微生物討論課課件

2011級(jí)1班1111010123天花病毒（Variolavirus）宛如梵高名畫(huà)的天花病毒簡(jiǎn)介天花（Smallpox），是由天花病毒引起的一種烈性傳染病，常常引起死亡。天花病毒（學(xué)名Orthopoxvirusvariola）外形近似長(zhǎng)方體，其邊長(zhǎng)為400納米。天花病毒也是最大的可以在人體內(nèi)致病的病毒。天花病毒是一種非常復(fù)雜的病毒，它的DNA攜帶約200個(gè)基因（相對(duì)而言艾滋病病毒只含有10個(gè)基因），分為兩個(gè)變種，大天花病毒（VariolaMajor）及小天花病毒（VariolaMinor）。其中V.Major致死率為20%至40%，而V.Minor則只有1%左右。染上天花的病人就算幸運(yùn)地能夠痊愈，亦可能因角膜潰瘍而導(dǎo)致眼盲，絕大部份亦會(huì)在皮膚上留下永久的瘢痕。據(jù)估計(jì)，在二十世紀(jì)的100年內(nèi)，總共約有3至5億人死于天花。到了1967年，據(jù)國(guó)際衛(wèi)生組織的數(shù)字，當(dāng)年仍然有1500萬(wàn)人感染天花，當(dāng)中200萬(wàn)人死亡。天花病毒（Variolavirus），圖中近似于圓形的兩個(gè)小黑點(diǎn)就是天花病毒粒子(其遺傳物質(zhì)為DNA）。起源一般相信在史前時(shí)代應(yīng)該已經(jīng)有這種疫癥，距今至少有3000年以上的歷史，這一點(diǎn)已被考古學(xué)家所證實(shí)。他們從西元前1157年去世的古埃及法老拉美西斯五世木乃伊的臉部、脖子和肩膀上，都找到了患過(guò)天花所造成的外形丑陋、皮疹發(fā)作過(guò)的印跡。經(jīng)考古學(xué)家和古代病理學(xué)家研究，認(rèn)為這就是人類(lèi)歷史上現(xiàn)在所找到的最早的一個(gè)天花病例。大約西元前1000年，商隊(duì)把天花從埃及帶入印度。公元前四世紀(jì)希臘雅典和斯巴達(dá)進(jìn)行戰(zhàn)爭(zhēng)，雅典因?yàn)槌霈F(xiàn)了一場(chǎng)由埃及傳入的瘟疫而戰(zhàn)敗，不少人懷疑就是天花。天花病毒有多可怕被天花病毒感染后，病毒潛伏期一般為12至14天，臨床上沒(méi)有任何癥狀，并且不具有傳染性。潛伏期過(guò)后，會(huì)有突然的類(lèi)似流行性感冒的癥狀出現(xiàn)，如高燒、疲憊、頭疼等。兩三天后患者高燒癥狀消失但伴隨而來(lái)的是皮疹的出現(xiàn)，從面部、手和前臂開(kāi)始一直到身體軀干。皰疹也會(huì)在鼻黏膜和口腔黏膜出現(xiàn)，并且迅速破裂釋放出大量的天花病毒。皮疹會(huì)最終形成膿包并且會(huì)流出含有病毒的液體，然后膿包會(huì)軟化結(jié)痂，最終脫落后形成無(wú)色素的疤痕?；颊咴诒煌耆斡耙恢北３钟袀魅拘?，但是最高傳染性的時(shí)期是皮疹出現(xiàn)之后的一個(gè)星期。病毒的傳染主要通過(guò)空氣，如人與人面對(duì)面時(shí)唾液飛沫的傳播，同時(shí)病毒還可以通過(guò)污染的衣物和床單傳播，雖然后者的傳染性較前者低。英國(guó)醫(yī)生愛(ài)德華·詹納在1796年發(fā)明使用牛痘代替天花進(jìn)行接種，這方法被證明非常有效和安全。之后在世界各國(guó)廣泛使用，展開(kāi)了人類(lèi)消滅天花及其他傳染病的奮斗。英國(guó)在1842年禁止使用天花接種（inoculation），下令所有人一律要接種牛痘，美國(guó)不同的州在1843年至1855年分別要求所有學(xué)童接受牛痘接種。

如果我們留心會(huì)發(fā)現(xiàn)，年紀(jì)較長(zhǎng)的人的手臂上方大都有一個(gè)大小不等的疤痕，這就是小時(shí)候接種天花疫苗留下的證據(jù)。大家可能認(rèn)為，天花疫苗一旦接種將終身有效，但是這個(gè)說(shuō)法被證明是不準(zhǔn)確可靠的。一般來(lái)說(shuō)，在接種天花疫苗后十年之內(nèi)是不會(huì)被天花病毒感染的，不過(guò)即使超過(guò)了十年，被感染的幾率和感染后的癥狀也會(huì)輕很多，同時(shí)傳染性也會(huì)明顯下降。也許大家會(huì)問(wèn)，天花疫苗的接種可以保證至少十年有效，那么流行性感冒也是由病毒引起的，為什么我們每年都需要注射流感疫苗呢？那是因?yàn)橐呙缯T導(dǎo)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的抗體只能針對(duì)和疫苗相同或類(lèi)似的病毒進(jìn)行防疫，但是流感病毒具有極高的變異能力，每年流行的都是不同的病毒株。意思就是說(shuō)，你體內(nèi)的抗體可以對(duì)抗去年的流感病毒，但是無(wú)法識(shí)別今年的流感病毒。而對(duì)于天花病毒來(lái)說(shuō)，雖然也會(huì)有變異，但卻整體比較穩(wěn)定。

