病原生物學與免疫學課程病毒學概述教學課件

病毒學概述授課人：XXX病原生物學與免疫學教學課程病毒（virus）是一類個體微小、結(jié)構簡單、僅含單一核酸、專性細胞內(nèi)寄生、以復制方式增殖的非細胞型微生物。病毒在自然界廣泛分布，可寄生于人類、動植物、真菌、細菌等生物細胞內(nèi)。病毒與人類疾病的關系密切，在微生物所致的疾病中，約有75%是由病毒引起，嚴重危害人類身體健康。病毒性疾病流行廣泛、傳染性強、傳播途徑多，而且有效治療藥物少。常見的病毒性疾病有肝炎、流行性感冒、腦炎、腹瀉及艾滋病等。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一些過去認為是非傳染性的疾病，如糖尿病、高血壓、心肌病、腫瘤等也與病毒有關。近年，又陸續(xù)出現(xiàn)了禽流感、嚴重急性呼吸綜合征（SARS）等嚴重的病毒性疾病。此外，還不斷發(fā)現(xiàn)引起人類疾患的新病毒。因此，病毒已成為醫(yī)學界關注的熱點，研究病毒的生物學性狀、致病與免疫機制、病毒性疾病的診斷及防治、尋找有效的抗病毒藥物是目前醫(yī)學界的重要任務。目錄/CONTENTS01病毒的基本性狀02病毒的增殖03病毒的變異05病毒的感染與免疫04病毒的分類06病毒感染的檢查方法07病毒感染的防治原則第一節(jié)病毒的基本性狀病毒的大小與形態(tài)病毒的結(jié)構和化學組成理化因素對病毒的影響完整成熟的病毒顆粒稱為病毒體（virion）。病毒體是病毒在細胞外的存在形式，具有病毒的典型形態(tài)結(jié)構和感染性。病毒體的測量單位為納米（nanometer，nm）。各種病毒體大小不一，最大的病毒直徑可達300nm，如痘病毒，用普通光學顯微鏡就能觀察到；最小的病毒直徑20～30nm，如脊髓灰質(zhì)炎病毒。大多數(shù)病毒體小于150nm，需用電子顯微鏡放大數(shù)千倍至數(shù)萬倍才能看到。一、病毒的大小與形態(tài)病毒的形態(tài)有多種類型，大多數(shù)病毒呈球形或近似球形，少數(shù)呈桿狀、絲狀、彈狀、磚形和蝌蚪狀等。病毒體形態(tài)、大小的比較見圖。一、病毒的大小與形態(tài)病毒的結(jié)構簡單，基本單位是由核心、衣殼構成的核衣殼（nucleocapsid）。有些病毒在衣殼外有包膜、包膜子?；虼掏弧Ｓ邪さ牟《痉Q為包膜病毒，無包膜的病毒稱為裸露病毒。二、病毒的結(jié)構和化學組成.（一）核心（core）病毒的核心位于病毒的中心，為核酸；核酸構成病毒的基因組，攜帶病毒的全部遺傳信息，控制病毒的感染、增殖、遺傳變異等生物學性狀。用化學方法除去病毒衣殼后，如果裸露核酸仍能進入宿主細胞并復制病毒，則稱為感染性核酸。感染性核酸因不受宿主細胞表面受體的限制，故感染的宿主范圍更廣，但由于缺乏衣殼保護，易被核酸酶破壞，所以感染性較病毒體低。二、病毒的結(jié)構和化學組成（二）衣殼（capsid）病毒的衣殼是包圍在病毒核酸外的一層蛋白質(zhì)，由一定數(shù)量的殼粒組成，每個殼粒被稱為形態(tài)亞單位，由一個或多個多肽分子組成。衣殼包繞著核酸可以保護核酸免受核酸酶及其他理化因素的破壞；衣殼還能與易感宿主細胞表面的受體結(jié)合，介導病毒穿入細胞。衣殼蛋白具有免疫原性，可誘發(fā)機體產(chǎn)生特異性免疫，阻止病毒的擴散，也可引起免疫病理損傷。二、病毒的結(jié)構和化學組成（二）衣殼（capsid）不同病毒體的殼粒數(shù)量、形態(tài)及排列方式均有所不同，可作為鑒別病毒及病毒分類的依據(jù)，病毒衣殼呈現(xiàn)三種對稱型。二、病毒的結(jié)構和化學組成①螺旋對稱型：殼粒沿盤旋狀核酸走向形成螺旋對稱排列，如黏病毒、彈狀病毒等。②二十面體立體對稱型：核酸聚集在一起形成球形或近似球形，衣殼的殼粒排列成20個等邊三角形的面，圍成二十面體立體對稱的近似球形體。大多數(shù)球形病毒呈此對稱型。③復合對稱型：病毒體結(jié)構復雜，同一病毒殼粒的排列既有螺旋對稱，又有二十面體立體對稱形式。如噬菌體的頭部是二十面體立體對稱，尾部是螺旋對稱。二、病毒的結(jié)構和化學組成.（三）包膜某些病毒的核衣殼外有包膜包裹，化學成分主要是脂類、蛋白及糖類。病毒以出芽方式從細胞內(nèi)釋放，穿過細胞膜和核膜時獲得的宿主的膜成分，即包膜。有些病毒包膜表面有糖蛋白組成的突起，稱為包膜子?；虼掏弧６?、病毒的結(jié)構和化學組成①保護病毒的核衣殼，維持病毒的形態(tài)結(jié)構。②介導病毒體吸附、融合、穿入易感細胞內(nèi)。③刺突構成病毒的表面抗原，具有免疫原性，可激發(fā)機體的免疫應答，也可作為病毒分型的依據(jù)。④包膜具有宿主細胞膜脂質(zhì)的特點，對脂溶劑敏感，可作為病毒鑒定與分類的依據(jù)。