《醫(yī)學微生物學》課件-病毒學總論

病毒學總論復習回顧1.病原性球菌有哪些?2.腸桿菌、弧菌、厭氧性細菌、分枝桿菌有哪些？3.病原性真菌有哪些？1.說出病毒的大小、結(jié)構(gòu)、增殖方式。2.理解病毒的感染方式和感染類型。3.理解干擾素的生物學活性與抗病毒作用機理。4.指導標本采集注意事項，建立嚴格的無菌操作觀念。教學內(nèi)容和目標病毒（virus）是一群體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、只有一種核酸（DNA或RNA），易感活細胞內(nèi)寄生、以復制方式增殖的非細胞型微生物

。種類病毒細菌支原體立克次體衣原體真菌結(jié)構(gòu)非細胞原核細胞原核細胞原核細胞原核細胞真核細胞大小最小(nm)0.5～3.0μm0.2～0.3μm0.2～0.5μm0.3～0.5μm最大細胞壁-+-+++細胞器-++++完善核酸DNA或RNADNA+RNADNA+RNADNA+RNADNA+RNADNA+RNA繁殖方式復制二分裂二分裂二分裂二分裂無性+有性人工培養(yǎng)基-++--+抗生素敏感-++++±完整的具有感染性的成熟病毒顆粒稱為病毒體(virion)。多數(shù)病毒大小介于30～200nm之間。最可靠的測量方法是電子顯微鏡技術(shù)，也可以用超速離心沉淀、分級超濾和X線晶體衍射技術(shù)進行研究。第一節(jié)、病毒的大小與形態(tài)多數(shù)病毒呈球形或近似球形，少數(shù)為桿狀、絲狀、子彈狀、磚塊狀或蝌蚪狀。病毒形態(tài)：磚形（痘病毒）桿狀（煙草花葉病毒）蝌蚪形（噬菌體）子彈形（狂犬病病毒）主要生物學性狀：1.體積微小，可以通過濾菌器2.結(jié)構(gòu)簡單，無細胞結(jié)構(gòu)3.遺傳物質(zhì)為DNA或RNA4.專性細胞內(nèi)寄生5.復制增殖多樣性存在形式多樣線狀、環(huán)狀DNAdsDNAssDNAdsRNARNAssRNA

分節(jié)段RNA復制方式多樣大小懸殊病毒核酸：DNA或RNA一、病毒的結(jié)構(gòu)

第二節(jié)、病毒的結(jié)構(gòu)病毒的結(jié)構(gòu)有兩種：基本結(jié)構(gòu)（核衣殼），為所有病毒都必備；輔助結(jié)構(gòu)（包膜），為某些病毒所特有，它們各有特殊的生物學功能；有包膜的為包膜病毒；無包膜的為裸露病毒。裸病毒Nakedviruses核心核酸，（core）蛋白質(zhì)衣殼（capsid）包膜：脂蛋白雙層膜-------------------包膜病毒Envelopedviruses核衣殼Neucleocapsid病毒的結(jié)構(gòu)位于病毒體的中心，由一種核酸構(gòu)成。病毒復制、遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。衣殼(capsid)：包繞在核酸外的蛋白質(zhì)外殼，由殼粒組成，具有Ag性、保護核酸和傳染性。

裸露病毒體和包膜病毒體殼粒衣殼核心（核樣物）核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒衣殼是由許多在電鏡下可辨別的形態(tài)學亞單位——殼粒（capsomer）所組成，根據(jù)殼粒排列方式的不同可分為以下3種對稱類型：螺旋對稱型20面體對稱型復合對稱型殼粒包膜是病毒在釋放過程中穿過宿主細胞以出芽方式向細胞外釋放時獲得的，含有宿主細胞膜或核膜成分。包膜表面常有不同形狀的突起，稱為包膜子粒或刺突（spike）。有包膜的病毒又稱為包膜病毒。包膜核心：核酸→基因組genome→決定病毒遺傳、變異和復制殼粒capsomere→衣殼capsid→保護、介導、抗原性包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike）→保護、介導、抗原性第三節(jié)、病毒的增殖一、病毒的復制周期

