本病毒基本性狀

1、1第四章第四章 病毒的基本性狀病毒的基本性狀病原生物學(xué)與免疫學(xué)教研室病原生物學(xué)與免疫學(xué)教研室 潘鳳蘭潘鳳蘭 副教授副教授 聯(lián)系方式聯(lián)系方式：81487384 (o)81487384 (o)2公元前公元前1500-1300年埃及浮雕提供了關(guān)于脊髓灰質(zhì)炎最早年埃及浮雕提供了關(guān)于脊髓灰質(zhì)炎最早紀錄。年輕祭司的一條腿萎縮了，與脊髓灰質(zhì)炎癥狀相似。紀錄。年輕祭司的一條腿萎縮了，與脊髓灰質(zhì)炎癥狀相似。34OPV: Oral Poliovirus Vaccine兒童在口服脊灰減毒活疫苗兒童在口服脊灰減毒活疫苗5唇皰疹唇皰疹皰疹性齒齦炎皰疹性齒齦炎67818921892年，俄國年，俄國IvanovskiIva

2、novski重復(fù)了麥爾重復(fù)了麥爾的試驗，的試驗，發(fā)現(xiàn)患病葉片汁液通過細發(fā)現(xiàn)患病葉片汁液通過細菌過濾器仍能引發(fā)菌過濾器仍能引發(fā)健康的煙草發(fā)病，健康的煙草發(fā)病，認為病原不是細菌，而是比細菌小認為病原不是細菌，而是比細菌小的感染性的因子引起。的感染性的因子引起。有感染性的濾過因子有感染性的濾過因子 virusvirus的中文的中文譯名病毒的概念譯名病毒的概念9簡簡 介介病毒病毒（virus）:是一類非細胞型的微生物。是一類非細胞型的微生物。 特點：特點： 1、體積微小。多在電鏡下才可觀察到。、體積微小。多在電鏡下才可觀察到。 2、結(jié)構(gòu)簡單，無細胞結(jié)構(gòu)。只含一種類型核酸、結(jié)構(gòu)簡單，無細胞結(jié)構(gòu)。只含一種

3、類型核酸（DNA或或RAN）。）。 3、嚴格的細胞內(nèi)寄生。、嚴格的細胞內(nèi)寄生。 4、對抗生素不敏感。但對干擾素敏感。、對抗生素不敏感。但對干擾素敏感。10病毒病毒（virus）:是一類體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、只含是一類體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、只含一種類型核酸（一種類型核酸（DNA或或RAN），嚴格細胞內(nèi)寄），嚴格細胞內(nèi)寄生的非細胞型微生物。生的非細胞型微生物。 病毒性疾病的特點病毒性疾病的特點 1、發(fā)病率高；、發(fā)病率高； 2、傳染性強；、傳染性強； 3、致死率高；、致死率高； 4、缺乏有效的治療方法。、缺乏有效的治療方法。1112病毒體病毒體（virionvirion）：）：第一節(jié)第一節(jié) 病毒形態(tài)、結(jié)

4、構(gòu)與化學(xué)組成病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成13一、病毒的大小和形態(tài)一、病毒的大小和形態(tài) 1、病毒的大小：、病毒的大?。?測量單位為測量單位為納米（納米（nm，1nm=10-3 m）14 Staphylococcus aureusChlamydiaPox virusHerpes virusInfluenza virusPicornavirus (polio)Size of viruses15Five shapes16Viral structure核衣殼核衣殼nucleocapsid包膜包膜envelope17二、病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成二、病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 (一一)病毒體的結(jié)構(gòu)：病毒體的結(jié)構(gòu)： 1、

