包膜病毒还需获得包膜第二节 病毒的,破胞释放：细胞裂解，释放大量子代病毒 出芽释放：以出芽方式获得包膜，细胞不立即死亡。 CMV：通过细胞间桥或细胞融合在细胞间传播。,第二节 病毒的复制周期,病毒的增殖过程 复制周期(replication cycle),释放 (release),病毒的复制医学宣教,23,破胞释放：细胞裂解，释放大量子代病毒第二节 病毒的复制周,第二节 病毒的复制周期,病毒的增殖过程 复制周期(replication cycle),病毒的复制医学宣教,24,第二节 病毒的复制周期 病毒的增殖过程 复制周期(repl,病毒的异常增殖与干扰现象,第三节 病毒的异常复制,病毒进入细胞并在细胞内复制的本质是病毒与宿主细胞 相互作用的过程； 并非所有的病毒即使进入宿主细胞都能完成子代病毒的复制 产生完整的、有感染性的子代病毒；,病毒的复制医学宣教,25,病毒的异常增殖与干扰现象第三节 病毒的异常复制,病毒的异常增殖与干扰现象,顿挫感染（abortive infection） 细胞为病毒的非容纳细胞，病毒进入非容纳细胞感染过程； 缺乏部分/全部病毒增殖需要的酶、能量等，不能产生完整的 感染性的子代病毒；,Non-permissive cellPermissive cell,第三节 病毒的异常复制,病毒的复制医学宣教,26,病毒的异常增殖与干扰现象 顿挫感染（abortive i,缺陷病毒(defective virus) 带有不完整基因组或者某一基因位点发生突变的病毒体； 不能产生完整的感染性的子代病毒； 在辅助病毒或辅助细胞系的帮助下完成复制； 能够干扰同种成熟病毒体进入易感细胞（DIP) 可以为天然缺陷，也可以为人工缺陷病毒,Defective virus HDV Help virus HBV,第三节 病毒的异常复制,病毒的异常增殖与干扰现象,病毒的复制医学宣教,27,缺陷病毒(defective virus) Defecti,干扰现象(interference) 两种病毒感染同一细胞； 一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。,异种病毒 同种、同型病毒 灭活病毒活病毒之间,发挥干扰作用的缺陷病毒称 缺陷干扰颗粒 （defective interfering particles, DIP），与亲代病毒（标准病毒）之间存在着波动的共存。,第三节 病毒的异常复制,病毒的异常增殖与干扰现象,病毒的复制医学宣教,28,干扰现象(interference) 异种病毒 发挥干扰作,第四节 病毒学诊断,标本的采取与运送,病毒的分离,病毒的鉴定,病毒的血清学鉴定,病毒快速诊断,病毒的复制医学宣教,29,第四节 病毒学诊断 标本的采取与运送 病毒的分离,第四节 病毒学诊断,标本的采取与运送,应注意下列原则,尽可能在发病初期采集病毒，越迟阳性率越低在最适宜的部位采集 对本身带有杂菌 (如咽拭子、粪便) 或易受污染的标本，要进行病毒分离培养时，应使用抗生素因病毒在室温中易失去活性，标本应低温保存并尽快送检 血清学诊断标本的采取应在发病初期和病后23w内各取1份血清，以便对比双份血清抗体效价的动态变化,病毒的复制医学宣教,30,第四节 病毒学诊断 标本的采取与运送应注意下列原则尽,病毒的分离,在确定病原上是“黄金标准” !,动物接种,鸡胚接种,细胞培养,病毒的分离,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,31,病毒的分离在确定病原上是“黄金标准” ! 动物接种 鸡胚,病毒的分离,是最原始的病毒培养方法，常用小白鼠、豚鼠、家兔、猴等 根据病毒种类不同，选择敏感动物及适宜接种部位 如嗜神经性病毒（狂犬病毒）可接种于小鼠脑内 痘病毒可接种于家兔角膜或皮内 接种后逐日观察实验动物发病情况，取病变组织剪碎，制成悬液，继续传代，并做鉴定,动物接种,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,32,病毒的分离 是最原始的病毒培养方法，常用小白鼠、豚鼠、家,病毒的分离,鸡胚对多种病毒敏感。 一般采用孵化914天的鸡胚。 根据病毒种类不同，将病毒标本接种于鸡胚的不同部位。 最常用的鸡胚接种部位有：,羊膜腔 尿囊腔 绒毛尿囊膜 卵黄囊等,鸡胚接种,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,33,病毒的分离 鸡胚对多种病毒敏感。 羊膜腔 鸡胚接种,病毒的分离,原代细胞(primary cultural cells)：原胚肾细胞 二倍体细胞株(diploid cell strain)：有限传50代左右， 人胚肺WI-26株细胞 传代细胞株(continuous cell line)：癌细胞,细胞培养,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,34,病毒的分离 原代细胞(primary cultural,第四节 病毒学诊断,病毒的鉴定,病毒形态学观察 完整病毒在细胞中的增殖 病毒的成分 病毒的血清学鉴定 病毒的快速诊断,病毒的复制医学宣教,35,第四节 病毒学诊断 病毒的鉴定 病毒形态学观察病毒的,病毒的鉴定,病毒形态学观察： 电镜 免疫电镜,艾滋病患者血清的免疫电镜所见,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,36,病毒的鉴定 病毒形态学观察：艾滋病患者血清的免疫电镜所见,病毒的复制医学宣教培训课件,病毒的鉴定,细胞病变效应-cytopathic effect, CPE,有些病毒在细胞内增殖时可引起特有的细胞病变，称为细胞病变效应 (CPE)。常见的变化有细胞变圆、聚集、坏死、溶解或脱落等。