病毒的增殖——自我復制，是病毒在宿主細胞中增殖的過程。病毒的復制周期是指病毒進入敏感細胞后，以其基因組為模板，借助細胞中的原料、能量及場所合成自己的大分子（蛋白質(zhì)與核酸）以組裝子代病毒顆粒，最終按一定方式釋放出細胞。

復制周期分四個步驟吸附與穿入：病毒與敏感細胞相遇，吸附在細胞表面；吞飲、融合、受體結(jié)合、直接穿入；脫殼：只有核酸進入；生物合成：包括核酸的復制和蛋白質(zhì)的合成；組裝與釋放：宿主細胞破裂，破胞釋放或出芽、胞膜融合等。通過病毒表面的配體位點與細胞表面的特異受體結(jié)合而吸附，如HIV病毒gp120—TH（CD4+）。

吸附

病毒受體：具有某種病毒的受體方能發(fā)生相應的感染，此細胞就是這種病毒的易感細胞，無相應受體則為此病毒的抵抗細胞。

穿入包膜病毒—包膜與宿主細胞膜融合;

無包膜病毒—胞飲方式直接穿入融合直接穿入胞飲病毒在細胞內(nèi)脫去衣殼后，多數(shù)是在細胞的溶酶體酶作用下脫殼釋放出病毒基因組脫殼通過病毒基因組表達與復制來完成的，包括蛋白質(zhì)的合成與核酸的復制,此階段無完整病毒可見，也不能用血清學檢測出病毒的抗原，稱為隱蔽期(eclispeperiod)

生物合成

無包膜病毒裝配成核衣殼即為成熟病毒體，以破胞方式釋放；包膜病毒裝配成核衣殼后以出芽方式釋放，釋放時包有核膜或胞質(zhì)膜成為成熟病毒體。裝配與釋放復制周期replicationcycle病毒的復制過程成熟的標準為：形態(tài)結(jié)構(gòu)完整；具有成熟病毒的抗原性；具有感染性。成熟二、異常增殖與干擾現(xiàn)象

病毒異常增殖：不能組裝成完整的病毒體。

頓挫感染abortiveinfection(宿主細胞的原因)

缺陷病毒defectiveviruses(病毒本身的原因)

輔助病毒helperviruses

頓挫感染：病毒進入宿主細胞后缺乏病毒復制所需的酶、能量和原料，不能復制出有感染性的病毒顆粒；或雖合成部分或全部病毒成分，但不能組裝和釋放出有感染型的病毒顆粒。不能為病毒復制提供必要條件的細胞稱為非容納細胞，非容納細胞對另一種病毒可能成為容納細胞。缺陷病毒：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型的病毒顆粒。

干擾現(xiàn)象(interference)

當兩種病毒感染同一細胞時，可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因

改變宿主細胞代謝途徑競爭干擾（細胞表面受體、底物、酶）誘導細胞產(chǎn)生干擾素意義有利于制定正確的免疫方案是非特異性免疫的重要組成部分缺陷干擾顆粒（DIP)：缺陷病毒不能復制，但卻能干擾同種成熟病毒體進入細胞。病毒易發(fā)生變異，它的遺傳不穩(wěn)定性是由病毒本身和宿主細胞共同決定的?；蛲蛔儯翰《就蛔兪怯捎诤怂釓椭七^程中發(fā)生堿基置換、缺失或插入而造成堿基組成和順序的變化而導致的遺傳變異。第四節(jié)病毒遺傳與變異病毒受理化因素作用后，失去感染性，稱為滅活（inactivation）。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。多數(shù)病毒對理化因素抵抗力不強，對抗生素不敏感。第五節(jié)、理化因素對病毒的影響（1）破壞病毒的包膜（2）使病毒的蛋白質(zhì)變性（3）損傷病毒的核酸1.物理因素（1）溫度：大多數(shù)病毒耐冷不耐熱。（2）pH：多數(shù)病毒在pH5.0~9.0范圍內(nèi)穩(wěn)定。（3）射線：X射線、γ射線或紫外線以不同機制均可使病毒滅活。