5、核心核心(core) 2、 衣殼（衣殼（Capsid) 3、包膜包膜(envelop)核衣殼核衣殼nucleocapsid18 包包 膜膜 病病 毒毒 裸裸 露露 病病 毒毒SpikeEnvelopeEnveloped virusNaked virus191、 核心核心(core)：僅由裸露的核酸構(gòu)成僅由裸露的核酸構(gòu)成。 DNA：dsDNA（多見）（多見） ssDNA: +ssDNA和和 -ssDNA RNA：ssRNA(多見多見): +ssRNA ssRNA dsRNA 20 核酸的功能核酸的功能： 1）病毒的復(fù)制）病毒的復(fù)制 2）決定病毒的特性）決定病毒的特性 3）使病毒具有感染性）使病毒

6、具有感染性21 2 2、 衣殼（衣殼（Capsid)Capsid)： 衣殼由一定數(shù)量的衣殼由一定數(shù)量的殼粒殼粒組成。組成。 22 二十面體對稱型二十面體對稱型病毒衣殼的幾種對稱形式病毒衣殼的幾種對稱形式（根據(jù)殼粒的數(shù)目和排列方式不同根據(jù)殼粒的數(shù)目和排列方式不同）23螺旋對稱型螺旋對稱型24復(fù)合對稱型復(fù)合對稱型25衣殼的功能：衣殼的功能：1 1）保護核酸）保護核酸2 2）參與感染過程）參與感染過程3 3）具有抗原性）具有抗原性26 3 3、包膜、包膜(envelop)(envelop)： 包繞在核衣殼外，包膜表面有釘狀包繞在核衣殼外，包膜表面有釘狀突起物稱做突起物稱做刺突刺突（spike spi

7、ke ）或包膜子粒）或包膜子粒 如如 血凝素血凝素(HA)(HA) 神經(jīng)氨酸酶神經(jīng)氨酸酶(NA)(NA)2728包膜的功能：包膜的功能：1 1）維護病毒的完整性）維護病毒的完整性2 2）具有與宿主細胞膜親和及融合的性能）具有與宿主細胞膜親和及融合的性能3 3）具有病毒抗原的特異性）具有病毒抗原的特異性2930病毒的增殖方式病毒的增殖方式病毒在宿主細胞內(nèi)，以病毒核酸為模板，在聚病毒在宿主細胞內(nèi)，以病毒核酸為模板，在聚合酶或聚合酶及其他必要因素作用下，合成子合酶或聚合酶及其他必要因素作用下，合成子代病毒的核酸和蛋白質(zhì)，裝配成完整的病毒顆代病毒的核酸和蛋白質(zhì)，裝配成完整的病毒顆粒并釋放到細胞外。粒并

8、釋放到細胞外。復(fù)制復(fù)制（replication）31一、病毒的復(fù)制過程一、病毒的復(fù)制過程1 1、吸附、吸附 2 2、穿入、穿入 3 3、脫殼、脫殼4 4、生物合成、生物合成 5 5、組裝和釋放、組裝和釋放復(fù)制周期復(fù)制周期(replication cycle)321.吸附（吸附（adsorption）感染的第一步和關(guān)鍵）感染的第一步和關(guān)鍵* *病毒體表面配體蛋白病毒體表面配體蛋白 + 易感細胞表面受體易感細胞表面受體* *決定病毒的嗜組織性和宿主特異性決定病毒的嗜組織性和宿主特異性332.穿入（穿入（penetration）病毒體穿過細胞膜，進入細胞）病毒體穿過細胞膜，進入細胞* *融合：包膜病

9、毒融合：包膜病毒 + + 部分裸露病毒部分裸露病毒* *胞飲：裸露病毒胞飲：裸露病毒 + 部分包膜病毒部分包膜病毒* *直接注入：噬菌體直接注入：噬菌體343.脫殼（脫殼（uncoating）：病毒脫去衣殼釋放核酸）：病毒脫去衣殼釋放核酸* *一些裸露病毒：穿入時即脫殼一些裸露病毒：穿入時即脫殼* *包膜病毒：在細胞溶酶體酶作用下脫殼包膜病毒：在細胞溶酶體酶作用下脫殼* *復(fù)雜病毒（痘病毒）：細胞溶酶體脫外殼，復(fù)雜病毒（痘病毒）：細胞溶酶體脫外殼， 病毒脫殼酶脫內(nèi)殼病毒脫殼酶脫內(nèi)殼35 4 4、生物合成、生物合成（1 1）是指病毒核酸的復(fù)制與蛋白質(zhì)的合成過程。）是指病毒核酸的復(fù)制與蛋白質(zhì)的合成

