第二篇第二十一章—第二十三章學(xué)習(xí)輔導(dǎo)

1、第二篇 第二十一章一第二十三章 學(xué)習(xí)輔導(dǎo)【學(xué)習(xí)建議】醫(yī)學(xué)病毒學(xué)是醫(yī)學(xué)微生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的重要內(nèi)容，人類傳染病的75%系由病毒引起；而95 %的急性呼吸道感染的病因是病毒。在概述局部，介紹了病毒的根本概念和特點、病毒學(xué)的研究范疇。第24- 27章屬于病毒學(xué)總論局部內(nèi)容，介紹了病毒的根本性狀及分類、病毒的感染與免疫、病毒感染的實驗室診斷原那么及防治原那么等內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)這局部內(nèi)容， 我們應(yīng)掌握1病毒、病毒體的概念、測量單位、結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及醫(yī)學(xué)意義。2 .病毒感染的侵入途徑及在體內(nèi)的擴散途徑。 3病毒的增殖方式和復(fù)制周期各期名稱。 熟悉：1病毒體的 根本形態(tài)和大小、病毒復(fù)制周期中的吸附、生物合成、釋放

2、和干擾素的作用。2病毒的致病機制及在細胞和機體水平的感染類型。3.預(yù)防病毒感染的常用疫苗。了解：1.病毒的滅活方法及含病毒材料的保存方法。2.機體抗病毒免疫的組成、機制和特點。3.常用的病毒抗原 和抗體檢測方法。4.防治病毒感染的常用藥物。學(xué)習(xí)病毒學(xué)總論局部內(nèi)容，要注意根本概念、根本知識的掌握和理解，要注意抓綱領(lǐng), 建立知識結(jié)構(gòu)體系。【難點分析】一、病毒的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成一病毒的核酸與核心1病毒核酸為病毒的遺傳物質(zhì)，構(gòu)成病毒的核心。核酸是化學(xué)組成，核心是結(jié)構(gòu)名稱。小病毒僅含34個基因，大病毒可含數(shù)百個基因，為細菌基因組的1/10001/10。2每種病毒只含一種類型核酸。病毒核酸可以是單股或雙股，

3、可以呈線狀、環(huán)狀、也 可分節(jié)段。按核酸類型的不同， 可將病毒分為DNA病毒和RNA病毒兩大類，各自均有雙股和 單股之分。因此病毒根據(jù)核酸性質(zhì)的不同分為六種類型：DNA病毒中的雙股DNA病毒和單股DNA病毒；RNA病毒中的雙股 RNA病毒和三種單股 RNA病毒：單正股 RNA病毒、單負股 RNA 病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒。3. 感染動物的DNA病毒核酸多為雙股，RNA病毒多為單股。二病毒 衣殼：由蛋白質(zhì)組成，其亞單位是由多肽鏈組成的殼微粒，假設(shè)將衣殼比作房屋的墻，那么殼微粒相當(dāng)于磚塊。病毒體的衣殼按照殼微粒排列方式的不同有三種對稱形式：1立體對稱：病毒核酸高度盤繞于病毒體的核心，衣殼圍繞在外面，殼微粒大

4、多排列 成20面體立體對稱，20面體的每個面都呈等邊三角形。整個病毒外觀呈球形，如腺病毒。2螺旋對稱：病毒核酸為盤旋伸展?fàn)?，殼微粒那么沿著盤旋的核酸鏈呈螺旋形排列，似 玉米棒上玉米粒的排列。病毒外觀呈桿狀，如煙草花葉病病毒。3.復(fù)合對稱：既含立體對稱，又有螺旋對稱，如呈蝌蚪狀的噬菌體細菌病毒，其頭部為20面體立體對稱的球形，尾部為螺旋對稱的桿形。二、病毒的增殖與干擾現(xiàn)象一病毒的復(fù)制：病毒因為沒有細胞結(jié)構(gòu)和代謝系統(tǒng)，因此必須寄生在易感活細胞內(nèi)，由宿主細胞提供病毒合成的酶系統(tǒng)、原料、場所，按照病毒核酸的指令和模板進行子代病毒核酸的復(fù)制和衣殼蛋白質(zhì)的合成。因此，細胞內(nèi)是否含有病毒復(fù)制所需的全部物質(zhì)，