脂溶劑：乙醚、氯仿、去氧膽酸鹽、陰離子去污劑可破壞病毒包膜使其失去吸附能力，但對無包膜病毒幾乎無作用。乙醚對病毒包膜破壞作用最大，因此，可用乙醚滅活試驗鑒別病毒有無包膜。消毒劑：病毒對消毒劑的敏感性因種而異，對消毒劑的抵抗力比細菌弱。甘油：大多數(shù)病毒可在50%的中性甘油鹽水中存活。酸堿度：大多數(shù)病毒在pH6~8范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，而在pH5.0以下或pH9.0以上迅速滅活，但不同病毒對pH的耐受能力有很大不同?？股兀含F(xiàn)有的抗生素和磺胺對病毒無抑制作用，但可以抑制標本中的細菌。2.化學因素第五節(jié)、病毒的感染與免疫病毒感染：

病毒通過各種途徑進入機體，侵入易感細胞進行增殖的過程稱為病毒感染。

結(jié)局取決于：病毒種類及其毒力機體免疫狀態(tài)免疫保護免疫病理損傷水平傳播是病毒在人群中不同個體之間的傳播。一、病毒的傳播方式呼吸道、消化道皮膚、粘膜AB主要感染途徑傳播方式與媒介病毒種類呼吸道空氣、飛沫流感病毒、麻疹病毒等消化道污染水或食物脊髓灰質(zhì)炎病毒、輪狀病毒等輸血、注射或器官移植污染血或血制品、醫(yī)療器械等HIV、HBV、HCV等眼或泌尿生殖道接觸、游泳池或性接觸HIV、HPV破損皮膚昆蟲叮咬、狂犬、鼠類腦炎病毒、出血熱病毒等病毒水平傳播的途徑

垂直傳播是存在母體的病原體通過胎盤或產(chǎn)道由親代傳播給子代的方式。除此之外，還可通過哺乳、密切接觸和感染生殖細胞。二、病毒的致病機制病毒感染對宿主細胞的致病作用（細胞水平）病毒感染的免疫病理作用（整體水平）（一）對宿主細胞的致病作用殺細胞效應

穩(wěn)定狀態(tài)感染

包涵體形成

細胞凋亡

基因整合與細胞轉(zhuǎn)化1)溶細胞感染(cytolyticinfection)病毒在感染細胞內(nèi)增殖，引起細胞的裂解死亡病毒在增殖過程中，阻斷細胞核酸和蛋白質(zhì)的合成，使細胞代謝功能紊亂，造成細胞病變與死亡。主要見于無包膜，殺傷性強的病毒，如脊髓灰質(zhì)炎病毒正常細胞細胞病變作用(CPE)

2)穩(wěn)定狀態(tài)感染為特異性Ag或CTL細胞識別新抗原多核巨細胞有包膜病毒感染病毒以出芽方式釋放病毒在細胞內(nèi)增殖細胞仍生長分裂不破壞細胞，但可使細胞表面出現(xiàn)病毒抗原---靶細胞細胞融合形成多核巨細胞診斷意義細胞無明顯病變，但有重要病理意義多核巨細胞包涵體（inclusionbody）病毒感染的細胞漿內(nèi)/核內(nèi)，出現(xiàn)的光鏡下可見的圓形或橢圓形斑塊，可作為病毒感染的依據(jù)?？袢《景w---內(nèi)基小體巨細胞病毒包涵體3)包涵體(inclusionbody)4)細胞凋亡(apoptosis)誘導因子（如病毒等）細胞凋亡基因激活細胞膜鼓泡細胞核濃縮染色體DNA降解電泳時有階梯式條帶形成凋亡小體細胞核細胞核細胞核5)基因整合與細胞轉(zhuǎn)化結(jié)果：細胞轉(zhuǎn)化或腫瘤形成某些DNA病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒在感染中可將基因整合于宿主細胞基因組中，導致細胞轉(zhuǎn)化，增殖變快，失去細胞間接觸抑制，細胞轉(zhuǎn)化也可由病毒蛋白誘導發(fā)生?；蛘匣蚱渌麢C制引起的細胞轉(zhuǎn)化與腫瘤形成密切相關(guān)。與人類腫瘤相關(guān)的病毒病毒科與人類相關(guān)的腫瘤病毒嗜肝DNA病毒肝細胞癌HBV皰疹病毒鼻咽癌EBV

