疾病与人类健康PPT课件.ppt

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1、9 疾病与人类健康,9.1 肿瘤与癌症9.2 人类免疫缺陷病毒HIV9.3 乙型肝炎病毒HBV9.4 人禽流感的分子生物学机制9.5 严重急性呼吸系统综合症-SARS的分子机制9.6 基因治疗,当今世界致命的10大疾病:一、心脏病(我国健康杀手排行榜上第一名的是冠心病)心脏病除常见的心悸、心前区疼痛等人们熟知的症状外，常常还有一些体表征兆。注意观察这些先兆症状，就能早期发现、早期治疗。这些体表征兆包括：1.呼吸：做一些轻微活动或者安静时出现呼吸短促现象，但不伴咳嗽、咳痰。2.脸色：如果脸色灰白而发紫，表情淡漠，这是心脏病晚期的病危面容。3.鼻子：如果鼻子硬邦邦的，这表明心脏脂肪累积太多。4.皮

2、肤：慢性心力衰竭、晚期肺源性心脏病患者的皮肤可呈深褐色或暗紫色。5.耳朵：如果你的耳垂出现一条连贯的皱褶，极有可能是冠状动脉硬化所致。6.肩膀：天气明明很好，左肩、左手臂内侧却有阵阵酸痛，这有可能是冠心病。,二、恶性肿瘤(癌)癌症到来几个信号：1.身体任何部位，出现可接触且逐渐增大的肿块。2.持续性消化不良；3.吞咽食物时灼痛感，食管内异物感，或胸骨后闷胀不适；4.身体部位如舌头、颊粘膜、皮肤等处没有外伤而出现溃疡经久不愈；5.妇女月经期间、期外或绝经期后出现不规则出血，接触性出血；6.原因不明的血尿或大便带血，腹泻、便秘交替；,三、脑血管病变(亦叫中风或脑溢血)要预防脑血管病一定要对一些脑血

3、管病信号加倍留意。1.突然发生眩晕：可发生在脑血管病前的任何时段，尤以清晨起床时发生得最多，在疲劳、洗澡后也易发生。2.突然发生剧烈头痛：任何突然发生的剧烈头痛；伴有抽搐的发作；近期有头部外伤史；伴有昏迷、嗜睡；头痛的性质、部位、分布等发生了突然的变化。3.步态异常：步履蹒跚，走路腿无力是偏瘫的先兆症状之一。如果步态突然变坏，并伴肢体麻木无力时，则是发生脑血管病的先兆信号。4.哈欠不断：患缺血性脑血管病患者，80%发病前5-10天出现哈欠不断现象。5.高血压病人的鼻出血：数次大量鼻出血，再加上眼底出血、血尿，这种人可能在半年之内就会发生脑出血。6.血压异常：血压突然持续升高200/120mmH

4、g以上时，是发生脑出血的先兆；血压突然降至80/50mmHg以下时，是脑血栓形成的先兆。,四、胃肠炎(包括痢疾)可以从饭后的一些不明显症状中进行自我检查，早发现早治疗胃肠道疾病。1.饭后上腹痛，或有恶心、呕吐、积食感。常在秋季发作，疼痛可能有节律性；2.常常于饭后2小时胃痛，或半夜痛醒，进食后可以缓解，常有反酸现象；3.进食时有胸骨后受阻、停顿、疼痛感，且时轻时重；4.吃东西不当或受了凉后发生腹痛、腹泻，可伴有呕吐、畏寒发热；5.饭后饱胀或终日饱胀、嗳气但不反酸，胃口不好，体重逐渐减轻；6.饭后腹部胀痛，常有恶心、呕吐，偶会呕血，过去有胃病史近来加重,五、流行性感冒及肺炎 无特殊的预防和治疗方