⑤包膜脂蛋白是引起機體發(fā)熱和中毒的主要原因。（三）包膜二、病毒的結(jié)構和化學組成病毒受理化因素作用失去感染性，稱為病毒的滅活。滅活的病毒仍能保留某些活性，如抗原性、血凝和細胞融合等。三、理化因素對病毒的影響.1．溫度大多數(shù)病毒耐冷不耐熱，56℃經(jīng)30分鐘或100℃經(jīng)幾秒鐘即可滅活。長期保存病毒應在-70℃以下或液氮中（-100℃）保存，在此條件下病毒感染性可保存數(shù)月至數(shù)年。（一）物理因素三、理化因素對病毒的影響2．pH大多數(shù)病毒在pH5～9的范圍內(nèi)較為穩(wěn)定，pH5以下或pH9以上可被滅活。但不同的病毒對酸堿的耐受程度不同，如在pH3～5時，腸道病毒較為穩(wěn)定，而鼻病毒很快就會被滅活。3．輻射病毒對輻射敏感。X線、γ射線、紫外線等均可使病毒滅活。（一）物理因素三、理化因素對病毒的影響1．脂溶劑有包膜的病毒因包膜含脂質(zhì)成分，易被脂溶劑如乙醚、氯仿、丙酮等溶解，可被滅活，但脂溶劑對無包膜病毒無作用。借此可鑒別有包膜病毒和無包膜病毒。（二）化學因素三、理化因素對病毒的影響2．氧化劑、鹵素及其化合物病毒對氧化劑、鹵素及其化合物均敏感。如70%乙醇、次氯酸鹽、過氧乙酸等對病毒均有較好的滅活作用。3．酚類酚及其衍生物可使病毒蛋白質(zhì)變性，因此可作為病毒的消毒劑。如1%～5%苯酚可滅活多種病毒。（二）化學因素三、理化因素對病毒的影響大多數(shù)病毒對甘油的抵抗力比細菌強，故常用含50%甘油的鹽水保存和運送病毒標本。目前，尚未發(fā)現(xiàn)對病毒有選擇抑制作用的抗生素和磺胺類藥物。三、理化因素對病毒的影響.第二節(jié)病毒的增殖病毒的復制周期病毒的異常增殖與干擾現(xiàn)象病毒缺乏增殖所需的酶系統(tǒng)，只能在易感活細胞內(nèi)利用宿主細胞的原料、能量和場所，以復制的方式增殖，即病毒進入易感細胞后，以病毒核酸為模板，在核酸多聚酶等的作用下，按一定程序復制和合成子代病毒所需的蛋白質(zhì)與核酸，再經(jīng)過裝配，最終釋放出子代病毒。概述.病毒從進入易感細胞開始，經(jīng)基因復制到最后子代病毒釋放，稱為一個復制周期。整個過程包括吸附、穿入、脫殼、生物合成、組裝與釋放五個階段。一、病毒的復制周期吸附是指病毒衣殼或包膜表面的配體位點與易感細胞表面的特異受體結(jié)合的過程。病毒可通過隨機碰撞或靜電引力與宿主細胞非特異性結(jié)合，也可通過病毒表面結(jié)構與宿主細胞表面的受體特異性結(jié)合。（一）吸附（adsorption）一、病毒的復制周期穿入是指病毒核衣殼進入宿主細胞內(nèi)的過程，主要通過吞飲、融合或轉(zhuǎn)位作用的方式穿入。①吞飲：無包膜病毒一般通過宿主細胞的吞飲作用，即細胞膜內(nèi)陷將病毒包裹其中，形成類似吞噬泡的結(jié)構使病毒體進入胞質(zhì)內(nèi)。②融合：有包膜的病毒依靠包膜與宿主細胞膜的同源性等，與宿主細胞膜融合，使病毒核衣殼進入胞質(zhì)內(nèi)。③轉(zhuǎn)位：有些無包膜病毒吸附于宿主細胞膜后，其衣殼蛋白的某些多肽成分發(fā)生改變，使病毒直接穿過細胞膜進入細胞，稱為轉(zhuǎn)位，這種方式比較少見。（二）穿入（penetration）一、病毒的復制周期脫殼是指進入胞質(zhì)內(nèi)的病毒體脫去衣殼，使核酸暴露的過程。這是病毒在細胞內(nèi)能否進行復制的關鍵，核酸暴露出來才能發(fā)揮作用。多數(shù)病毒可在細胞溶酶體酶的作用下，裂解衣殼釋放核酸。少數(shù)病毒的脫殼過程較為復雜，這些病毒在脫殼前，病毒的酶已在起轉(zhuǎn)錄mRNA的作用。（三）脫殼（uncoating）一、病毒的復制周期病毒基因一經(jīng)脫殼釋放，就能利用宿主細胞提供的低分子物質(zhì)和能量合成大量的病毒核酸及結(jié)構蛋白等，此過程為生物合成。在生物合成期間，用血清學試驗及電子顯微鏡檢查宿主細胞，檢測不出病毒顆粒，故稱為隱蔽期。病毒生物合成的方式因核酸類型不同而異。（四）生物合成（biosynthesis）一、病毒的復制周期1．DNA病毒的合成感染人和動物的DNA病毒的核酸多為雙鏈DNA（dsDNA），這些病毒多在細胞核內(nèi)合成DNA，在細胞質(zhì)內(nèi)合成病毒蛋白。雙鏈DNA病毒先利用細胞核內(nèi)依賴DNA的RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄出早期mRNA，在胞質(zhì)核糖體上轉(zhuǎn)譯成早期蛋白；再以子代DNA為模板，大量轉(zhuǎn)錄晚期mRNA，繼而在胞質(zhì)核糖體上轉(zhuǎn)譯出病毒的晚期蛋白（結(jié)構蛋白），主要為衣殼蛋白。