10、過程。( (復(fù)制出子代核酸和蛋白質(zhì)外殼復(fù)制出子代核酸和蛋白質(zhì)外殼) )（2 2）此階段在宿主細胞內(nèi)找不到完整的病毒體，）此階段在宿主細胞內(nèi)找不到完整的病毒體，稱為稱為隱蔽期隱蔽期。（3 3）生物合成的基本過程：）生物合成的基本過程： 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄mRNA mRNA 翻譯早期蛋白質(zhì)翻譯早期蛋白質(zhì) 復(fù)制子代復(fù)制子代核酸核酸 合成晚期蛋白質(zhì)合成晚期蛋白質(zhì) 36 病毒生物合成的方式：自學(xué)病毒生物合成的方式：自學(xué)胞飲胞飲1. 雙鏈雙鏈DNA病毒：以正鏈病毒：以正鏈DNA為模板，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生為模板，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，再在細胞核糖體上合成蛋白質(zhì)。，再在細胞核糖體上合成蛋白質(zhì)。2. 單鏈單鏈DNA病毒：先形成雙鏈病毒

11、：先形成雙鏈DNA，然后同，然后同1。3. 正鏈正鏈RNA病毒：正鏈病毒：正鏈RNA具有具有mRNA功能，先合成一聚功能，先合成一聚蛋白，加工后形成具有各種功能的病毒蛋白。蛋白，加工后形成具有各種功能的病毒蛋白。4. 負鏈負鏈RNA病毒：先轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生病毒：先轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，再合成蛋白。，再合成蛋白。5. 雙鏈雙鏈RNA病毒：以負鏈病毒：以負鏈RNA為模板轉(zhuǎn)錄，然后同為模板轉(zhuǎn)錄，然后同4。6. 逆轉(zhuǎn)錄病毒：以正鏈逆轉(zhuǎn)錄病毒：以正鏈RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄為為模板逆轉(zhuǎn)錄為DNA即即cDNA，后者整合到細胞染色體，然后再合成后者整合到細胞染色體，然后再合成mRNA和蛋白質(zhì)。和蛋白質(zhì)。37 (1)(1)裝配

12、：裝配： 新合成的子代病毒核酸與蛋白質(zhì)在宿主細胞內(nèi)組裝新合成的子代病毒核酸與蛋白質(zhì)在宿主細胞內(nèi)組裝為成熟病毒顆粒的過程。為成熟病毒顆粒的過程。 大部分大部分DNADNA病毒在細胞核內(nèi)組裝：如腺病毒病毒在細胞核內(nèi)組裝：如腺病毒 大部分大部分RNARNA病毒在細胞漿內(nèi)組裝：如脊髓灰質(zhì)炎病毒病毒在細胞漿內(nèi)組裝：如脊髓灰質(zhì)炎病毒 有些病毒在細胞核膜上組裝：如皰疹病毒有些病毒在細胞核膜上組裝：如皰疹病毒 也有病毒在細胞膜上組裝：如流感病毒也有病毒在細胞膜上組裝：如流感病毒 5.5.裝配與釋放裝配與釋放38(2)(2)釋放釋放: : 成熟病毒從宿主細胞游離出來的過程稱為釋放。成熟病毒從宿主細胞游離出來的過