5、法，发病于世界各地，尤其是智利和墨西哥等南美国家的死亡率较高。六、支气管炎(包括肺气肿和气喘)吸烟，尘埃、空气污染以及环境中的致敏因子，促使着支气管炎的发生和发展。加强耐寒锻炼，增强抗病能力，减少或避免感冒发生，是慢性支气管炎患者自我调养以利康复的重要手段。七、糖尿病 糖尿病人合并出现脑梗塞的危险比一般人高2到4倍，心梗危险要高3到4倍。1/3的病人有肾病，1/4会合并心血管病，1/3可能有眼睛问题，糖尿病引发尿毒症，最终末期死于肾衰竭的占据首位，高达36.39%，还有很多糖尿病患者死于心脏病。,八、肝硬化 病因至今奠衷一是，与过量饮酒及某些维生素的缺乏有关。持续的病毒复制可增加肝脏炎症和纤维

6、化的发生危险,后两者是慢性乙型肝炎患者发生肝硬化的前驱表现。肝硬化进展的“蛛丝马迹”1.脸消瘦、面黝黑：1/3以上患慢性肝炎或肝硬化的患者，其面部、眼眶周围皮肤较病前晦暗黝黑2.蜘蛛痣、朱砂掌：肝硬化患者常在面部、颈、胸、肩、前臂及手背等处出现一些扩张的皮肤小动脉3.眼发黄、皮发黄：患者的巩膜(眼白)或皮肤发黄，医学术语称为黄疸4.乳房胀、睾丸缩：肝脏对人体血液中性激素的平衡起着重要的作用。5.出血点、发低热：肝硬化患者常常有出血倾向，可出现反复鼻出血，刷牙时牙龈出血6.腹水现、静脉张：肝硬化患者往往会出现腹水。一般来说腹水量越大，反复次数越多，预后越不好,九、结核病 结核病是世界上主要传染病

7、的死因，特别是多重耐药性结核病的暴发流行和严重危害性。我国的结核病疫情的六个特点：1.感染人数多：我国约5.5亿人感染过结核菌，感染率达到44.5%2.患病人数多：全国现有活动性肺结核病人约450万，居世界第二3.新发患者多：全国每年新发生患者约145万4.死亡人数多：全国每年约13万人死于结核病5.农村患者多：全国约80%结核病患者集中在农村，尤其是中西部地区6.耐药患者多：全国菌阳肺结核病人耐药病人约占1/4,十、感染性疾病及外伤 特别在不发达国家，儿童在此类疾病和外伤中死亡率较高。(这10大疾病并没有包括车祸等意外性死亡，意外性死亡在全球人类死亡总数中，所占比例也是非常高的。),世界十大

8、神秘疾病：1、莫吉隆斯症这种病最近又死灰复燃了，其症状就像科幻小说一般。患者反映身上好像有虫子在爬，开放伤口上有奇怪的丝状物质出现。有些医生说，这是心理作用，可是有的医生说这种情况是确实存在的2、慢性疲劳综合症这是一种典型的医学无法解释的体征。确诊只能靠排除法，排除各种可能性。患者除了略感疲劳之外，常常一连几天躺在床上不想起来。3、克雅氏病这种罕见的脑病有一个通俗的名称，那就是疯牛病。吃了患疯牛病的牛肉就会患上这种疾病。新型克雅氏病发病急，而且很致命，医生到现在为止还无法判断多数病人发病的原因，更说不上预防了。,4、精神分裂症这种病的患者被剥夺了从逻辑上辨别真实与虚幻的能力，专家认为这是一种最

9、令人费解的心理疾病。不同的病人有不同的症状，其中包括妄想、幻觉、言语错乱、缺少动机或情绪。然而，医学上却没有任何明确的试验可以给出定义。5、自体免疫病这是一系列病痛的笼统说法，其中包括狼疮和多发性硬化症。自体免疫病是将患者体内的器官和正常功能当成入侵之敌。自体免疫病属于慢性病，一旦患上身体就会变得很衰弱。医生除了采取一些缓解症状的办法之外，简直是是束手无策。6、异食癖被诊断患有异食癖的病人往往有一种无法满足的冲动，专找一般人不吃的东西吃，比如污物、纸张、胶水和粘土。从分析上看，这种病的出现与矿物质缺乏有关，可是卫生专家至今还没有找到患病的根本原因以及治疗方法。,7、禽流感人类对家禽携带的强大的