一、病毒的復制周期1．DNA病毒的合成單鏈DNA病毒（ssDNA）以親代為模板，在DNA聚合酶的作用下，產(chǎn)生互補鏈，與親代DNA鏈形成±dsDNA作為復制中間型，之后解鏈，以新合成的互補鏈為模板，復制出子代ssDNA，轉(zhuǎn)錄mRNA，翻譯合成病毒蛋白質(zhì)。一、病毒的復制周期2．RNA病毒的合成感染人和動物的RNA病毒的核酸多為單鏈RNA（ssRNA），單鏈RNA病毒又分為單正鏈RNA病毒和單負鏈RNA病毒。單正鏈RNA病毒的核酸本身具有mRNA的功能，可翻譯出早期蛋白，即依賴RNA的RNA聚合酶。在此酶的作用下，轉(zhuǎn)錄出與親代正鏈RNA互補的負鏈RNA，形成復制中間型雙鏈RNA（±RNA）；再以其正鏈RNA起mRNA的作用，翻譯晚期蛋白（病毒衣殼蛋白及其他結(jié)構蛋白）；負鏈RNA起模板作用，轉(zhuǎn)錄與負鏈RNA互補的子代病毒RNA。一、病毒的復制周期2．RNA病毒的合成單負鏈RNA病毒含有依賴RNA的RNA聚合酶，在此酶的作用下，先轉(zhuǎn)錄出互補的正鏈RNA，形成RNA復制中間型，再以正鏈RNA為模板，轉(zhuǎn)錄出與其互補的子代負鏈RNA，同時翻譯出病毒結(jié)構蛋白和酶。一、病毒的復制周期3．反轉(zhuǎn)錄病毒的合成反轉(zhuǎn)錄病毒是帶有反轉(zhuǎn)錄酶（依賴RNA的DNA聚合酶）的RNA病毒，如人類免疫缺陷病毒。反轉(zhuǎn)錄病毒在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以RNA為模板，合成互補的負鏈DNA后，形成RNA∶DNA中間體。在DNA聚合酶的作用下，由DNA復制成雙鏈DNA。該雙鏈DNA整合于宿主細胞的DNA上，成為前病毒，再由其轉(zhuǎn)錄出子代RNA和mRNA。mRNA在細胞質(zhì)核糖體上翻譯出子代病毒的蛋白質(zhì)。一、病毒的復制周期子代病毒核酸復制后與病毒的晚期蛋白（結(jié)構蛋白）在受染宿主細胞的一定部位組合成子代病毒的過程，稱為組裝（assembly）。大多數(shù)DNA病毒在細胞核內(nèi)進行組裝，RNA病毒在細胞質(zhì)內(nèi)組裝。子代病毒組裝后，一般可通過以下方式從細胞中釋放（release）出來。（五）組裝與釋放一、病毒的復制周期2．芽生釋放有包膜病毒以出芽方式釋放到細胞外，宿主細胞通常不死亡。有些病毒可通過細胞間橋或細胞融合，在細胞間傳播，如巨細胞病毒。有些致癌病毒的核酸可通過整合方式與宿主細胞核酸整合在一起，然后隨細胞的分裂出現(xiàn)在子代的細胞中。1．破胞釋放裸露病毒在組裝完成后，隨宿主細胞破裂把病毒全部釋放到周圍環(huán)境中。一、病毒的復制周期.（一）病毒的異常增殖有的病毒在復制過程中，不能組裝為成熟的病毒體，從而出現(xiàn)異常的增殖現(xiàn)象。二、病毒的異常增殖與干擾現(xiàn)象病毒進入宿主細胞后，如細胞不能為病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，病毒不能合成自身成分，或雖合成卻不能組裝和釋放出有感染性的病毒顆粒，稱為頓挫感染。不能為病毒復制提供必要條件的細胞稱為非容納細胞。1．頓挫感染（abortiveinfection）二、病毒的異常增殖與干擾現(xiàn)象因病毒基因組不完整或因某一基因位點改變，不能進行正常增殖，復制不出完整的有感染性的病毒顆粒，此病毒稱為缺陷病毒。當缺陷病毒同另一病毒共同培養(yǎng)或共同感染同一個細胞時，若后者能彌補缺陷病毒的不足，則能增殖出完整的有感染性的病毒，這種具有輔助作用的病毒稱為輔助病毒。2．缺陷病毒（defectivevirus）二、病毒的異常增殖與干擾現(xiàn)象.（二）病毒的干擾現(xiàn)象（interference）兩種病毒同時或先后感染同一宿主細胞時，可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象，稱為病毒的干擾現(xiàn)象。二、病毒的異常增殖與干擾現(xiàn)象.干擾現(xiàn)象可發(fā)生在不同病毒之間，也可在同種、同型甚至同株病毒間發(fā)生。病毒之間的干擾現(xiàn)象能夠阻止、中斷發(fā)病，也可使感染終止，故干擾現(xiàn)象可構成機體非特異性免疫的一部分。發(fā)生干擾的原因可能是病毒誘導宿主細胞產(chǎn)生了干擾素，也可能是病毒的吸附受到干擾或病毒的感染改變了宿主細胞的代謝途徑。二、病毒的異常增殖與干擾現(xiàn)象第三節(jié)病毒的變異基因突變基因重組病毒的變異（variation）是指病毒在復制過程中出現(xiàn)某些性狀的改變。常見的病毒的變異包括毒力變異、耐藥性變異、抗原性變異等。