病毒学课件.ppt

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1、病毒学（Virology）,病原生物学教研室,病毒学总论,概 述病毒的基本性状病毒的感染与免疫病毒感染的检查方法,病毒是如何发现的？1886 Mayer证实了烟草花叶病（TMV）的传染性1892 Iwanowaski证实其病原是一种新的病原因子，透过细菌滤器，仍能感染。1896 Beigerink给这种通过细菌滤器的病原起名叫virus。,牛口蹄疫,烟草花叶病,概 述,病毒(virus)的基本特征,病毒体积微小，能通过滤菌器 纳米(nm),结构简单，只有一种核酸（DNA/RNA）,严格的活细胞内寄生,以核酸复制的方式进行增殖,病毒在医学上的重要性,病毒与感染性疾病,病毒与肿瘤,分子生物学研究工

2、具,天花病毒,天花病人,贯穿人类与感染性疾病的斗争史,美本土发现首例疯牛病,以色列养鸡场受禽流感袭击,SARS流行,第十五章 病毒的基本性状,病毒体(virion)：是指结构完整，成熟的、 具 有感染性的病毒颗粒。,1. 病毒大小,2. 病毒形态 多数呈球形或近似球形.,一、病毒的大小与形态,测量病毒大小的单位 : nm,小RNA病毒,EB病毒,流感病毒,烟草花叶病毒,噬菌体,病毒的结构与化学组成 病毒体 裸露病毒 核酸 + 衣壳 有膜病毒 核酸 + 衣壳 + 包膜 病毒的基本结构-核衣壳 nucleocapsid,包膜病毒体结构模式图,壳粒,衣壳,核心（核样物）,核衣壳,包膜,包膜病毒,包膜

3、子粒,（一）核衣壳 1. 核酸 仅含一种核酸，DNA/RNA 功能：控制病毒的生命活动 遗传、变异、增殖和感染性。 2. 衣壳 (capsid) 包绕在核酸外的一层蛋白质外壳，由一定数量的壳微粒组成。 功能:（1）保护核酸 （2）与致病有关 （3）免疫原性,衣壳 壳粒 (形态亚单位） 多肽分子（结构亚单位） 对称型 -螺旋对称型 20面体立体对称型 复合对称型,衣壳的对称方式,螺旋对称型,20面体对称型,复合对称型,壳粒,数目,排列,二十四面体对称,RNA,壳粒(capsomere),烟草花叶病毒壳微粒螺旋对称,(二)包膜（envelope）,1.化学成分和来源 类脂 + 蛋白,类脂: 来源于

4、宿主的细胞膜或核膜.,蛋白质: 病毒基因编码的产物.镶嵌于类脂层中， 呈钉状突起，称为 刺突(spike) 或包膜子粒 (peplomere),(2) 包膜的特性,对脂溶剂敏感,与致病性有关,刺突具有免疫原性,包膜刺突可与靶细胞表面相应受体结合,病毒体结构模式图,壳粒,衣壳,核心（核样物）,核衣壳,包膜,包膜病毒,包膜子粒,(三) 病毒的分类,1. 病毒分类的原则,核酸类型与结构,病毒体的形状和大小,病毒体的形态结构,对脂溶剂的敏感性等,2.常用的分类方式: *核酸类型 DNA病毒 RNA病毒 逆转录病毒 *临床类型 呼吸道病毒、 消化道病毒、肝炎病毒、 虫媒病毒、性传播病毒。,2. 亚病毒,

5、(1) 卫星病毒（salelletes）-单链RNA,一类可编码自身的衣壳蛋白,一类需利用辅助病毒的蛋白衣壳，曾被称拟病毒,(2) 类病毒（viroids）,单链环状RNA分子，不含蛋白质，无包膜和衣壳,(3) 朊粒（prion）,由一种耐蛋白酶K的蛋白分子组成，具有感染性，没有 核酸 。,三. 病毒的增殖 方式：主要是复制周期: 吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装、释放吸附和穿入（absorption and penetration） 吸附 : 病毒表面结构和与靶细胞膜特异受体结合 穿入 : 膜融合有膜病毒 胞饮无膜病毒 其他方式,HIV吸附宿主细胞,HIV,三. 病毒的增殖,2.脱壳（unc