10、禽流感病毒缺少免疫力。卫生官员担心，这种会产生变种，从而引发人际传染。人感染禽流感死亡率在百分之五十左右。到目前为止，人受感染多半是因为直接接触了被感染的家禽。最近有一连串的病例似乎涉及到了人际蔓延的问题。8、普通感冒有估计说，美国每年有十亿个普通感冒病例，但是医生对流鼻涕、引发咳嗽的感冒的原因还知之甚少，而这些症状的根本原因有成百上千。对这种病有作用的不是抗菌素而是时间和鸡汤。据报道，探索普通感冒原因的工作正在取得进展。9、老年性痴呆病这种病不能与人到晚年好忘事的情况相提并论。老年性痴呆是一种退行性脑病，不同的人症状不同。引发这种病的准确原因还不得而知，有效的治疗方法也就无从谈起。10、艾滋

11、病该病发现已经二十五年了，如今已经成为最可怕的健康杀手，发展中国家尤为如此。虽然世界各国都在努力，可是依然没有找到有效的治疗方法。不过最新的研究已经取得了进展，有关黑猩猩的试验已经结束，准备开始在人体进行试验。,9.1 肿瘤与癌症,癌（cancer）也称恶性肿瘤，是一群不受生长调控而繁殖的细胞。良性肿瘤则是一群仅局限在自己的正常位置，且不侵染周围其它组织和器官的细胞。,癌基因（oncogene）可分为两大类：第一类是病毒癌基因（viral oncogene，V-onc），编码病毒癌基因主要有DNA病毒和RNA病毒。DNA病毒包括乙型肝炎病毒、SV40和多瘤病毒、乳头瘤病毒、腺病毒、疱疹病毒和痘

12、病毒。RNA病毒主要是反转录病毒。反转录病毒致癌基因（retrovirus onc）可能是研究最多的病毒基因，它们能使靶细胞发生恶性转化。第二类是细胞转化基因（C-onc），有时也叫细胞癌基因，它们能使正常细胞转化为肿瘤细胞，这类基因与病毒癌基因有显著的序列相似性。,9.1.1 反转录病毒致癌基因,Rous在1910年发现带有单链RNA肉瘤病毒（一种反转录病毒）的鸡肉瘤无细胞滤液能在鸡体内诱发新的肉瘤。,1966年，85岁的劳斯获得诺贝尔奖,反转录病毒颗粒结构,反转录病毒基因组结构,反转录病毒的复制以病毒RNA为模板，用反转录酶转录出单链DNA分子，再利用宿主DNA聚合酶合成第二条DNA链，以

13、双链DNA形式整合到宿主细胞基因组中。被整合的反转录病毒DNA分子称为原病毒（provirus），它能指导病毒 mRNA的合成，并 利用宿主细胞中 的蛋白质合成机 器，翻译生成病 毒外壳蛋白等，最后组装成病毒 颗粒。,V-onc基因的起源研究发现，反转录病毒基因组中所带有的onc基因并非来自病毒本身，而是这些病毒在感染动物或人体之后获得的细胞原癌基因。动物或人原癌基因经病毒修饰和改造后，成为病毒基因组的一部分并具有了致癌性，其作用的靶分子也往往发生改变。,9.1.2 细胞转化基因,细胞转化基因实质上就是由原癌基因突变而来。当原癌基因在某些外界因素（如放射线、化学致癌物等）的作用下，发生数量和结