病毒的變異分為遺傳型變異和非遺傳型變異，前者是指病毒遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，其變異后的性狀可遺傳給子代病毒；后者是指病毒基因組未發(fā)生改變，變異后的性狀不能遺傳。病毒遺傳型變異的機制包括兩個方面，即基因突變和基因重組。概述.病毒在增殖過程中常發(fā)生基因組中堿基序列的置換、缺失或插入，引起基因突變?；蛲蛔儺a(chǎn)生的病毒表現(xiàn)性狀改變的毒株為突變株，突變株有多種表現(xiàn)，如病毒的形態(tài)、抗原性、宿主范圍、致病性、毒力、耐藥性等均可發(fā)生改變。一、基因突變（genemutation）.病毒突變根據(jù)形成的原因不同，可分為自發(fā)突變和誘發(fā)突變兩種：自發(fā)突變是指病毒在自然條件下增殖時發(fā)生遺傳物質(zhì)的變化；誘發(fā)突變是指應用物理和化學方法（如溫度、紫外線、亞硝基胍、5-氟尿嘧啶等）處理病毒而發(fā)生的基因突變。一、基因突變（genemutation）當兩種病毒感染同一宿主細胞時，病毒之間發(fā)生基因交換，產(chǎn)生具有兩個親代特征的子代病毒，并能繼續(xù)增殖，此變化稱為基因重組，子代病毒稱為重組體。基因重組不僅發(fā)生在兩種活病毒之間，也發(fā)生于一種活病毒與另一種滅活病毒之間，甚至發(fā)生于兩種滅活病毒之間。二、基因重組（generecombination）通常基因分節(jié)段的RNA病毒（如流感病毒、輪狀病毒等）發(fā)生基因重組的頻率明顯高于其他病毒，因為兩株不同的病毒感染同一細胞時，核酸各節(jié)段經(jīng)復制后可隨機體被套入同一個衣殼中，從而使子代出現(xiàn)重組體。二、基因重組（generecombination）第四節(jié)病毒的分類病毒的分類方法亞病毒病毒的分類方法有多種，分類的原則主要包括：①核酸的性質(zhì)與結(jié)構；②病毒的大小與形態(tài)；③衣殼對稱性與殼粒數(shù)目；④有無包膜；⑤對理化因素的敏感性；⑥抗原性；⑦生物學特性（繁殖方式、宿主范圍、傳播途徑和致病性）。一、病毒的分類方法（一）生物學性狀分類法國際病毒分類委員會（ICTV）于2005年7月發(fā)表了最新的病毒分類第八次報告，將目前ICTV承認的5450個病毒歸屬為3個目、73個科、11個亞科、289個屬、1950個種。根據(jù)病毒的核酸性質(zhì)將病毒分為三大類，即DNA病毒、RNA病毒、DNA與RNA反轉(zhuǎn)錄病毒。然后根據(jù)病毒的其他特性，進一步分成不同的科、屬。一、病毒的分類方法（二）臨床分類法根據(jù)感染途徑、感染部位及臨床特點可將病毒分為呼吸道病毒、腸道病毒、肝炎病毒、蟲媒病毒、出血熱病毒、皮膚黏膜感染病毒、腫瘤病毒等。一、病毒的分類方法類病毒為植物病毒，是1971年Diener在研究馬鈴薯紡錘形塊莖病時發(fā)現(xiàn)的一種比典型病毒簡單的感染因子。類病毒僅由250～400個核苷酸組成，為單鏈桿狀RNA，有二級結(jié)構，無包膜或衣殼，不含蛋白質(zhì)。類病毒不具備編碼自身核酸復制的酶，利用宿主細胞的RNA聚合酶進行復制。類病毒主要使植物致病，與動物和人類疾病的關系尚不清楚。（一）類病毒（viroid）二、亞病毒（subvirus）衛(wèi)星病毒是在研究類病毒過程中發(fā)現(xiàn)的又一種引起苜蓿、絨毛菸等植物病害的致病因子。衛(wèi)星病毒可分為兩大類，一類為可編碼自身的衣殼蛋白；另一類為衛(wèi)星病毒RNA分子（曾被稱為擬病毒），需利用輔助病毒的蛋白衣殼。該病毒的特點為由500～2000個核苷酸構成的單鏈RNA，與缺陷病毒不同，表現(xiàn)為與輔助病毒基因組間無同源性，復制時常干擾輔助病毒的增殖。（二）衛(wèi)星病毒（satellitesvirus）二、亞病毒（subvirus）1982年，Prusiner證明羊瘙癢病是由一種分子質(zhì)量為3.0×104kDa的蛋白質(zhì)引起的，并將這類感染性蛋白質(zhì)稱為朊粒，用侵染子蛋白（prionprotein，PrP）來表示。朊?？稍诩毎麅?nèi)進行復制，病變部位無炎癥及免疫反應，但均有腦組織的海綿狀淀粉樣病變，主要引起人和動物疾病，以慢性進行性退化性致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病為特征，可引起震顫病、克雅病、老年癡呆、瘋牛病、羊瘙癢病等。（三）朊粒（prion）二、亞病毒（subvirus）第五節(jié)病毒的感染與免疫病毒感染的途徑及傳播方式病毒感染的類型病毒的致病機制抗病毒免疫病毒侵入機體并在易感細胞內(nèi)復制增殖，與機體發(fā)生相互作用的過程稱為病毒感染。