Burkitt淋巴瘤EBVKaposi肉瘤HHV-8乳多空病毒乳頭狀瘤HPV亞型宮頸癌HPV-16、18逆轉(zhuǎn)錄病毒成人T細胞白血病HTLV-1(二)病毒感染的免疫病理作用3、病毒對免疫系統(tǒng)的損傷2、有些病毒感染后，呈穩(wěn)定狀態(tài)感染，使細胞失去某些功能或出現(xiàn)新抗原4、免疫復合物引起損傷1、抗體增強病毒感染作用免疫逃逸機制病毒舉例及作用方式細胞內(nèi)寄生所有病毒皆為嚴格細胞內(nèi)寄生，通過逃避抗體、補體及藥物作用而發(fā)揮逃避免疫機制的作用抗原變異HIV、甲型流感病毒高頻率的抗原變異使得免疫應答滯后抗原結(jié)構(gòu)復雜鼻病毒、柯薩奇病毒、ECHO病毒等型別多，抗原多態(tài)性致使免疫應答不利損傷免疫細胞HIV、EB病毒、麻疹病毒等可在T或B細胞內(nèi)寄生并導致宿主細胞死亡降低抗原表達腺病毒、巨細胞病毒可抑制MHC-I轉(zhuǎn)錄、表達病毒的免疫增強作用登革病毒以及其他黃病毒再次感染，因機體內(nèi)預先存在或經(jīng)胎盤獲得中和抗體能促進游離的病毒進入單核細胞內(nèi)，并大量增殖，導致病毒血癥及病毒-抗體復合物形成，繼之大量細胞因子及血管活性因子釋放，導致登革熱休克綜合征病毒免疫逃逸機制一、非特異性免疫1、屏障作用2、吞噬細胞的作用3、干擾素——獲得性非特異性免疫第四節(jié)抗病毒免疫干擾素定義：由病毒或其他干擾素誘生劑刺激人或動物細胞所產(chǎn)生的一類具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用的糖蛋白。種類：種類 產(chǎn)生細胞 抗病毒抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)

人白細胞 強 弱 弱

人成纖維細胞強弱弱

T細胞 弱 強強 廣譜抗病毒，但只能抑制病毒，且有種屬特異性

I型IFN：IFN-α、IFN-β，主要由病毒感染細胞、pDC產(chǎn)生。

II型IFN：IFN-γ，主要由活化T細胞、NK細胞產(chǎn)生非直接滅活病毒，作用于鄰近的正常細胞。誘生抗病毒蛋白(AVP)

↓自身和鄰近細胞

降解病毒mRNA

抑制病毒蛋白合成抑制病毒組裝、釋放

↓抑制病毒復制早期中斷病毒感染，阻止病毒擴散2’~5’合成酶蛋白激酶磷酸二酯酶抗病毒機理ActionsoftypeI(,)interferonsActionsofinterferon-

二、特異性免疫細胞免疫體液免疫按種類：IgGIgMIgA按功能：中和抗體、補體結(jié)合抗體中和抗體：免疫球蛋白的類型抗病毒免疫的主要成分TD、TC、NK、M二

特異性免疫抗病毒免疫

非特異性免疫

干擾素

NK細胞特異性免疫

體液免疫

病毒中和抗體

血凝抑制抗體

補體結(jié)合抗體

細胞免疫

細胞毒性T細胞

CD4+Th1第六節(jié)、檢查方法與防治原則三、病毒的感染類型病毒進入機體不引起臨床癥狀的感染病毒感染后引起疾病隱性感染顯性感染有無臨床癥狀機體可獲得特異性免疫;向外播散病