14、构上的细微变化，形成了致癌性的细胞转化基因，从而使正常细胞转化为肿瘤细胞。1、原癌基因原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的正常基因，是维持机体正常生命活动所必须的。当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。原癌基因的特点:广泛存在于生物界中；基因序列高度保守；在正常情况下表达水平很低；被激活后，形成致癌性的细胞转化基因。,原癌基因的分类：根据原癌基因产物在细胞中的位置，可分为：与膜结合的蛋白，如src基因产物；可溶性蛋白，如mos基因产物；核蛋白，如myc基因产物。根据原癌基因表达产物的功能，可分为：蛋白激酶类，如Src家族（酪氨酸蛋白激酶类）生长因

15、子类生长因子受体类GTP结合蛋白类，如Ras家族核蛋白类（DNA结合蛋白），如Myc家族未知功能类,2、原癌基因的表达调控原癌基因在正常细胞中通常以单拷贝形式存在，只有低水平的表达或根本不表达。在很多情况下，原癌基因的结构发生了点突变或插入、重排、缺失及扩增等，改变其转录活性。,点突变,LTR插入：LTR是逆转录病毒基因组两端的长末端重复序列（long terminal repeat），含有强启动子序列。,基因重排：正常情况下，c-myc定位于8q24，免疫球蛋白重链基因（IgH）定位于14q32，轻链基因（Ig）定位于22q12，轻链k基因（Igk）定位于2p11。,缺失。很多原癌基因5上游

16、区存在负调控序列，一旦该序列发生缺失或突变，就丧失抑制基因表达调控的能力。如Burkitt淋巴瘤中C-myc因负调控序列的缺失或LTR插入破坏其结构而增强表达。,基因扩增。使每个细胞中基因拷贝数增加，从而直接增加可用的转录模板。,3、基因互作与癌基因表达染色体构象对原癌基因表达的影响。基因表达不仅取决于基因本身及其相邻区域的一级结构，也取决于其空间构象，即基因在染色体上的空间排列和染色质的结构。当两个基因相距太近时，往往不易形成有利于高效转录的空间结构。基因领域：基因与基因之间的间隔距离基因领域效应：同一DNA链上两个具有相同转录方向的基因间隔小于一定长度时，影响有效转录所必需的染色质结构的形

17、成，从而使这两个基因中的一个或两个均不能转录或转录活性显著降低。0.3kb5kb，最佳间隔距离与两个基因的总长度正相关。正常人c-myc定位于第8号染色体，在其两侧分别存在强表达的基因，使c-myc处于两面受夹击的地位。在Burkitt淋巴瘤中，由于发生基因重排，使c-myc基因一侧的强表达基因消失，从而消除了对c-myc的基因领域效应，使后者的转录活性增强。,原癌基因终产物对基因表达的影响。癌基因产物通过介质传递生长刺激信号的部位有3处：癌基因产物本身模拟了生长因子，因而与相应的受体作用，以自分泌的方式刺激细胞生长；癌基因产物模拟了已结合配体的生长因子受体，从而在无外源生长因子时提供了促进细

18、胞分裂的信号；癌基因产物作用于细胞内生长控制途径，解除此途径对外源刺激信号的需求。人血小板衍生生长因子（PDGF）与猴肉瘤病毒（SSV）的V-ras癌基因产物，上皮生长因子（EGF）与Src及V-erb癌基因产物之间都存在着极高的相似性，表明生长因子与癌基因转化有关。,抑癌基因产物对原癌基因的调控抑癌基因(tumor suppressor gene)/隐性癌基因：是一种抑制细胞生长和肿瘤形成的基因。如：抑癌基因p53、Rb抑癌基因抑癌基因与原癌基因在生物学上有以下几点差异：在功能上，抑癌基因起负调控作用，而原癌基因起正调控作用；在遗传方式上，原癌基因是显性的，而抑癌基因在细胞水平上是隐性的，在