消滅天花的全球運(yùn)動(dòng)由于接種天花疫苗對(duì)預(yù)防天花病毒感染和扼制天花病毒傳播如此有效，人類(lèi)消滅天花病毒的武器就是疫苗。早在1796年，英國(guó)醫(yī)生愛(ài)德華·詹納證明了牛痘疫苗的有效性之后，人類(lèi)采取了很多手段展開(kāi)對(duì)天花病毒的進(jìn)攻。從19世紀(jì)開(kāi)始，歐美國(guó)家在本土和其殖民地都開(kāi)展了局域性的疫苗接種項(xiàng)目。1950年，泛美健康組織在西半球范圍內(nèi)大規(guī)模展開(kāi)了消滅天花病毒的行動(dòng)，這次行動(dòng)在大部分美洲國(guó)家非常成功。最終1959年，開(kāi)展全球性的消滅天花運(yùn)動(dòng)。每次天花流行都是從一個(gè)區(qū)域擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，在世界衛(wèi)生組織領(lǐng)導(dǎo)下，每個(gè)國(guó)家和地區(qū)必須對(duì)每次疫情都進(jìn)行早期匯報(bào)，然后對(duì)疫情地區(qū)進(jìn)行環(huán)狀疫苗接種以迅速控制疫情。最終，1979年12月9日，科學(xué)家宣布，天花病毒已經(jīng)被消滅。除在美國(guó)佐治亞州亞特蘭大市的疾病控制與預(yù)防中心和俄羅斯的國(guó)立病毒學(xué)與微生物學(xué)研究中心這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室還保存著天花病毒外，世界上其他地方應(yīng)該沒(méi)有天花病毒存在了。天花主要透過(guò)空氣中的液滴傳染，自然感染的器官是肺部。表現(xiàn)為嚴(yán)重的病毒血癥及接連出現(xiàn)的各階段皮疹，癥狀為高燒和劇痛，皮疹最后以膿泡、脫痂及瘢痕形成為特征。病者感染后潛伏期約12天，初期出現(xiàn)癥狀類(lèi)似感冒，感染后14-15天開(kāi)始出現(xiàn)皮疹，到了15-16天，皮疹轉(zhuǎn)成膿泡。之后若膿泡收縮轉(zhuǎn)干，病者通常會(huì)脫痂，在感染后28天左右痊愈。但倘若膿泡出現(xiàn)后，因皮下出血而引致皮膚變黑，病者便多數(shù)會(huì)死亡。死因多數(shù)是因?yàn)閮?nèi)臟出血、感染其他并發(fā)癥、或是多種器官衰竭。

天花雖然可怕，但由于病毒只會(huì)在人身上傳染，不會(huì)透過(guò)動(dòng)物傳染，而且牛痘疫苗可以有效地、近似于終身性地防止天花的傳染，因此自1978年以來(lái)世界上沒(méi)有再發(fā)生過(guò)天花。（1977年在英國(guó)伯明翰醫(yī)學(xué)院發(fā)生了實(shí)驗(yàn)室感染天花事件。英國(guó)伯明翰醫(yī)學(xué)院三樓解剖室的攝影師感染了天花而死亡。）

【JanetParker，迄今最近一例天花死亡病例】比如，乙肝病毒和人類(lèi)免疫缺陷病毒（艾滋病毒），這些病毒會(huì)將自身的RNA逆轉(zhuǎn)錄成DNA然后整合在人體細(xì)胞的基因組上，造成敵我不分的狀況，此時(shí)細(xì)胞將會(huì)表達(dá)一系列蛋白質(zhì)并且利用染色體的結(jié)構(gòu)將整合在人細(xì)胞基因組上的病毒基因組穩(wěn)住，從而得以對(duì)抗病毒的侵染。而對(duì)于更廣泛的致病性病毒的入侵（包括逆轉(zhuǎn)錄病毒），人體可以產(chǎn)生干擾素用以對(duì)抗。干擾素可以激發(fā)一系列細(xì)胞的復(fù)雜生理反應(yīng)，最終激發(fā)人體免疫系統(tǒng)抗病毒功能，例如抑制病毒DNA的復(fù)制。干擾素的作用是沒(méi)有特異性的，意思就是說(shuō)干擾素可以用來(lái)對(duì)抗任何病毒，因?yàn)楦蓴_素本身的作用就是動(dòng)員人體的免疫系統(tǒng)全面作戰(zhàn)。然而天花病毒中有一種被稱(chēng)作干擾素結(jié)合蛋白的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可以使得干擾素失效，從而使得免疫系統(tǒng)放棄對(duì)天花病毒的抵抗，在沒(méi)有抗體的人體內(nèi)，人體細(xì)胞將迅速面臨四面楚歌的境地。為何給天花“緩刑”一些科學(xué)家認(rèn)為天花病毒可以被用來(lái)做生化武器。因此雖然天花病毒理論上在世界上被消滅了，但依然有人認(rèn)為有可能在某些國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室中仍然有不被他人所知的病毒保存著。一個(gè)1992年從蘇聯(lián)逃入美國(guó)的生物學(xué)家曾說(shuō)明在1980年代蘇聯(lián)曾經(jīng)把天花病毒作成生物武器?，F(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)可以把天花病毒修改基因之后，致使疫苗失效。大部分的國(guó)家在1970年代起已停止對(duì)國(guó)民進(jìn)行天花預(yù)防疫苗接種。九一一事件后美國(guó)為防犯生物武器襲擊，一度讓醫(yī)護(hù)人員及軍