《兽医微生物学教学课件》17.分节段的负股rna病毒.ppt

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1、第32章分节段的负股RNA病毒,分节段的RNA病毒有3个科即正黏病毒科、布尼病毒科和砂粒病毒科。,第一节 正黏病毒科（Orthomyxoviridae）,目前：本科分为4个属,甲型流感病毒属Influenzavirus A乙型流感病毒属Influenzavirus B丙型流感病毒属Influenzavirus C托高土病毒属Thogotovirus,正黏病毒科的特性,圆形或多形（丝状）80120nm有囊膜核衣壳螺旋对称病毒RNA的复制在细胞核内核酸RNA：单股、负链、68节段、线状 甲型、乙型8节段，丙型7节段，托高土6节段,血凝素(H)和神经氨酸酶(N)是流感病毒的2个重要的分类指标,1,2

2、,4,3,5,6,7,8,PB2,PB1,RNP,RNA,M2,M1,NA,HA,分节段的（-）SSRNA,PA,RNA多聚酶,核糖核蛋白（RNP）,传播,经过飞沫传播，侵入呼吸道，通过其HA吸附于呼吸道粘膜上皮细胞膜上的HA受体上，然后侵入这些细胞进行增殖。引起发烧，呼吸系统疾病，以及全身症状。,正黏病毒与副黏病毒的比较,禽流感（Avian influenza,AI;bird flu),由A型流感病毒引起的一种禽类的感染和/或疾病 综合症，主要引起禽类的全身性或呼吸器官性传染病。分为高致病性禽流感（HPAI）、低致病性禽流感（LPAI）和无致病性禽流感。HPAI被国际兽医局（OIE）列为A类

3、传染病。,病原学,流感病毒的分类A型流感病毒亚型流感病毒命名禽流感病毒,流感病毒的分类,根据核蛋白NP和基质蛋白M的抗原性不同分为A、B和C型A型：除可感染人外，还可以感染禽（禽流感），以及许多其他种属的动物，如马、猪、海豹等。B型：主要感染人；C型：主要感染人，偶尔也可从猪分离到,据血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）抗原不同可将A型流感病毒分为不同亚型：HA有16个亚型：H1H16 NA有9个亚型：N1N9 从理论上：这16个HA和9个NA亚型的任意组合皆成为一个新亚型，现在流行的H5N1即为此种组合的结果,A型流感病毒亚型,流感病毒命名,包括：型(A、B或C)，宿主来源(除人外)，地理来源

4、，毒株编号(如果有)和分离的年代，后面圆括号内附以H和N的抗原性说明 如：1997年在香港从鸡和人体内分离到的H5N1亚型流感病毒，则被分别命名为：A/Chicken/Hongkong/220/97(H5N1)A/Hongkong/156/97(H5N1),禽流感病毒形态结构,分类：正粘病毒科，流感病毒属，A型流感病毒形态：椭圆形，有囊膜，直径80120nm,囊膜表面覆盖有紧密排列的纤突，分别为病毒的HA(三聚体棒状结构)和NA(四聚体蘑菇状结构)蛋白 核酸：负链单股RNA；核酸为大小不同的8个节段的基因组，编码10种蛋白：血凝素（HA）神经氨酸酶（NA）聚合酶蛋白（PB1、PB2、PA）核蛋

5、白（NP）基质蛋白（M1、M2）非结构蛋白(NS1、NS2）其中M1含量最多,病毒粒子,流感病毒结构,NA,M2 蛋白,HA,核糖核蛋白RNP,双层类脂质囊膜,基质蛋白M1,血凝素（HA）的作用,将病毒粒子吸附在细胞表面受体（唾液酸低聚糖）上在对病毒的中和作用和抗感染保护中，抗HA抗体非常重要变易性很强，是病毒发生抗原变易的主要原因HA识别和结合宿主细胞受体的特性，决定了被感染宿主的范围或种类HA的裂解(高致病力毒株H裂解位点富含碱性氨基酸)决定了病毒的毒力和感染性,神经氨酸酶（NA）的作用,催化唾液酸水解，协助成熟流感病毒脱离宿主细胞感染新的细胞，避免病毒粒子的聚集。对病毒在感染细胞周围的扩