13、程稱為釋放。 釋放的方式：釋放的方式： 細胞裂解：裸露病毒細胞裂解：裸露病毒 出芽：包膜病毒出芽：包膜病毒 細胞間橋或細胞融合：巨細胞病毒細胞間橋或細胞融合：巨細胞病毒394041病毒增殖的結(jié)局：病毒增殖的結(jié)局： ( (1) 1) 復(fù)制出完整的子代病毒顆粒。復(fù)制出完整的子代病毒顆粒。 (2) (2) 病毒基因與宿主細胞基因整合，不產(chǎn)病毒基因與宿主細胞基因整合，不產(chǎn)生子代病毒顆粒。生子代病毒顆粒。 (3) (3) 異常現(xiàn)象。異?，F(xiàn)象。42二、與病毒增殖有關(guān)的異?，F(xiàn)象二、與病毒增殖有關(guān)的異?，F(xiàn)象1 1 、頓挫感染、頓挫感染: : 病毒在宿主細胞內(nèi)不能正常增殖病毒在宿主細胞內(nèi)不能正常增殖 非容納細胞

14、非容納細胞: : 不能為病毒增殖提供條件的細胞不能為病毒增殖提供條件的細胞 容納細胞容納細胞: : 能為病毒增殖提供條件的細胞能為病毒增殖提供條件的細胞432 2、缺陷病毒形成：、缺陷病毒形成： 因病毒基因不完整或基因位點發(fā)生改變，不能因病毒基因不完整或基因位點發(fā)生改變，不能進行正常增殖的病毒稱為進行正常增殖的病毒稱為缺陷病毒缺陷病毒。 但當(dāng)它與另一種病毒共同培養(yǎng)時，若后者能彌但當(dāng)它與另一種病毒共同培養(yǎng)時，若后者能彌補缺陷病毒的不足，使缺陷病毒增殖出完整的病毒補缺陷病毒的不足，使缺陷病毒增殖出完整的病毒體，則這種有輔助作用的病毒被稱為體，則這種有輔助作用的病毒被稱為輔助病毒輔助病毒。443 3

15、、干擾現(xiàn)象、干擾現(xiàn)象(interference)(interference) 兩種病毒感染同一種細胞或同一機兩種病毒感染同一種細胞或同一機體，常發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒復(fù)體，常發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒復(fù)制的現(xiàn)象，稱為制的現(xiàn)象，稱為干擾現(xiàn)象干擾現(xiàn)象。45干擾現(xiàn)象的種類：干擾現(xiàn)象的種類： 異種干擾異種干擾 同種干擾同種干擾 自身干擾自身干擾46干擾現(xiàn)象的機理干擾現(xiàn)象的機理（1 1）病毒誘導(dǎo)宿主細胞產(chǎn)生干擾素。）病毒誘導(dǎo)宿主細胞產(chǎn)生干擾素。（2 2）易感細胞表面受體為干擾病毒占據(jù)破壞。）易感細胞表面受體為干擾病毒占據(jù)破壞。（3 3）缺陷干擾顆粒（）缺陷干擾顆粒（defective interfe

16、ring defective interfering particleparticle， DIP DIP ）的干擾作用。）的干擾作用。47 （1 1）病毒間的干擾現(xiàn)象能夠終止感染，病毒間的干擾現(xiàn)象能夠終止感染，使機體康復(fù)，是機體非特異性免疫的重使機體康復(fù)，是機體非特異性免疫的重要組成部分。要組成部分。 干擾現(xiàn)象的意義干擾現(xiàn)象的意義: :48（2 2）病毒疫苗使用注意事項）病毒疫苗使用注意事項 避免病毒疫苗間干擾現(xiàn)象的發(fā)生。避免病毒疫苗間干擾現(xiàn)象的發(fā)生。 避免病毒疫苗被野毒株的病毒干擾而影響避免病毒疫苗被野毒株的病毒干擾而影響疫苗的免疫效果。疫苗的免疫效果。49第三節(jié)第三節(jié) 病毒遺傳學(xué)病毒遺傳學(xué)