5、決定了病毒感染細胞后是否能順利復(fù)制出有感染性的成熟病毒體。如果細胞不適合病毒復(fù)制，就有可能形成頓挫感染或形成缺陷病毒。1. 吸附：病毒體能否吸附細胞，即病毒外表的接觸蛋白與細胞膜上的受體是否能特異 性結(jié)合，取決于二者在構(gòu)型上是否互補。每種細胞外表具有的受體不同，因而對病毒的易感性不同，即病毒感染細胞具有一定的宿主范圍。如HIV的包膜糖蛋白gP120吸附人T淋巴細胞外表的 CD分子；流感病毒的包膜血凝素刺突可吸附人呼吸道黏膜上皮細胞外表的糖蛋 白。脊髓灰質(zhì)炎病毒的受體分布在人及靈長類動物的腸上皮細胞膜及神經(jīng)細胞膜上。特異性 抗體可阻止病毒體與細胞受體的接觸，使細胞免受病毒的侵入和感染。2. 病毒

6、的生物合成：不同種類的病毒在細胞內(nèi)進行生物合成的場所不一樣。大多數(shù)DNA病毒在宿主細胞核內(nèi)合成 DNA在細胞漿內(nèi)合成蛋白質(zhì)。而大多數(shù)RNA病毒(除去流感病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒)的生物合成全部在胞漿中進行。3. 蛋白質(zhì)合成：包括病毒特異性 mRNA勺轉(zhuǎn)錄和病毒蛋白質(zhì)的翻譯。由病毒DNA或 RNA 為模板合成病毒特異性 mRNA勺過程稱為轉(zhuǎn)錄；以病毒特異性mRNA為模板在細胞核糖體上合 成病毒蛋白質(zhì)的過程稱為翻譯。感染人類和動物的病毒以雙股 DNAW毒和單股RNA病毒為主， 因此簡單介紹這類病毒的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(1) 雙股DNA( dsDNA病毒：雙股DNA病毒復(fù)制時以病毒核酸為模板，依靠宿主細胞 核

7、內(nèi)的依賴DNA的RNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄出早期 mRNA再在胞漿內(nèi)的核糖體翻譯合成病毒早期蛋白質(zhì)，即功能蛋白，主要是依賴DNA的 DNA聚合酶，具有合成大量子代病毒 DNA和抑制宿 主細胞自身代謝的功能。然后以子代DNA為模板，轉(zhuǎn)錄大量晚期 mRNA繼而在胞漿核蛋白體翻譯出晚期蛋白質(zhì)，主要是構(gòu)成病毒衣殼以及病毒包膜外表的結(jié)構(gòu)蛋白。(2) 單股RNA( ssRNA病毒：又分為單正股 RNA病毒、單負股 RNA病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒 三種類型。 單正股RNA病毒 :其核酸既可作為子代病毒核酸復(fù)制的模板，本身又具有mRNA功能，進入細胞后可直接附著在胞質(zhì)核糖體上翻譯出早期蛋白質(zhì)，主要是病毒的復(fù)制酶(依賴RNA的

8、RNA聚合酶)，可催化轉(zhuǎn)錄一股與親代正股RNA互補的負股RNA形成雙股RNA(土 RNA即復(fù)制中間型。其中正股 RNA起 mRN/作用轉(zhuǎn)譯晚期蛋白，構(gòu)成衣殼等結(jié)構(gòu)蛋白，負股那么為模板，復(fù)制出互補的子代正股RNA 單負股RNA病毒 :核酸本身不具有 mRNA功能，但病毒含有依賴 RNA的 RNA聚合酶， 可催化轉(zhuǎn)錄出互補的正鏈 RNA作為mRNA既轉(zhuǎn)錄出與之互補的子代負股 RNA又轉(zhuǎn)譯出病毒 的結(jié)構(gòu)蛋白和酶蛋白。 逆轉(zhuǎn)錄病毒:其基因組非常獨特，由兩條相同的正股 RNA組成并帶有逆轉(zhuǎn)錄酶(依賴 RNA的 DNA聚合酶)。復(fù)制時以病毒 RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下首先產(chǎn)生 RNA DNA雜 交中