6、散能力有很大影响 NA诱发的抗体无中和作用，但可减少病毒增殖和改变病程。能影响对HA的切割能力，在一定程度上可导致病毒致病性的不同,病毒的抗原变异,可以发生多种变异：对不同宿主的致病性、传播力和毒力、对抗体亲合力等都可发生变异最突出最重要的是抗原变异A型流感病毒抗原变异性最强，常引起世界性大流行；B型较小，常引起中度流行或局部暴发；C型比较稳定仅引起成人散发或婴儿感染。,流感病毒的抗原变异原理(1),抗原漂移(antigen drift)：抗原性漂移是由编码HA和/或NA蛋白的基因发生点突变引起的，是引起HA和/或NA的次要抗原变化HA和NA的抗原漂移是互不联系独立进行的，是基因突变和人群免疫

7、力对病毒压迫和选择的结果，它可引起致病性更强病毒的出现其13年出现一次新变种，引起一次中小规模的流行，新变种多在我国南方出现。,H,抗原漂移,流感病毒的抗原变异原理(2),抗原转变(antigenic shift)：当两种不同亚型流感病毒共同感染一宿主细胞时，（人IV人IV、人IV动物IV）两者的基因片段发生遗传基因重组（gene recombination)，可引起HA和/或NA的主要抗原发生变化此时HA和/或NA完全发生了变异，形成新亚型，是抗原的质变往往引起世界性大流行，间隔时间一般没有规律。,基因重排（reassortment）,A型流感病毒宿主特异性的分子生物学基础（1）,一般情况下

8、，各种A型流感病毒侵害的动物仍是其自然宿主，较少发生交叉感染 马流感病毒主要感染马猪流感病毒主要感染猪人流感病毒不能在鸡、鸭等禽类体内复制禽流感病毒（AIV）在灵长类动物体内的复制能力也极差 但这种宿主特异性又不是十分严格，有些流感病毒仍然可以在不同种属的动物间传播,病毒宿主特异性的分子生物学基础（2）,流感病毒入侵动物组织细胞，必须通过流感病毒的HA吸附在组织细胞膜的相关受体上，才能入侵宿主细胞 细胞受体和病毒HA受体结合位点的结构是决定流感病毒宿主特异性的主要因素,病毒宿主特异性的分子生物学基础（3）,常见细胞受体有两种：唾液酸2,3半乳糖受体：多数禽流感病毒优先结合于该受体唾液酸-2,6

9、半乳糖受体：人流感病毒优先结合于该受体,a2-3 sialylated glycans,Receptor,a2-6 sialylated glycans,（禽、猪上呼吸道，人下呼吸道）,（猪上呼吸道，人、雪貂上呼吸道）,病毒宿主特异性的分子生物学基础（4）,若该位氨基酸残基是谷氨酸（Glu），则有唾液酸a 2,3半乳糖（Saa-2,3Gal）受体结合特异性（易感染禽）若该位位氨基酸残基为亮氨酸（Leu），则为Saa-2,6Gal受体结合特异性（易感染人）若第226位氨基酸为蛋氨酸（Met），则同时对Saa-2,3Gal和Saa-2,6Gal均具有相同的结合能力(禽、人均易感染）97年香港禽流感

10、第226位氨基酸为Met，可能是导致香港AIV感染人的真正原因,不同流感病毒HA结合受体特性不同造成这种差异的原因与HA上受体结合位点的第226位氨基酸密切相关,AIV致病性的分子生物学基础（1）,不同动物感染A型流感病毒后临床表现有所不同，不同的A型流感病毒分离株即使是同一亚型，对同一宿主的致病力也有很大差异 禽类感染A型流感病毒后的临床症状与病毒毒力有关若为非致病力毒株或低致病力毒株（H9），病毒只在局部粘膜(如消化道或呼吸道)上皮细胞内增殖，不表现或只表现轻微的临床症状若为高致病力毒株（H5、H7），病毒常常侵入全身各组织器官，出现严重的临床症状乃至造成大批死亡,AIV致病性的分子生物学