病毒主要通過破損的皮膚、黏膜（呼吸道、消化道、眼、泌尿生殖道）傳播，但在一定條件下，可直接進入血液循環(huán)（如輸血、機械損傷、昆蟲叮咬等）感染機體。大多數(shù)病毒以一種途徑進入宿主機體，但有的病毒可通過多種途徑進入機體。目前認為，吸入是最常見的病毒感染途徑。一、病毒感染的途徑及傳播方式.病毒感染的傳播方式有水平傳播和垂直傳播。病毒在人群個體之間的傳播稱為水平傳播，常見的傳播途徑有黏膜表面的傳播、皮膚傳播和醫(yī)源性傳播。垂直傳播是指病毒由宿主的親代傳給子代的傳播方式，主要通過胎盤、產(chǎn)道傳播。一、病毒感染的途徑及傳播方式傳播方式主要傳播途徑病毒種類水平傳播呼吸道流感病毒、麻疹病毒、風疹病毒、腮腺炎病毒、冠狀病毒等

消化道脊髓灰質(zhì)炎病毒、輪狀病毒、甲型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、其他腸道病毒等

輸血、注射人類免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、巨細胞病毒等

眼、泌尿生殖道人類免疫缺陷病毒、單純皰疹病毒Ⅰ型和Ⅱ型、腺病毒、人乳頭瘤病毒等

破損皮膚或昆蟲叮咬出血熱病毒、狂犬病病毒、腦炎病毒等垂直傳播胎盤、產(chǎn)道乙型肝炎病毒、人類免疫缺陷病毒、巨細胞病毒、風疹病毒等一、病毒感染的途徑及傳播方式.病毒侵入機體后，因病毒種類、毒力和機體免疫力的不同，可表現(xiàn)為不同的感染類型。根據(jù)有無臨床癥狀分為隱性感染和顯性感染；根據(jù)病毒在機體內(nèi)滯留時間的長短，可分為急性感染和持續(xù)性感染。二、病毒感染的類型（一）隱性感染和顯性感染1．隱性感染病毒進入機體不引起臨床癥狀的感染稱為隱性感染，又稱為亞臨床感染。這可能是因為病毒毒力較弱或機體防御能力較強，結(jié)果使病毒不能大量增殖，不能造成細胞組織的嚴重損傷；也可能是因為病毒不能最后侵犯到靶細胞，故不呈現(xiàn)或極少呈現(xiàn)臨床癥狀。二、病毒感染的類型（一）隱性感染和顯性感染1．隱性感染隱性感染者雖不出現(xiàn)臨床癥狀，但仍可獲得免疫力而終止感染。部分隱性感染者一直不產(chǎn)生免疫力，這種隱性感染者又稱病毒攜帶者。病毒攜帶者本身無癥狀，但病毒可在體內(nèi)增殖并向外界排泄播散，成為重要的傳染源，在流行病學上具有重要意義。二、病毒感染的類型（一）隱性感染和顯性感染2．顯性感染病毒侵入宿主后，在易感細胞內(nèi)大量增殖，引起明顯的臨床癥狀，稱為顯性感染或臨床感染，如麻疹病毒、人類免疫缺陷病毒等。二、病毒感染的類型（二）急性感染急性感染是指病毒侵入機體后，在細胞內(nèi)增殖，經(jīng)數(shù)日乃至數(shù)周的潛伏期后發(fā)病，導致靶細胞損傷和死亡而造成組織器官損傷和功能障礙，出現(xiàn)臨床癥狀。但從潛伏期開始，宿主即動員非特異性和特異性免疫機制清除病毒。除死亡病例外，宿主一般能在出現(xiàn)癥狀后的一段時間內(nèi)，把病毒清除掉進入恢復期。急性病毒感染一般潛伏期短、起病急、病程短，如普通感冒、流行性感冒、乙型腦炎、甲型肝炎等。二、病毒感染的類型（三）持續(xù)性感染持續(xù)性感染是指病毒可在機體內(nèi)持續(xù)存在數(shù)月至數(shù)年，甚至數(shù)十年。可出現(xiàn)癥狀，也可不出現(xiàn)癥狀，但長期攜帶病毒，成為重要傳染源。持續(xù)性感染可分為慢性感染、潛伏感染、慢發(fā)病毒感染及急性病毒感染的遲發(fā)并發(fā)癥。二、病毒感染的類型病毒在顯性或隱性感染后未被完全清除，患者可出現(xiàn)輕微臨床癥狀或不出現(xiàn)臨床癥狀，常反復發(fā)作，遷延不愈，并可經(jīng)?；蜷g歇性排出病毒，如乙型肝炎、丙型肝炎。1．慢性感染二、病毒感染的類型原發(fā)感染后，病毒基因存在于一定的組織或細胞中，并不產(chǎn)生感染性病毒，也不出現(xiàn)臨床癥狀。在某些條件下，病毒被激活增殖，感染急性發(fā)作，出現(xiàn)癥狀。急性發(fā)作期可以檢測出病毒。如患兒在兒童期感染了水痘-帶狀皰疹病毒，引起水痘，病愈后該病毒潛伏在脊神經(jīng)后根神經(jīng)節(jié)或腦神經(jīng)節(jié)，數(shù)年或數(shù)十年后，病毒被激活引起疾病復發(fā)，出現(xiàn)帶狀皰疹。2．潛伏感染二、病毒感染的類型病毒感染后，有很長時間的潛伏期，達數(shù)月、數(shù)年甚至數(shù)十年之久，一旦出現(xiàn)癥狀，疾病呈亞急性進行性加重，直至死亡。引起慢發(fā)病毒感染的病毒有人類免疫缺陷病毒、狂犬病病毒、朊粒等。3．慢發(fā)病毒感染二、病毒感染的類型急性病毒感染后1年或數(shù)年，發(fā)生致死性的并發(fā)癥。