,有些病毒如麻疹病毒、CMV、RSV等作用于细胞膜，可使邻近的细胞相互融合，形成多核巨细胞或称融合细胞。 有些病毒 (如狂犬病病毒、麻疹病毒等) 可在培养细胞中形成胞浆或核内的包涵体。,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,38,病毒的鉴定细胞病变效应-cytopathic effec,细胞病变效应-cytopathic effect, CPE,第四节 病毒学诊断,Most virus are non-cytopathic virus,病毒的复制医学宣教,39,细胞病变效应-cytopathic effect, CPE,多核巨细胞，融合细胞-syncytia,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,40,多核巨细胞，融合细胞-syncytia 第四节 病毒学诊,狂犬病毒包涵体（Vegri body）,巨细胞病毒包涵体,细胞内包涵体-inclusion body,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,41,狂犬病毒包涵体巨细胞病毒包涵体细胞内包涵体-inclusio,病毒的鉴定,血凝实验-Hemagglutination test, HA血凝抑制实验-Hemagglutinatia inhibition test, HI,流感或副流感病毒等感染细胞后，由于细胞膜上出现了血凝素，具有吸附脊椎动物 (豚鼠、鸡、猴等) 红细胞的能力，这一现象称红细胞吸附； 常用来测定具有HA的粘病毒与副粘病毒的增殖； 若有相应的抗血清，则能中和细胞膜上的血凝素，HA不再发生，称红细胞吸附抑制试验。,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,42,病毒的鉴定血凝实验-Hemagglutination t,病毒的鉴定,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,43,病毒的鉴定 第四节 病毒学诊断病毒的复制医学宣教43,病毒的鉴定,干扰现象-interference,某些病毒感染细胞时不出现CPE或其他易于测出的变化(如红细胞吸附)， 但能干扰在其后感染的另一病毒的增殖， 如风疹病毒感染Vero细胞时CPE不明显，但它能干扰后感染的埃可病毒的增殖，从而阻抑后者所特有的CPE。,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,44,病毒的鉴定干扰现象-interference 某些病毒,病毒的鉴定,病毒感染性的定量测定： 空斑形成单位, PFU/mL 50%致死量（LD50）或50%组织细胞感染量（TCID50）,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,45,病毒的鉴定 病毒感染性的定量测定： 第四节 病毒学诊,病毒的鉴定,免疫荧光- immunofluoresence,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,46,病毒的鉴定免疫荧光- immunofluoresence,病毒的鉴定,第四节 病毒学诊断,检测病毒编码的酶-measurement of virus enzyme activity,病毒的复制医学宣教,47,病毒的鉴定 第四节 病毒学诊断检测病毒编码的酶-me,下列情况需要进行血清学检查：,采集标本中分离病毒已很困难； 目前尚未建立分离该病毒的方法和技术； 判断临床治疗效果；进行流行病学调查； 基层医疗机构无法开展病毒分离实验。,病毒的鉴定,病毒血清学鉴定：,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,48,下列情况需要进行血清学检查： 采集标本中分离病毒已很困难,原理：是用已知病毒抗原来检测病人血清中有无相应抗体，故须待病人感染后体内产生抗体时才能检出。,另外，在采取临床标本及病人血清应注意病程，必须采取患者急性期血清与恢复期血清 (双份血清) 进行血清学试验。若第2次血清抗体滴度比第1次高出4倍以上时，才有诊断意义。,病毒的鉴定,病毒血清学鉴定：,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,49,原理：是用已知病毒抗原来检测病人血清中有无相应抗体，故须待,中和试验(neutralizing test, NT test),补体结合试验 (complement fixation test,CF test),血凝抑制试验(hemagglutinatia inhibition test, HI test),凝胶免疫扩散试验,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,50,中和试验(neutralizing test, NT,病毒感染的快速诊断,检测病毒核酸,核酸杂交技术,斑点杂交、细胞内原位杂交 、DNA印迹杂交、RNA印迹杂交 基因芯片技术,核酸扩增技术,PCR、 RT-PCR,第四节 病毒学诊断,核酸测序技术,发现新病毒的最终方法,病毒的复制医学宣教,51,病毒感染的快速诊断 检测病毒核酸 核酸杂交技术 斑点杂交,第四节 病毒学诊断,病毒的复制医学宣教,52,第四节 病毒学诊断病毒的复制医学宣教52,第四节 病毒学诊断,New technology Realtime observation of Virus,病毒的复制医学宣教,53,第四节 病毒学诊断 New technology ,用于病毒复制研究的实验系统病毒的复制周期病毒的异常复制病毒的分离、鉴定和诊断,小结,病毒的复制医学宣教,54,用于病毒复制研究的实验系统小结病毒的复制医学宣教54,