19、突变发生的细胞类型上，抑癌基因突变可以发生在体细胞中，也可能发生在生殖细胞中并通过生殖细胞得到遗传。原癌基因突变只发生在体细胞中。,外源信号对原癌基因表达的影响。细胞外信号（包括生长因子、激素、药物等）作用于靶细胞后，通过细胞膜受体系统或其它直接途径被传递至细胞内，再通过多种蛋白激酶的活化，对转录因子进行修饰，然后激活一系列基因转录。,9.2 人类免疫缺陷病毒HIV,人免疫缺陷病毒（HIV），俗称艾滋病毒，诱发人类获得性免疫缺陷综合症（AIDS）。HIV依靠血、血制品以及人体分泌的奶液和精液等传播（血液传播、母婴传播、性传播），主要感染T淋巴细胞，也感染B淋巴细胞和单形核细胞等。HIV感染形成

20、多核巨细胞，并导致细胞死亡。HIV病毒可以通过所感染细胞扩散到全身，已在淋巴细胞、脑、胸腺、脾等组织发现了该病毒。自然界广泛存在着突变株。,9.2.1 HIV病毒粒子的形态结构,9.2.2 HIV基因组及其编码的蛋白,HIV I基因编码区有很多重叠，尤其在基因组的3端。,HIV的结构蛋白主要包括3个基因：gag基因编码病毒的核心蛋白Pol基因编码病毒复制所需的酶类包括逆转录酶p66、整合酶p32env编码HIV包膜糖蛋白,9.2.3 HIV的复制,HIV与受体结合后，病毒核心蛋白和两条RNA链进入细胞。反转录酶以病毒RNA为模板合成单链DNA，并由宿主细胞DNA聚合酶合成双链DNA（原病毒），

21、经环 化后进入细胞核并 整合到染色体上。,9.2.4 HIV的感染及致病机理,HIV感染人体后立即大量复制和扩散。大约70%以上的原发感染者在感染后2-4周内出现急性感染症状，包括发热、咽炎、淋巴结肿大、关节痛、中枢及外周神经系统病变、皮肤斑丘疹、粘膜溃疡等，持续1-2周后进入HIV感染的无症状潜伏期（可长达数年）。随感染时间的延长，HIV重新开始大量复制并造成免疫系统损伤，发展成艾滋病。,HIV除在细胞内大量繁殖造成细胞死亡外，还可通过以下几种途径导致免疫功能下降：HIV粒子表面的gp120蛋白脱落，与正常细胞膜上CD4受体结合，使该细胞被免疫系统误认为病毒感染细胞而遭杀灭；因T细胞CD4受

22、体被gp120封闭，影响了其免疫辅助功能；HIV的gp120蛋白可刺激机体产生抗CD4结合部位的特异性抗体，阻断T细胞功能；带有病毒包膜蛋白的细胞可与其他细胞融合形成多核巨细胞而丧失功能。,9.2.5 艾滋病的治疗及预防,迄今为止仍无任何药物可以完全抑制HIV在感染者体内的增殖并彻底治愈艾滋病。已批准的抗HIV病毒药物主要有：,预防,9.3 乙型肝炎病毒HBV,引起肝炎的病毒通称肝炎病毒（hepatitis virus）。目前已经知道的至少有甲肝病毒（HAV）、乙肝病毒（HBV）、丙肝病毒（HCV）、丁肝病毒（HDV）和戊肝病毒（HEV）等5种病毒。,9.3.1 肝炎病毒粒子结构,HBV粒子的

23、直径为42nm，由外膜和核壳组成。其外膜由病毒的表面抗原、多糖和脂质构成；核壳直径27nm，由病毒的核心抗原组成，并含有病毒的基因组DNA、反转录酶和DNA结合蛋白等。,9.3.2 HBV基因组及其所编码的蛋白,HBV基因组特点：双链部分环状结构：两条DNA链长短不一短链和长链的5端通过 240bp配对维持环状结构长链(L)完整、恒定，3.2Kb，为负链短链(S)长度可变，约 为长链长度的5080%，为正链两条链互补区两侧各有一 个11个碱基的直接重复序 列，称DR1和DR2,9.3.3 HBV的复制,乙肝病毒基因组为双链DNA，但其复制并不通过半保留复制方式，而是通过反转录途径。,HBV的编