9、間體，進一步產(chǎn)生雙股的 DNA從而整合于宿主細胞的 DNA中,再轉(zhuǎn)錄復(fù)制出子代 RNA4. 病毒的組裝和釋放：(1) 各種病毒在細胞內(nèi)的組裝部位不盡相同，如腺病毒在胞核內(nèi)，脊髓灰質(zhì)炎病毒在 胞漿內(nèi)，流感病毒在胞漿膜上，皰疹病毒在核膜和胞漿膜上。(2) 病毒的釋放方式： 細胞裂解釋放：主要見于裸露病毒體在宿主細胞內(nèi)大量復(fù)制，干擾了細胞的正常代謝而致細胞破裂死亡，大量子代病毒隨之全部釋放，如脊髓灰質(zhì)炎病毒。 出芽釋放：包膜病毒體的核衣殼在宿主細胞漿內(nèi)或核內(nèi)組裝之后便向包膜或核膜外突出形似出芽，并由此獲得局部宿主細胞膜或核膜成為病毒本身的包膜裹在核衣殼外，然后脫離宿主細胞釋出，如流感病毒的釋放。出芽

10、釋放不直接引起細胞死亡，但可使宿主細胞膜帶有病毒的某些抗原，以致被機體免疫系統(tǒng)識別和攻擊。 通過細胞間橋或細胞融合釋放：有些包膜病毒如麻疹病毒、巨細胞病毒很少釋放到細胞外，而是通過細胞間橋或細胞融合使病毒從受感染細胞直接向鄰近正常細胞釋放。這類病毒感染細胞后可在光學(xué)顯微鏡下見到多個細胞融合形成的多核巨細胞。細胞融合可導(dǎo)致細胞功能受損。(二) 病毒的干擾現(xiàn)象兩種病毒感染同一種細胞或機體時，常常發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒復(fù)制的現(xiàn)象，稱為干擾現(xiàn)象。干擾現(xiàn)象可發(fā)生在異種、同種、同型病毒、也可發(fā)生在滅活病毒和活病毒感染同一宿主。病毒間干擾的機理尚不十分清楚，可能與以下因素有關(guān)。第一種病毒誘導(dǎo)宿主細胞產(chǎn)生

11、干擾素，抑制第二種病毒的生物合成； 易感細胞的外表受體與第一種病毒結(jié)合后被破壞， 阻斷了第二種病毒的吸附；缺陷病毒，又稱缺陷性干擾顆粒(DIP)的基因組比完整病毒小，因此復(fù)制速度比完整病毒快，可與之競爭復(fù)制原料和復(fù)制酶而干擾完整病毒的復(fù)制；另外DIP?與完整病毒有著相同結(jié)構(gòu)的衣殼蛋白，可與完整病毒競爭細胞外表的受體而干擾后 者的吸附。病毒間的干擾現(xiàn)象可終止感染，使機體康復(fù)。機體感染毒力較弱的呼吸道病毒后，一段時間內(nèi)對一些病毒不易感，因此干擾現(xiàn)象屬于機體非特異性免疫的一局部。假設(shè)給機體注入病毒減毒活疫苗，可阻止毒力較強的病毒感染。在使用各種病毒疫苗時要注意防止發(fā)生干擾現(xiàn) 象，以免影響疫苗的免疫效