如患者在兒童期感染麻疹病毒后，到青春期才發(fā)作，表現(xiàn)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，引起亞急性硬化性全腦炎。4．急性病毒感染的遲發(fā)并發(fā)癥二、病毒感染的類型（一）對宿主細胞的直接作用1．殺細胞效應病毒侵入機體后，在易感細胞內(nèi)復制完畢，可在短時間內(nèi)一次釋放大量的子代病毒，使宿主細胞裂解死亡，此現(xiàn)象稱殺細胞效應，亦稱為殺細胞性感染。多見于無包膜、殺傷性強的病毒，如脊髓灰質(zhì)炎病毒等。其機制是病毒在增殖過程中，可阻斷宿主細胞核酸復制及蛋白質(zhì)合成，使細胞新陳代謝功能紊亂，導致細胞病變死亡。三、病毒的致病機制（一）對宿主細胞的直接作用2．穩(wěn)定狀態(tài)感染穩(wěn)定狀態(tài)感染是指病毒侵入宿主細胞后能夠復制，但不會引起細胞立即裂解及死亡，多見于有包膜的病毒，如流感病毒、皰疹病毒等。這類病毒感染細胞后不阻礙細胞代謝，不使細胞溶解死亡。病毒復制后，子代病毒以出芽方式從感染細胞中逐個釋放出來，再感染鄰近宿主細胞。三、病毒的致病機制（一）對宿主細胞的直接作用2．穩(wěn)定狀態(tài)感染但病毒可引起宿主細胞膜的改變，表現(xiàn)為以下兩方面：①細胞膜出現(xiàn)新抗原：由病毒基因編碼的抗原可以出現(xiàn)在細胞膜表面，這種新抗原是引起免疫病理損傷的基礎之一。②細胞融合：某些病毒產(chǎn)生的酶或感染細胞釋放的溶酶體酶，可使感染細胞膜改變，導致感染細胞與鄰近細胞融合，病毒擴散到未受感染的細胞。細胞融合后形成多核巨細胞或合胞體。三、病毒的致病機制（一）對宿主細胞的直接作用3．包涵體形成病毒感染細胞后，用普通光學顯微鏡可觀察到細胞內(nèi)具有特殊染色性的圓形或橢圓形的斑塊，稱為包涵體。包涵體有的位于細胞質(zhì)內(nèi)，有的位于細胞核內(nèi)，有的兩者都有。有的包涵體嗜酸性，有的嗜堿性。不同病毒形成的包涵體特征各異，可作為診斷病毒感染的依據(jù)。三、病毒的致病機制（一）對宿主細胞的直接作用4．細胞轉(zhuǎn)化某些病毒感染細胞后可將基因整合于宿主細胞的基因組中，使細胞的遺傳性狀發(fā)生較大改變，導致細胞轉(zhuǎn)化，增殖變快，失去細胞間接觸抑制。細胞轉(zhuǎn)化與腫瘤形成密切相關。三、病毒的致病機制（一）對宿主細胞的直接作用5．細胞凋亡細胞凋亡是一種由基因控制的程序性細胞死亡，是正常的生物學現(xiàn)象。病毒感染可導致宿主細胞發(fā)生凋亡，促進細胞中的病毒釋放。如正黏病毒、副黏病毒、小RNA病毒、人乳頭瘤病毒和人類免疫缺陷病毒等在感染細胞后，均可引起宿主細胞發(fā)生凋亡。三、病毒的致病機制（二）病毒感染的免疫病理作用病毒具有較強的免疫原性，當其感染宿主細胞后，可以刺激機體產(chǎn)生免疫應答，免疫應答的結(jié)果一方面可以保護宿主，另一方面又會導致免疫病理損傷。三、病毒的致病機制許多病毒能誘發(fā)細胞表面新抗原的出現(xiàn)，當特異性抗體與這些抗原結(jié)合后，在補體的參與下，引起Ⅱ型超敏反應；有些病毒抗原與相應抗體結(jié)合形成抗原—抗體復合物，長期存在于機體的血液中，當這種復合物沉積在某些器官的毛細血管基底膜時，可激活補體，引起Ⅲ型超敏反應，造成局部損傷和炎癥。1．抗體介導的免疫病理作用三、病毒的致病機制細胞免疫在病毒感染過程中，對病毒感染的恢復起重要作用，但也是造成病毒感染損傷的機制之一。如特異性細胞毒T細胞（CTL）在殺傷病毒感染的靶細胞時，可引起Ⅳ型超敏反應，造成細胞損傷。2．細胞介導的免疫病理作用三、病毒的致病機制某些病毒感染可引起機體免疫應答降低或暫時性免疫抑制，如麻疹病毒、冠狀病毒、風疹病毒等。某些病毒感染可殺傷免疫活性細胞，如人類免疫缺陷病毒可直接殺傷CD4+T細胞，使其數(shù)量減少，導致獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS）。3．免疫抑制作用三、病毒的致病機制（一）非特異性免疫機體抗病毒免疫的非特異性免疫包括皮膚黏膜的屏障作用，巨噬細胞、自然殺傷細胞（NK細胞）的吞噬與殺傷作用及干擾素的作用等。皮膚黏膜是抗病毒感染的第一道防線，血—腦脊液屏障和胎盤屏障可阻止大多數(shù)病毒感染腦細胞和胎兒。在非特異性免疫中，干擾素和NK細胞占有突出的地位。機體的抗病毒免疫包括非特異性免疫和特異性免疫，兩者協(xié)同作用。四、抗病毒免疫NK細胞識別靶細胞是非特異性的，對病毒感染細胞均有殺傷作用。NK細胞的殺傷機制主要是直接與靶細胞接觸，通過釋放穿孔素溶解細胞。另外，活化的NK細胞還可通過釋放TNF-α或IFN-γ等細胞因子發(fā)揮抗病毒效應。1．