11、基础（2）,流感病毒毒力取决于AIV囊膜上的HA是否容易被切割成HA1和HA2两个部分。如果HA容易切割，其致病性较强如果HA不容易切割，其致病性较弱或没有HA蛋白裂解活性决定了病毒的组织嗜性，而HA蛋白裂解活性又是由HA蛋白裂解位点上游的氨基酸组成和裂解位点附近的糖侧链存在与否决定的LPAIV和HPAIV的HA在裂解位点处的氨基酸序列明显不同，一般高致病性毒株在裂解位点附近都有连续4个以上碱性氨基酸，而LPAIV的HA裂解位点处一般就只有单个的碱性氨基酸(Lys或Arg),禽流感病毒对理化因素的抵抗力,A型流感病毒是囊膜病毒，对去污剂等脂溶剂比较敏感,常用消毒药可将其杀灭对热比较敏感，56

12、加热30分钟，60加热10分钟，6570加热5分钟即丧失活性。紫外线可迅速破坏其感染性，直射阳光下 4048小时即可灭活 流感病毒在有机物的保护下可极大地增强其抗灭活的能力，尤其的粪便中的病毒病毒的传染性在4条件下可以保持长达3050天，20时为7天，在羽毛中存活18天，在冷冻的禽肉和骨髓中存活10个月,三、禽流感流行病学,禽流感的传染源禽流感的传播途径禽流感易感宿主禽流感易感人群禽流感高危人群,禽流感的传染源,病禽和带毒禽为禽流感的主要传染源主要为患禽流感或携带禽流感病毒的鸡、鸭、鹅等禽类,特别是鸡；野禽在禽流感的自然传播中扮演了重要角色。被感染家禽主要从呼吸道、结膜和粪便中排出病毒,禽流感

13、的传播途径,主要是水平传播，通过呼吸道、消化道传播。养殖场间的人员和物品流动是主要的机械传播传播方式有感染禽和易感禽的直接接触传播以及气溶胶（微滴）传播或同受到病毒污染的各种物品间接接触传播等。感染的母鸡，可在所产蛋的蛋黄、蛋清和蛋壳中分离到病毒，故目前认为该病毒可能存在垂直传播H5主要以直接接触、经消化道传播，H9主要以呼吸道传播,禽流感的传播形式,主要的形式是同种间的传播：鸡鸡，猪猪，人人（？）等偶而也会出现同类但不同种动物之间的传播：猪人，野鸭家养火鸡近来出现不同种间的传播：鸟人，鸟猪等目前尚无人与人之间传播的确切证据,AIV的易感宿主,宿主范围非常广泛自然界以鸟类带毒最多见，已发现带毒

14、的鸟类88种，野禽多为带毒或隐性感染，鸽子可以带毒，但很少自然发病。水禽中，特别是鸭分离到的病毒比其它禽类多，多为隐性感染或带毒，有时也能大批死亡。家禽中以火鸡最易感，鸡次之。猪、马和人也可感染某些毒株,感染禽群及病毒亚型,鸡：H5N1,H5N2,H7N3,H7N7,H7N4,H9N2火鸡：H5N1，H5N8，H5N9，H7N1,H7N3,H7N7 鸭：H5N1 鹅：H5N1,禽流感易感人群及高危人群,易感染群：一般认为，人类对禽流感病毒并不易感，但有感染者。尽管任何年龄均可被感染，但在已发现的感染病例中，13岁以下儿童所占比例较高，病情较重。高危人群：从事家禽养殖业者在发病前1周内去过家禽饲