12、果。三、病毒的致病機制與感染類型(一) 細胞水平1 細胞破壞、死亡，即溶細胞型感染：多見裸露病毒體引起的急性感染，如脊髓灰質(zhì)炎病毒。細胞死亡的原因主要有：(1) 病毒早期蛋白對細胞代謝的抑制，阻斷細胞核酸和蛋白質(zhì)合成；(2) 病毒衣殼蛋白對細胞的毒性，如腺病毒的五鄰體可抑制細胞的合成代謝。(3) 細胞溶酶體膜通透性增高、釋放水解酶導(dǎo)致細胞自溶。(4) 細胞免疫反響導(dǎo)致細胞損傷。(5) 誘導(dǎo)細胞發(fā)生凋亡，如HIV、腺病毒感染細胞后可激活細胞的死亡基因，誘導(dǎo)細 胞發(fā)生凋亡。2 細胞膜結(jié)構(gòu)與功能改變，即穩(wěn)定狀態(tài)感染：主要見于包膜病毒體如流感病毒、皰疹病毒等引起的感染，可表現(xiàn)為急性或持續(xù)性感染。此類病

13、毒以出芽方式釋放，其復(fù)制過程相 對緩慢，所致細胞病變也相對較輕，短時間內(nèi)并不立即導(dǎo)致細胞死亡，但可導(dǎo)致：(1) 細胞膜抗原改變：如出現(xiàn)病毒抗原、細胞損傷暴露新的抗原等，可以被特異性抗 體和Tc細胞識別，通過免疫應(yīng)答導(dǎo)致感染細胞的損傷和破壞。(2) 細胞膜融合：如麻疹病毒、呼吸道合胞病毒由于有融合蛋白，可使感染細胞互相 融合，形成多核巨細胞，導(dǎo)致細胞功能障礙。(3) 細胞內(nèi)形成包涵體：如皰疹病毒、狂犬病毒感染細胞可使細胞內(nèi)出現(xiàn)包涵體，影 響細胞的正常功能，可導(dǎo)致細胞死亡。包涵體的形態(tài)、位置和染色性可在光學(xué)顯微鏡下觀察， 有助于病毒感染的診斷(圖 3狂犬病毒包涵體)。3.細胞轉(zhuǎn)化，即整合感染 ：見

14、于逆轉(zhuǎn)錄病毒和 DNA病毒引起的感染。如 DNA病毒中的 HBV HPV HSV EBV等可將基因整合在宿主細胞DNA上，稱為整合。RNA病毒中的逆轉(zhuǎn)錄病毒如HIV可將病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA后整合在宿主細胞染色體上。假設(shè)病毒整合部位恰好是細 胞的原癌基因或抗癌基因附近，可導(dǎo)致原癌基因激活或抗癌基因失活，可使細胞分裂失去控制成為腫瘤細胞。動物病毒中已證實有100多種可引起動物腫瘤。人類尚無直接證據(jù)。尸檢肝癌細胞進行核酸雜交，可發(fā)現(xiàn)HBV-DN A將肝癌細胞培養(yǎng)，可收獲大量HBV的抗原。(二) 機體水平的病毒致病機制1 炎癥反響：病毒結(jié)構(gòu)蛋白、細胞碎片、細胞外表新抗原等均可刺激機體產(chǎn)生抗體、致敏

15、淋巴細胞；炎性T細胞釋放一系列細胞因子和補體裂解片段的趨化作用，吸引細胞浸潤、滲出，使病毒入侵部位聚集大量吞噬細胞對病毒感染細胞進行吞噬、殺傷，造成感染局部的炎癥反響。2 免疫病理損傷：病毒感染可以引起機體的H、川、W型超敏反響。如病毒改變了細 胞膜抗原，可以刺激機體產(chǎn)生特異性抗體，抗體對靶細胞外表抗原的吸附并激活補體和吞噬細胞損傷靶細胞，此為II型超敏反響。大量病毒可溶性抗原如乙肝病毒的外表抗原和e抗原與相應(yīng)抗體形成循環(huán)免疫復(fù)合物沉積在腎小球、關(guān)節(jié)滑膜，通過激活補體、吸引嗜中性粒細胞，導(dǎo)致局部血管炎癥，此為III型超敏反響。另外，Tc細胞對病毒感染細胞的殺傷、Th1細胞釋放細胞因子引起的炎癥