6、oating） 病毒在细胞内必须脱去衣壳，其核酸方可在宿主细胞中发挥指令作用,艾滋病病毒（HIV）进入细胞和脱壳,dsDNA病毒的生物合成过程,3. 生物合成 (biosynthesis）,4. 装配与释放 （assembly and release）,病毒释放,裸露病毒溶解释放,有膜病毒芽生释放,芽生释放,TEM of HIV Budding from a T4-Lymphocyte,Simplified graphic showing replication of the Foot and Mouth disease virus (FMDV).,有膜病毒 无膜病毒,吸附,穿入,生物合成,组

7、装成熟,释放,四. 病毒的异常增殖和干扰现象,1、病毒的异常增殖 *顿挫感染病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增殖提供所需的酶、能量及必要成分，病毒就不能合成本身的成分，或合成病毒成分，但不能组装和释放出完整的子代病毒，称为顿挫感染。不能为病毒复制提供必要条件的细胞称非容纳细胞，能支持病毒完成正常增殖的细胞称为该病毒的容纳细胞。,* 缺陷病毒因病毒基因组不完整或者因某一基因位点改变，不能复制出完整的有感染性的病毒颗粒，称为缺陷病毒。 当缺陷病毒与其他病毒共同感染细胞时，若后者能为前者提供所缺乏的物质，就能使缺陷病毒完成正常增殖，这种有辅助作用的病毒称辅助病毒。,、病毒的干扰现象（interf

8、erence） 两种病毒同时或短时间内先后感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象，称为病毒的干扰现象 。干扰现象广泛存在于各种病毒之间，可以是异种、同种、同型或自身干扰，灭活病毒也能干扰活病毒。 干扰现象的意义：*能使感染终止，阻止、中断发病，构成机体非特异性免疫的一个重要组成部分。 * 使用疫苗预防病毒性疾病时，也可因为疫苗病毒间的干扰而影响疫苗的免疫效果，所以应注意合理使用。,五. 病毒的抵抗力（理化因素对病毒影响） 病毒的灭活: 1. 物理因素: 温度 、PH、射线 2. 化学因素: 脂溶剂、酚类、醛类、 氧化剂、卤素 3. 抗生素、中草药,思考题,病毒的特点？病毒的结构

9、组成及功能？病毒的增殖过程？,病毒的感染 一、病毒的传播方式与途径（一）水平传播（horizontal transmission) 含义：病毒在人群个体间的传播,途径,第十六章病毒的感染与免疫p151,1. 通过黏膜表面传播： 呼吸道、口腔消化道、泌尿道2. 通过皮肤传播：注射输血、虫媒叮咬、动物咬伤、皮肤伤口接触,（二）垂直传播（vertical transmission) 含义：病毒从亲代传播给子代的传播方式。 途径：胎盘、产道、 母婴哺乳 例如：CMV, HBV, HIV, HSV，风疹病毒等,二、病毒感染类型,(1) 据病变部位分：,局部感染，如流感病毒,全身感染，如肝炎病毒,(2)

10、根据临床症状的有无分为：,没有临床表现可向外播散病毒机体可获得特异性免疫,病毒性传染病,隐性感染,显性感染,(3) 根据病毒在机体内滞留时间长短分为：,急性感染(acute infection),持续性感染（persistent viral infection）,病毒可在机体内持续数月至数年、甚至数十年。可出现症状，也可不出现症状，长期带病毒，引起慢性进行性疾病，并可成为重要的传染源。,持续性病毒感染 ：包括慢性感染； 潜伏感染； 慢发病毒感染。慢性感染 ：显性或隐性感染后，病毒并未完全清除，而是持续存在于体内，疾病进展缓慢，慢性进行性或反复迁延，病程可长达数月、数年甚至数十年，病毒长期存在于