NK細胞四、抗病毒免疫IFN是病毒或其他IFN誘生劑誘導人或動物細胞產(chǎn)生的一類糖蛋白，具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等多種生物學活性。（1）IFN的種類及性質(zhì)由人類細胞產(chǎn)生的IFN分為α、β、γ三種。IFN-α主要由人白細胞產(chǎn)生；IFN-β主要由人成纖維細胞產(chǎn)生。IFN-α、IFN-β統(tǒng)稱為Ⅰ型IFN，抗病毒作用較免疫調(diào)節(jié)作用強。IFN-γ由T細胞產(chǎn)生，又稱為Ⅱ型IFN，也稱免疫IFN，是重要的細胞因子，其免疫調(diào)節(jié)作用較抗病毒作用強。2．干擾素（interferon，IFN）四、抗病毒免疫（2）IFN的誘生IFN的誘生受基因控制。在正常情況下，存在于細胞核內(nèi)的IFN結(jié)構基因處于抑制狀態(tài)，不產(chǎn)生IFN。這種抑制狀態(tài)是由基因系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)基因通過產(chǎn)生IFN結(jié)構基因抑制蛋白實現(xiàn)的。當IFN誘生劑進入細胞后，即與抑制蛋白相結(jié)合使其失去抑制作用，因而操縱基因和結(jié)構基因的功能就被活化，指導IFN的合成。2．干擾素（interferon，IFN）四、抗病毒免疫（3）IFN抗病毒的作用機制及特點IFN對所有的病毒均有一定的抑制作用，但并非直接滅活病毒，而是選擇性地作用于病毒感染細胞，即釋放到細胞中的IFN與其細胞膜表面干擾素受體結(jié)合，誘生細胞產(chǎn)生一種特異性因子，能與結(jié)合在抗病毒蛋白操縱基因上的阻抑蛋白結(jié)合而解除抑制，使編碼抗病毒蛋白的基因活化，開始轉(zhuǎn)錄合成抗病毒蛋白mRNA，翻譯成多種抗病毒蛋白。2．干擾素（interferon，IFN）四、抗病毒免疫（3）IFN抗病毒的作用機制及特點抗病毒蛋白包括蛋白激酶、2′，5′-腺嘌呤核苷合成酶及磷酸二酯酶，這些酶抑制病毒蛋白的合成，也可影響病毒的組裝與釋放，因而病毒不能增殖，起到抗病毒感染的作用。2．干擾素（interferon，IFN）四、抗病毒免疫（二）特異性免疫病毒是一種良好抗原，具有較強的免疫原性，能誘導機體產(chǎn)生特異性免疫應答，包括體液免疫應答與細胞免疫應答。四、抗病毒免疫病毒感染后，機體產(chǎn)生多種特異性抗體，如中和抗體、血凝抑制抗體、補體結(jié)合抗體等。中和抗體是針對病毒某些表面抗原的抗體，在殺滅細胞外游離的病毒中起主要作用。中和抗體不能直接滅活病毒，病毒與中和抗體形成的免疫復合物，可被巨噬細胞吞噬清除。1．體液免疫四、抗病毒免疫中和抗體主要包括IgG、IgM和IgA三類，IgG抗體是主要的抗病毒中和抗體，在體液中含量最高，相對分子質(zhì)量小，是唯一能通過胎盤的抗體。IgM相對分子質(zhì)量大，不能通過胎盤。如在新生兒血中測得特異性IgM抗體，提示有宮內(nèi)感染。IgM也是最早產(chǎn)生的抗體，故檢查IgM抗體可做早期診斷。分泌型IgA（SIgA）存在于黏膜分泌液中，在局部免疫中起主要作用，可阻止病毒侵入局部黏膜。1．體液免疫四、抗病毒免疫感染細胞內(nèi)病毒的清除，主要依賴細胞免疫。特異性抗病毒免疫的細胞主要有細胞毒性T細胞（CTL）和CD4+Th1細胞。CTL可通過其抗原受體識別病毒感染的靶細胞，通過細胞裂解和細胞凋亡兩種機制，直接殺傷靶細胞。2．細胞免疫四、抗病毒免疫在多數(shù)病毒感染中，CTL可殺傷靶細胞達到清除或釋放在細胞內(nèi)復制的病毒體，在抗體的配合下清除病毒，因此被認為是終止病毒感染的主要機制。活化的Th1細胞可釋放IFN-γ、TNF等多種細胞因子，通過激活巨噬細胞和NK細胞，誘發(fā)炎癥反應，促進CTL的增殖和分化等，在抗病毒感染中起重要作用。2．細胞免疫四、抗病毒免疫第六節(jié)病毒感染的檢查方法標本的采集與送檢病毒的分離培養(yǎng)與鑒定病毒感染的快速檢查方法病毒性疾病在人類疾病中占有十分重要的地位，此類疾病的治療不同于其他微生物，因此，正確的病原學診斷不但有助于指導臨床治療，而且可以為控制病毒性疾病的流行提供實驗室依據(jù)。目前，常用的病毒感染診斷方法包括病毒的分離鑒定、血清學檢查、病毒蛋白和核酸的檢測。隨著分子病毒學的發(fā)展，相繼建立了一些快速診斷方法，對提高病毒感染的診斷水平起到了推動作用。概述（一）標本采集標本采集時必須嚴格無菌操作，本身帶有雜菌或可能被細菌污染的標本，如呼吸道分泌物、糞便等標本，應加入高濃度青霉素、鏈霉素處理，以殺滅或抑制雜菌。應根據(jù)臨床診斷及病期合理采集標本，如上呼吸道感染時取鼻咽分泌物，神經(jīng)系統(tǒng)感染取腦脊液，腸道感染取糞便，病毒血癥期取血液等。