16、反響，一方面破壞了病毒，另一方面也損傷了細胞，即細 胞免疫和IV型超敏反響共存。3.病毒對免疫系統(tǒng)的損傷：HIV感染的靶細胞是 T淋巴細胞和巨噬細胞，可以導(dǎo)致獲得性免疫缺陷。CMV EBV HSV等都可損傷巨噬細胞的吞噬功能、抑制B細胞產(chǎn)生抗體。由于免疫系統(tǒng)的損傷，機體不能徹底去除病毒，造成病毒的持續(xù)性感染。三病毒感染類型的區(qū)別1 .隱性感染和潛伏感染的區(qū)別：1腸道病毒感染大多數(shù)為隱性感染，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、甲型肝炎病毒的感染。呼 吸道病毒感染約1/3表現(xiàn)為隱性感染。隱性感染一般病毒最終被去除，機體產(chǎn)生特異性免疫 力，可抵抗再次感染。2 皰疹病毒的感染大多都可引起潛伏感染，如VZV HSV的初

17、次急性感染或隱性感染后，病毒可長期潛伏在體內(nèi)脊髓背根神經(jīng)節(jié)、三叉神經(jīng)節(jié)。一旦機體抵抗力下降便急性發(fā)作。在潛伏期體內(nèi)查不到病毒，即使體內(nèi)有特異性抗體也無法去除潛伏在細胞內(nèi)的病毒，無法阻止?jié)摲《镜脑俅伟l(fā)作。2 .慢性感染和慢發(fā)感染的區(qū)別：1慢性感染：如 HBV的感染，臨床病癥似波浪式，表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作，時好時壞，遷 延不愈。2慢發(fā)感染：潛伏期更長，潛伏期無任何病癥。一旦發(fā)作即呈進行性加劇而非波浪式的反復(fù)，死亡率極高。如HIV，潛伏期平均為8年。發(fā)作后病期一般為二年。3.急性感染后的遲發(fā)并發(fā)癥：如麻疹病毒的缺損病毒感染引起的SSPE缺損的麻疹病毒缺少M蛋白，不能芽生釋放，因此體內(nèi)特異性抗體對阻止發(fā)病

18、無效。 表現(xiàn)為患麻疹數(shù)年后 出現(xiàn)行為改變、智力下降、運動障礙、驚厥、昏迷、角弓反張，80%患者在九個月內(nèi)死亡。四、病毒感染的 實驗室診斷一標(biāo)本的采集與處理原那么：1. 盡早取材，選取適宜部位。2無菌操作，加雙抗青霉素和鏈霉素。3冷藏速送置含抗生素的 50%甘油緩沖鹽水。二病毒的別離培養(yǎng)和鑒定1.動物接種：可用于疫苗平安檢驗。2雞胚培養(yǎng)：常用于流感病毒檢測。3細胞培養(yǎng)：常用二倍體細胞，可制備疫苗。病毒在細胞中的增殖指標(biāo)主要有：1細胞病變效應(yīng)CPE。2紅細胞吸附：見于有血凝素的病毒如流感病毒，其感染的細胞膜外表有病毒的血 凝素，可吸附紅細胞。三病毒特異性抗體的檢測：參見免疫學(xué)相關(guān)內(nèi)容。四病毒感染的快速診斷1. 病毒顆粒的直接檢出：如光學(xué)顯微鏡下檢測包涵體，電子顯微鏡下檢測病毒顆粒。2. 檢測病毒抗原：可用免疫標(biāo)記技術(shù)，如免疫熒光FIA、放射免疫RIA、酶免疫 EIA和酶聯(lián)免疫吸附試驗ELISA,也可用蛋白印記技術(shù)、反向間接凝集試驗等。3. 檢測病毒核酸：如多聚酶鏈反響PCR、核酸雜交等。五、病毒感染的防治原那么一病毒感染的預(yù)防1 人工自動免疫：疫苗接種是預(yù)防病毒感染的最根本措施。1減毒活疫苗，如脊髓灰質(zhì)炎疫苗、甲肝疫苗、風(fēng)疹疫苗、腮腺炎疫苗。2滅活疫苗，如乙腦疫苗、流感疫苗、甲肝疫苗、狂犬疫苗。3基因工程疫苗：如乙肝疫苗。2 人工被動免疫：用于特異性治療和緊急預(yù)防