17、 5051 一、病毒變異的類型：一、病毒變異的類型： 遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 基因突變基因突變 變異變異 基因重組與重配基因重組與重配 基因整合基因整合 非遺傳物非遺傳物 基因產(chǎn)物的互補作用基因產(chǎn)物的互補作用 質(zhì)變異質(zhì)變異 病毒的表型交換和表型混合病毒的表型交換和表型混合 521 1、 基因突變：基因突變： 單一核苷酸的堿基發(fā)生變化。單一核苷酸的堿基發(fā)生變化。 基因突變可產(chǎn)生突變株?；蛲蛔兛僧a(chǎn)生突變株。53溫度敏感突變株溫度敏感突變株（t temperature emperature s sensitive ensitive m mutant ,tsutant ,ts突變株）突變株） 在在2828

18、 3535下可增殖，在下可增殖，在 3737 4040條件下不能增殖。條件下不能增殖。 tsts突變株有較高的恢復(fù)原來病毒特性的回復(fù)突變率（突變株有較高的恢復(fù)原來病毒特性的回復(fù)突變率（1010-4-4）。）。經(jīng)多次突變后，可獲得穩(wěn)定的病毒突變株，而經(jīng)多次突變后，可獲得穩(wěn)定的病毒突變株，而突變株多為減突變株多為減毒株，利用此機理可制備病毒疫苗，如脊髓灰質(zhì)炎疫苗。毒株，利用此機理可制備病毒疫苗，如脊髓灰質(zhì)炎疫苗。（1 1）條件致死突變株）條件致死突變株54（2）宿主范圍突變株（）宿主范圍突變株（hr株）株） 是指某些病毒由于突變，使其對宿主細是指某些病毒由于突變，使其對宿主細胞的感染范圍發(fā)生改變，

19、只能在特定的細胞中胞的感染范圍發(fā)生改變，只能在特定的細胞中增殖，稱為宿主范圍突變株增殖，稱為宿主范圍突變株 。如狂犬病疫苗如狂犬病疫苗。55（3 3）耐藥突變株：）耐藥突變株： 病毒酶基因改變病毒酶基因改變 降低對藥物親和力降低對藥物親和力 對藥物不敏感對藥物不敏感562 2、 基因重組與重配基因重組與重配 兩種有親緣關(guān)系、但性狀不同的病毒感染同兩種有親緣關(guān)系、但性狀不同的病毒感染同一細胞時，病毒之間交換核酸片段而引起的變異。一細胞時，病毒之間交換核酸片段而引起的變異。 57基因重配：分節(jié)段的基因重配：分節(jié)段的RNARNA病毒病毒 如如流感病毒容易發(fā)生變異，流感病毒容易發(fā)生變異，與流感病毒分節(jié)

20、段與流感病毒分節(jié)段的遺傳基因有關(guān)。的遺傳基因有關(guān)。59 3、病毒基因組與、病毒基因組與整合整合60非遺傳物質(zhì)變異：非遺傳物質(zhì)變異：基因產(chǎn)物的互補作用：基因產(chǎn)物的互補作用：61PolymeraseExpressedNo capsidprotein expressedNo virus outNo polymeraseExpressedCapsid proteinExpressedNo virus outThe same viruses out 62表型交換表型交換病毒的表型交換和表型混合病毒的表型交換和表型混合63二、病毒遺傳變異的生物學(xué)意義二、病毒遺傳變異的生物學(xué)意義 用于病毒性疾病的診斷、治療

21、和預(yù)防用于病毒性疾病的診斷、治療和預(yù)防 如：減毒活疫苗如：減毒活疫苗 牛痘接種法預(yù)防天花牛痘接種法預(yù)防天花 64第四節(jié)第四節(jié) 理化因素對病毒的影響理化因素對病毒的影響65 概念：概念： 滅活滅活(inacti(inactiv vation)ation) 病毒受理化因素作用后失去感染性稱。病毒受理化因素作用后失去感染性稱。 滅活的病毒仍保留其抗原性、紅細胞滅活的病毒仍保留其抗原性、紅細胞吸附、血凝和細胞融合等特性。吸附、血凝和細胞融合等特性。66影響因素：影響因素：一、物理因素：一、物理因素： 1 1、溫度、溫度 大多數(shù)病毒大多數(shù)病毒耐冷不耐熱，耐冷不耐熱，6030min6030min可滅活可滅