24、码区及产物（1）S编码区。S编码区编码乙肝表面抗原蛋白，分别编码表面抗原主蛋白（SHBS）、原S1蛋白和原S2蛋白。SHBS是病毒外壳蛋白和22nm颗粒表面抗原的主要成分，占病毒蛋白的70%-90%。表面抗原有很强的免疫原性，是乙肝疫苗的主要成分。（2）P编码区。编码末端蛋白（又称引物酶）、反转录酶/DNA聚合酶及RNaseH。（3）C编码区。编码病毒核心抗原（HBcAg），切割后成E抗原（HBeAg）。HBeAg是分泌型蛋白，可在血清中检测到。（4）X编码区。编码X蛋白，覆盖了负链的缺口部位。X蛋白具有反式调控作用，能激活多个同源或异源启动子或增强子，与肝癌的发生有相关性。,“大三阳”、“小

25、三阳”：表面抗原(HBsAg)，表面抗体(抗HBs)，E抗原(HBeAg)，E抗体(抗HBe)，核心抗体(抗-HBc)，这五项即为通常所称的二对半检查，是检查有无肝炎病毒感染的主要指标。其中1、3、5项阳性，俗称大三阳，1、4、5项阳性，俗称小三阳。二者的区别是“大三阳”中的HBeAg阳性转为了“小三阳”中的抗HBe阳性。,9.4 基因治疗,8.4.1 基因治疗的主要途径1990年，科学家第一次用反转录病毒为载体把腺苷脱氨酶基因（ADA）导入来自病人自身的T淋巴细胞，经扩增后输回患者体内，获得了成功。5年后，患者体内10%的造血细胞呈ADA基因阳性。,基因治疗的两大途径：ex vivo与in

26、vivoex vivo途径：将含外源基因的载体在体外导入人体自身或异体（异种）被“基因工程化的”细胞，经体外细胞扩增后输回人体。这种方法易于操作，而且因为细胞扩增过程中对外源添加物质的大量稀释，不容易产生副作用。同时，治疗中用的是人体细胞，尤其是自体细胞，安全性好。但不易形成规模，而且必须有固定的临床基地。in vivo途径：将外源基因装配于特定的真核细胞表达载体上，直接导入人体内。这种载体可以是病毒型或非病毒型，甚至是裸DNA，有利于大规模工业化生产。但这种方式导入的治疗基因以及其载体必须证明其安全性，而且导入体内之后必须能进入靶细胞，有效地表达并达到治疗目的。,9.4.2 基因治疗中的病毒

27、载体,用于基因治疗的病毒载体应具备以下基本条件：携带外源基因并能装配成病毒颗粒；能介导外源基因的转移和表达；对机体没有致病力。1、病毒载体的产生将适当长度的外源DNA插入病毒基因组的非必需区，包装成重组病毒颗粒。2、重组型病毒载体在不改变病毒复制和包装所需的顺式作用元件的情况下，有选择性地删除病毒的某些必需基因尤其是前早期或早期基因以控制其表达，所缺失的必需基因的功能由同时导入细胞中的外源基因表达单位提供。一般通过同源重组方法将目的基因插入到病毒基因组中。,3、无病毒基因的病毒载体在辅助系统的作用下，重组载体以特定形式（单链或双链DNA或RNA）被包装到不含有任何病毒基因的病毒颗粒中。这类载体的优点在于载体病毒本身安全性好，容量大。缺点在于往往需要辅助病毒参与载体DNA的包装，造成终产品中辅助病毒污染。4、非病毒载体：裸DNA、脂质体/DNA复合物、多聚物/DNA复合物、DNA微球体5、基因治疗中的问题基因导入系统基因表达的可控性需要更多的治疗基因,复习题,名词解释：病毒癌基因、原癌基因、细胞转化基因,