11、体内，机体长期间隙排毒，如乙型肝炎。 潜伏感染（latent infection）：某些病毒在显性或隐性感染后，病毒基因存在细胞内，有的病毒可长期潜伏于某种组织器官内而不复制，与机体处于相对平衡状态，此时无任何临床症状，机体通常也不排出病毒.当机体受到某些因素刺激，如冷热、劳累、感染、辐射等导致机体免疫功能降低时，潜伏的病毒被激活而重新活化增殖是疾病复发。 HSV-1 原发性口腔炎 病毒在三叉神经节中潜伏 唇疱疹水痘-带状疱疹病毒 儿童水痘 脊髓后根神经节中潜伏 带状疱疹,水痘带状疱疹病毒的潜伏感染,慢发病毒感染: 病毒进入机体后在体内缓慢增殖，潜伏期很长，可达数月、数年甚至数十年，出现症状后

12、呈进行性加重，最终导致患者死亡，是一种慢性进行性的过程，如HIV感染，多发性硬化症、朊粒感染等。麻疹病毒引起的亚急性硬化性全脑炎（SSPE，也有学者命名为急性病毒感染的迟发并发症）,三、病毒与肿瘤,病毒感染 肿瘤 人乳头瘤病毒 乳头瘤 人类嗜T细胞病毒 人T细胞白血病病毒感染与肿瘤发生密切相关 乙型肝炎病毒 肝癌 EB病毒 鼻咽癌,四、病毒的致病机理（一）细胞水平的致病,溶细胞型感染 多见于裸露病毒（致细胞病变效应（cytopathic effect, CPE） 抑制宿主大分子合成； 病毒蛋白的毒性作用； 破坏宿主细胞溶酶体； 损伤细胞器。,麻疹病毒Measles virus,human He

13、La cell line.,2. 稳定状态感染,细胞膜出现新抗原 多余的病毒结构蛋白镶嵌在靶细胞膜表面 靶细胞隐蔽抗原的暴露 靶细胞表面抗原被修饰细胞融合 形成多核巨细胞,3. 包涵体（inclusion body,IB）形成 某些病毒感染宿主细胞后，在宿主细胞内可出现大小和数量不等的圆形或不规则团块，经染色后在普通光镜下可见，称为包涵体。因病毒种类不同，包涵体特点也不同，有的在胞质内，有的在核内，或胞质胞核同时存在，嗜酸性或嗜碱性。如狂犬病病毒包涵体-内基小体。本质：病毒颗粒聚集而成， 或病毒增殖留下的痕迹（未装配的病毒成分组成）； 病毒增殖留下的细胞反应痕迹。意义：鉴别病毒； 诊断意义，病

14、毒增殖的指标，有包涵体则有病毒感染。,狂犬病毒感染细胞内的“Negri body”,4整合感染与细胞转化,RNA-V: V-cDNA DNA-V: V-DNA,Cultured rat pancreatic cells and transformed cells.,5.细胞凋亡,调节细胞凋亡的部分病毒基因,E1A,p53,apoptosis,E1B,(),（二）免疫病理损伤 1. 体液免疫病理损伤： 病毒Ag(膜上或可溶）+ Ab- II、III型超敏反应 2. 细胞免疫病理损伤 IV型超敏反应 CTL特异性杀伤病毒感染的细胞 CD4+Th释放细胞因子激活NK细胞、巨噬细胞，吞噬杀伤靶细胞。