15、养销售及宰杀等场所者接触禽流感病毒感染材料的实验室工作人员,四、禽流感的临床特点,禽流感的潜伏期高致病性禽流感临床症状低致病性禽流感临床症状水禽流感症状禽流感的诊断,禽流感的潜伏期,从几小时到14天不等潜伏期的长短与感染病毒的数量和毒力 的强弱有关因感染途径、感染的禽类不同而有很大差异,高致病性禽流感临床症状,我国主要以H5N1为主各种日龄和品种的鸡均可发病潜伏期短，发病急，舍内传播迅速，但传播范围往往不大禽群突然发病，无明显症状突然死亡。体温升高（可达43C以上），精神极度沉郁，食欲废绝。母鸡的产蛋量急剧下降，甚至停产。呼吸道症状表现不一，咳嗽、打喷嚏、罗音，呼吸困难。,病禽流泪，头部和脸部

16、水肿，无毛皮肤发绀（冠和肉垂）或见有坏死神经紊乱，排黄绿色稀便病鸡腿部鳞片有红色或紫黑色出血有的有神经症状发病率和病死率可达100%。,高致病性禽流感的病理变化,喉头、气管充血、出血肺部水肿、淤血和出血，气囊膜增厚心外膜、冠状沟脂肪出血，腺胃乳头出血，有脓性分泌物，腺胃与食道、腺胃与肌胃交界处有带状出血12指肠及小肠有不同程度的出血斑或溃疡盲肠扁桃体出血，直肠黏膜及泄殖腔出血胰脏发炎并出血、坏死。肝脏肿大，有出血点卵泡充血、出血，呈紫红、紫黑色,H5亚型禽流感染,2003年前爆发高致病性AI的国家（地区）和血清型,1959年 苏格兰 H5N1 1994年 澳大利亚 H7N3 1961年 非洲

17、N5N3 199495 墨西哥 H5N21963年 英国 H7N3 1995，2001 巴基斯坦 H7N3 1966年 加拿大 H5N9 1997 澳大利亚 H7N4 1975年 澳大利亚 H7N7 1997 意大利 H5N21979年 英国 H7N7 19972002 香港 H5N1198384 美国 H5N2 19992000 意大利 H7N11983年爱尔兰 H5N8 2002 智利 H7N31985年 澳大利亚 H7N7 2003 荷兰、德国、比利时 H7N71991年 英国 H5N11992年 澳大利亚 N7N3,低致病性禽流感,我国主要以H9N2为主，产蛋鸡多发，商品肉鸡也可发病，

18、青年鸡和雏鸡发病较少潜伏期长，发病缓和，死亡率较低，但疫情范围往往较大。症状：咳嗽，有呼吸罗音或呼吸困难，眼结膜发红、流泪，鼻窦肿胀，鼻腔流出分泌物，头部肿胀、变大，鸡冠、肉垂肿胀，变厚、变硬，排水样稀便。产蛋鸡产蛋量下降，产沙皮蛋、畸形蛋，蛋壳退色。孵化率下降。,低致病性禽流感的病理变化,卵泡充血、出血，有的破裂，卵黄液流入腹腔，形成卵黄性腹膜炎输卵管水肿，内有大量的脓性分泌物，有的出现干酪样物质肾脏肿大，肾小管中含有尿酸盐,禽流感的诊断,流行病学临床症状病理学病原学血清学,病 料,病毒分离,血 清,抗原检测,核酸检测,细胞培养,鸡胚培养,ELISA,HA(血凝),RT-PCR,AGP（琼脂

19、扩散实验）,HI(血凝抑制）,ELISA,实验室检测方案,Probe,人感染禽流感状况,1981年，美国有禽流感病毒H7N7感染人类引起结膜炎的报道 1997年，我国香港特别行政区发生H5N1型人禽流感,导致18人感染，6人死亡，在世界范围内引起了广泛关注（第一次跨越物种障碍传染）近年来，人们又先后获得了H9N2、H7N2、H7N3亚型禽流感病毒感染人类的证据，荷兰（03年1名兽医死亡）、越南、泰国、柬埔寨等国家相继出现了人禽流感病例,禽流感的流行特点,禽流感感染的宿主多样性，使得禽流感的防制异常艰难和复杂禽流感病毒基因的多节段性决定了其血清型众多和极强的变异性不同毒株间的毒力差别巨大，同一毒