血清學診斷時，應采集患者急性期和恢復期標本各一份，以利于動態(tài)觀察雙份血清中抗體的效價。一、標本的采集與送檢（二）標本送檢送檢的組織及糞便等標本可置于含有抗生素的50%甘油緩沖液中，冷藏速送，最好在1～2小時內(nèi)關檢。暫時不能送檢或分離培養(yǎng)的標本，須置-70℃低溫冰箱中保存。一、標本的采集與送檢動物接種是最原始的病毒培養(yǎng)方法，常用的動物有小鼠、大鼠、豚鼠、家兔和猴等，接種后常以動物發(fā)病、死亡作為感染的指標。根據(jù)病毒種類不同，選擇敏感動物及適宜的接種途徑。（一）動物接種二、病毒的分離培養(yǎng)與鑒定雞胚培養(yǎng)是一種比較經(jīng)濟簡便的病毒培養(yǎng)方法，雞胚對多種病毒敏感，通常選用孵化9～14天的雞胚。根據(jù)病毒的特性可將病毒接種于雞胚的不同部位，常用的接種部位有卵黃囊、羊膜腔、尿囊腔、絨毛尿囊腔。（二）雞胚培養(yǎng)二、病毒的分離培養(yǎng)與鑒定人或動物的某些細胞在一定條件下可以在實驗室的培養(yǎng)瓶內(nèi)生長，在此過程中多數(shù)病毒接種后可在培養(yǎng)細胞內(nèi)復制增殖。常用的組織培養(yǎng)細胞有人胚腎細胞、猴腎細胞、HeLa細胞等。病毒在細胞內(nèi)增殖可引起細胞形態(tài)學改變，稱為細胞病變效應（cytopathiceffect，CPE）。常見的CPE有細胞圓縮、集聚、拉絲、壞死和脫落等，是病毒增殖的重要指標。（三）組織（細胞）培養(yǎng)二、病毒的分離培養(yǎng)與鑒定CPE還可見細胞融合形成多形核巨細胞，如麻疹病毒、巨細胞病毒等；也有些病毒（如狂犬病病毒）在細胞內(nèi)增殖可在胞質(zhì)或胞核內(nèi)形成包涵體。有些病毒增殖后可使宿主細胞膜抗原改變，進而能與紅細胞結(jié)合，此時若向培養(yǎng)瓶內(nèi)加入紅細胞，可見紅細胞吸附于感染細胞膜上，據(jù)此作為病毒增殖的指標。（三）組織（細胞）培養(yǎng)二、病毒的分離培養(yǎng)與鑒定（一）光學顯微鏡檢查光學顯微鏡檢查僅用于病毒包涵體的檢查及某些大病毒顆粒（如痘類病毒）的檢查。三、病毒感染的快速檢查方法（二）電子顯微鏡檢查1．電鏡直接檢查法從皰疹病毒感染的皰疹液、疑似甲型肝炎病毒和輪狀病毒感染的糞便、乙型肝炎患者的血清標本中均可快速檢出典型的病毒顆粒，有助于早期診斷。2．免疫電鏡檢查法將標本制成懸液，加入特異性抗體混合，可使標本中的病毒顆粒凝聚成團，再用電鏡觀察，這種方法稱為免疫電鏡。用免疫電鏡可提高病毒的檢出率。三、病毒感染的快速檢查方法（三）血清學檢查法近年來，酶聯(lián)免疫、免疫熒光等免疫標記技術已廣泛應用于病毒特異性抗原或抗體的血清學檢測，該方法具有特異性強、靈敏度高、檢測快速等諸多優(yōu)點，對病毒感染的早期診斷有著重要的意義。1．病毒抗原標志物的檢查病毒抗原標志物的檢查是采用標記抗體（酶、熒光、同位素等）檢測標本中病毒抗原，進行病毒感染的早期診斷。三、病毒感染的快速檢查方法（三）血清學檢查法2．特異性IgM抗體的檢查用特異的抗原檢測病毒感染者血清中的IgM抗體，以快速診斷疾病。所用抗原可以是根據(jù)編碼基因推導的合成肽抗原，也可以是利用基因工程表達的重要抗原。一般多用ELISA法檢測。三、病毒感染的快速檢查方法（四）病毒基因組檢查1．核酸雜交技術用于病毒檢測的有斑點雜交、細胞內(nèi)原位雜交、DNA印跡雜交、RNA印跡雜交等。2．聚合酶鏈反應（PCR）PCR是一種體外基因擴增技術。它在短時間內(nèi)可使目的基因擴增數(shù)百萬倍，用該方法可測出極微量的病毒核酸，具有靈敏度高、特異性強、簡便快速等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用于病毒基因組檢測。三、病毒感染的快速檢查方法（四）病毒基因組檢查3．基因芯片技術基因芯片技術的基本原理如下：將大量的核酸片段有規(guī)則地固定在固相支持物上，制成芯片，然后將要檢測的樣品用熒光素或放射性核素標記，再與做成的芯片充分雜交，通過對雜交信號的檢測分析樣品中的信息。其優(yōu)點是一次性可以完成大量樣品DNA序列的檢測和分析，在病毒診斷和流行病學調(diào)查等方面具有廣泛的應用前景。三、病毒感染的快速檢查方法第七節(jié)病毒感染的防治原則病毒感染的預防病毒感染的治療病毒感染的快速檢查方法（一）人工自動免疫1．滅活疫苗滅活疫苗是應用物理或化學方法使病毒完全滅活而制成的疫苗。目前常用的有狂犬疫苗、乙型腦炎疫苗、流感疫苗等。一、病毒感染的預防（一）人工自動免疫2．減毒活疫苗減毒活疫苗通常是用自然或人工選擇法篩選的對人低毒或無毒的變異株制成的疫苗，現(xiàn)常用的有脊髓灰質(zhì)炎、流感、麻