15、3. 病毒感染-自身抗原暴露，诱导自身免疫 4. 病毒感染对免疫系统的直接损伤或抑制：HIV. 麻疹V,五. 病毒感染的检查方法,标本的采集与送检 2. 病毒的分离、培养与鉴定 动物接种 鸡胚接种 细胞培养 细胞病变效应（cytopathic effect,CPE）,3、病毒的血清学检测,4. 检测病毒核酸,中和试验、血凝抑制试验、补体结合试验 中和抗体 血凝抑制抗体 非中和抗体,病毒在细胞内增殖的指标,CPE,正常细胞,病变细胞,抗病毒感染免疫 一、非特异免疫 遗传因素、 屏障作用 吞噬细胞： 单核巨噬细胞系统在机体抗病毒感染中 起重要作用-阻止病毒扩散，促进感染的恢复。 （一）干扰素(in

16、terferon, IFN) -获得性的非特异免疫 1、 含义 病毒或其他干扰素诱生剂刺激人或动物细胞产生的糖蛋白，有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种生物学活性。 2、分类,种类产生细胞 抗病毒 抗肿瘤 免疫调节 人白细胞 强 弱 弱 人成纤维细胞 强 弱 弱 T细胞 弱 强 强,3、IFN作用机制 病毒IFN诱导剂 细胞产生IFN 细胞AVP基因活化 细胞合成AVP 抑制病毒蛋白的合成 （病毒不能增殖）,2-5A合成酶 蛋白激酶,抗病毒蛋白（antiviral protein),4、特性 * 具有种属特异性 * 广谱抗病毒 *免疫调节、抗肿瘤,（二） NK细胞 作用特点： （1）杀伤过程不受M

17、HC限制，也不依赖抗体； （2）广谱抗病毒（自然杀伤） （3）杀伤作用出现早，4 h； （4）IFN- 可激活NK细胞杀伤活性 细胞毒作用 分泌TNF,二、特异性免疫（一）体液免疫 1、中和抗体 由病毒的表面抗原刺激机体产生的抗体，可中和 病毒的感染性。 阻止吸附、调理作用、ADCC、激活补体（有膜病毒） 血清抗体（IgG、IgM）阻止病毒的血行扩散 局部抗体（SIgA） 抗再感染 2、非中和抗体-病毒病的辅助诊断 主要是由病毒的内部抗原刺激机体产生， 不能中和病毒的感染，但可发挥调理作用。,（二）细胞免疫 1、CD4+Th1 分泌细胞因子 活化巨噬细胞和NK细胞 清除细胞内病毒 2、 CD8

18、+CTL 发挥细胞毒作用，特异性的杀伤病毒感染的细胞。,垂直传播？举例？持续性病毒感染的类型？特点？病毒的致病机制？包涵体？举例？干扰素？（含义、类型、特性）,思考题,病毒感染的防治原则,免疫预防1、人工主动免疫：疫苗2、人工被动免疫：免疫血清、丙球、胎球、细胞因子等,疫苗名称 疫苗种类（培养细胞种类） 脊髓灰质炎疫苗 减毒活疫苗（人二倍体，Vero细胞） 麻疹疫苗 减毒活疫苗（鸡胚细胞） 流行性腮腺炎疫苗 减毒活疫苗（鸡胚细胞） 风疹疫苗 减毒活疫苗（人二倍体细胞） 甲型肝炎疫苗 减毒活疫苗（人二倍体细胞） 人用狂犬病疫苗 灭活疫苗（地鼠肾细胞） 乙型脑炎疫苗 灭活疫苗（地鼠肾细胞） 森林脑炎疫苗 灭活疫苗（地鼠肾细胞） 乙型肝炎疫苗 基因工程疫苗（酵母菌表达）,药物防治1、抗病毒化学制剂： 核苷类、非核苷类、蛋白酶抑制剂等2、新抗生素类： 真菌产物、放线菌产物，新霉素B3、干扰素和干扰素诱生剂： poly I：C、细菌脂多糖、灵芝多糖等4、治疗性疫苗5、基因治疗剂-asODN，asON，核酶6、中草药,金刚烷胺-抑制病毒脱壳-预防感冒,核苷类药物,病毒蛋白酶的抑制物-indinavir,-疱疹净，阿昔洛韦，AZT,THANKS,