20、株的不同阶段其毒力也有差异，危害程度不一可以通过空气进行传播，传播速度快水禽是禽流感病毒的重要宿主，一些对水禽无致病性毒株对家禽有较高的致病性,六、预防控制,环境控制禽群管理人员管理病死禽处理 疫病监控体系 计划免疫制度 血清监测制度 预防性用药 封锁、隔离、消毒和扑杀,禽流感的预防控制,发生高致病性禽流感时应采取的措施,早期诊断：采集病料，密封后送实验室确诊。及时报告划定疫区封锁扑杀：3公里以内消毒紧急免疫接种：35公里以内疫区10公里范围内禁止活禽交易，6个月不许养禽。,禽流感与人类健康,禽流感病毒是人流感病毒的庞大基因库人类流感大流行的病毒都是通过种间传递方式来源于动物，根源是禽流感病毒

21、猪是新的流感毒株产生的“加工厂”，“混合器”，人的流感毒株和家禽的毒株在猪体内发生杂交或基因重组我国华南地区水域辽阔，是候鸟的迁徙必经之地，也是禽流感病毒重组、繁殖、扩散的主要地区，因此被认为是流感发生中心。,抗流感药物开发,正式上市的抗流感药物大体分为两类：一是以20世纪60年代中期发现的以金刚烷胺（amantadine）为代表的抗流感药物，只对甲型流感病毒有预防和治疗作用，阻断M2蛋白的作用，抑制流感病毒脱壳。二是神经氨酸酶抑制剂，对甲型和乙型流感病毒均有效。另外，以流感病毒复制过程的不同环节为靶点，还有一些药物正处于实验室研究或临床实验阶段。,“达菲”是怎样炼成的,现代生物学和化学研究的

22、结晶,20世纪40年代流感病毒对红细胞的凝集及解离（HA&NA）神经氨酸酶对流感病毒的繁殖及扩散的重要作用 1983年，澳大利亚分子生物学家破解了神经氨酸酶分子的立体结构,生物学基础研究历史：,NA 结构,药物研制,唾液酸,羟基换成胍基,扎那米韦,结合力提高1000倍,（乐感清）,添加疏水基团,GS4071,羟基变成乙酯,奥司他韦,（达菲，Tamiflu）,达菲合成路线图,布尼病毒科（Bunyaviridae）,是最大一个病毒科，成员超过350个,科的特性：球形，80-120 nm；单股负股RNA，分3个节段；核衣壳螺旋对称，有囊膜；胞浆内复制，通过高尔基体空泡出芽；对脊椎动物细胞有杀细胞作用

23、，在无脊椎动物细胞上为无CPE的持续性感染；对热、酸、脂溶剂、消毒剂等敏感。,分类,分为5个属，30多个血清群1.正布尼病毒属：18个血清群，160种2.汉坦病毒属：22种3.白蛉病毒属：2个血清群及若干亚群，50种4.内罗病毒属：7个血清群，33种尚有一属为植物病毒属还有未定属的病毒80多种,黑线姬鼠,裂谷热病毒(Rift Valley fever virus,RVFV),流行于非洲撒哈拉以南，最初在肯尼亚的东非大裂谷地区发现。目前有25种蚊子被认为是媒介，不过其保存病毒方法尚不清楚，猜测可能是经由卵传播，也就是说蚊子的卵可以自然地垂直感染此病毒。在雨量丰沛、昆虫大量孳生的季节容易产生疾病的大流行。只有一个血清型，能凝集小鼠红细胞。绵羊表现为发热、血泻等症状，怀孕母羊90-100%流产。,致病机理,是已知增殖能力最强的病毒之一，在靶器官内复制极快。病毒通过蚊虫叮咬或经口咽进入人体，经30-72h潜伏期后侵入肝实质及网状内皮器官，导致广泛的细胞损伤。绵羊几乎所有肝细胞损坏，脾肿大，胃肠道及浆膜下出血。,诊断,只能在P4实验室进行诊断或研究 用小鼠或Vero E6、BHK21细胞分离病毒 检测急性血清样本中特异的IgM，或做中和试验、HI检测发病期及康复期双份血清抗体。,