22、活。肝肝炎病毒例外炎病毒例外。 在干冰溫度（在干冰溫度（-70-70）和液氮溫度（）和液氮溫度（-196-196）下）下更可長期保持其感染性，反復(fù)凍融可使許多病更可長期保持其感染性，反復(fù)凍融可使許多病毒滅活。毒滅活。67 溫度使病毒變性的機理：溫度使病毒變性的機理： 使病毒衣殼蛋白、包膜的糖蛋白刺使病毒衣殼蛋白、包膜的糖蛋白刺突和病毒復(fù)制所需的酶類發(fā)生變性。突和病毒復(fù)制所需的酶類發(fā)生變性。68 2 2、PHPH： 大多數(shù)病毒在大多數(shù)病毒在PH5PH5 9 9的范圍較穩(wěn)定，的范圍較穩(wěn)定，病毒體對病毒體對PHPH的穩(wěn)定性常被用于病毒體鑒的穩(wěn)定性常被用于病毒體鑒定的指標(biāo)之一。定的指標(biāo)之一。常在中性或

23、弱酸性的環(huán)常在中性或弱酸性的環(huán)境中保存病毒。境中保存病毒。69 3 3、射線、射線： 射線、射線、X X射線以及紫外線均能使病毒滅活。射線以及紫外線均能使病毒滅活。 但有些病毒經(jīng)紫外線滅活后，經(jīng)可見光照但有些病毒經(jīng)紫外線滅活后，經(jīng)可見光照射，可使滅活的病毒復(fù)活，故射，可使滅活的病毒復(fù)活，故不宜用紫外線來不宜用紫外線來制備滅活病毒疫苗。制備滅活病毒疫苗。 70二、化學(xué)因素的影響、化學(xué)因素的影響1 1、脂溶劑、脂溶劑 包膜病毒對脂溶劑敏感，借此可鑒別包膜病毒對脂溶劑敏感，借此可鑒別有包膜病毒和無包膜病毒。有包膜病毒和無包膜病毒。2 2、各種化學(xué)消毒劑、各種化學(xué)消毒劑 對許多化學(xué)消毒劑（酚類、氧化劑

24、）敏感對許多化學(xué)消毒劑（酚類、氧化劑）敏感。713 3、抗生素與中草藥、抗生素與中草藥 對抗生素不敏感，所以保存病毒標(biāo)本時，對抗生素不敏感，所以保存病毒標(biāo)本時， 可加一些青、鏈霉素抑菌?？杉右恍┣唷㈡溍顾匾志?。 某些中草藥對病毒有一定的抑制作用。某些中草藥對病毒有一定的抑制作用。72 具有廣譜抗病毒作用具有廣譜抗病毒作用 可抑制病毒核酸的復(fù)制和可抑制病毒核酸的復(fù)制和蛋白的合成，達到抗病毒的目的蛋白的合成，達到抗病毒的目的 抗細胞增殖作用抗細胞增殖作用 IFN有抗細胞分裂和增殖作用，有抗細胞分裂和增殖作用，抑制活化的癌基因的復(fù)制和表達。因此，它具有抑制活化的癌基因的復(fù)制和表達。因此，它具有抗抗腫瘤作用腫瘤作用73第五節(jié)第五節(jié) 病毒的分類與命名法病毒的分類與命名法747576二、病毒的命名規(guī)則：二、病毒的命名規(guī)則：不采用拉丁雙命名法不采用拉丁雙命名法 科、屬的名用斜體，科名的首字母大寫；科、屬的名用斜體，科名的首字母大寫； 種名首字母不大寫，不用斜體，但如果是發(fā)現(xiàn)者種名首字母不大寫，不用斜體，但如果是發(fā)現(xiàn)者命名的要大寫。命名的要大寫。 例：皰疹病毒科：例：皰疹病毒科：family family HerpesviridaeHerpesviridae 單純皰疹病毒單純