章 呼吸道病毒

第 26章 呼吸道病毒Viruses Associated with Respiratory InfectionsHigher Education PressHigher Education Press呼吸道病毒的分类呼吸道病毒包括： 正粘病毒科正粘病毒科 流感病毒 副粘病毒科副粘病毒科 副流感病毒、呼吸道合胞病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒 其他病毒其他病毒 腺病毒、风疹病毒、鼻病毒、呼肠病毒、冠状病毒Higher Education PressHigher Education Press第一节 流行性感冒病毒流行性感冒病毒（ influenza virus） 简称流感病毒，主要成员有人类的甲、乙、丙三型，以及动物（猪、马、海洋哺乳动物和禽类等）的流感病毒，它是引起人和动物流行性感冒（简称流感）的病原体。Higher Education PressHigher Education Press一、生物学性状1. 形态与结构 病毒多呈球形或丝状，球形直径 80-120nm，有包膜 ，核衣壳呈螺旋对称。Higher Education PressHigher Education Press（ 1）核衣壳：病毒核酸为 分节段的 -ssRNA，甲型、乙型流感病毒分 8个节段，丙型只有 7个节段，与每个 RNA片段结合的是核蛋白（ NP）， RNA和 NP合称核糖核蛋白（ RNP），即核衣壳。Higher Education PressHigher Education Press1 2 43 5 6 7 8PB2PB1RNPRNAM2M1NAHA分节段的 （ -） SSRNAPARNA多聚酶核糖核蛋白（ RNP）Higher Education PressHigher Education Press（ 2）包膜：流感病毒包膜有两层结构，内层为 基质蛋白 (M)，M蛋白抗原性稳定，亦具有型特异性。包膜外层为来自宿主细胞的脂质双层膜。Higher Education PressHigher Education PressHigher Education PressHigher Education Press甲型和乙型流感病毒包膜上镶嵌有两种由病毒基因编码的糖蛋白刺突： 血凝素（ HA）和神经氨酸酶（ NA） ，两者数量之比为 5:1。它们是划分流感病毒亚型的依据，抗原性极易变异。 HA：能与人和多种动物（鸡、豚鼠等）红细胞表面的唾液酸受体结合，引起红细胞凝集，该结构与病毒吸附和穿入宿主细胞有关。 HA可诱导的相应抗体称血凝抑制抗体，能抑制血凝现象和中和病毒感染性，是保护性抗体。Higher Education PressHigher Education Press刺突结构示意图（流感病毒血凝素糖蛋白三聚体）刺突结构示意图（流感病毒血凝素糖蛋白三聚体）Higher Education PressHigher Education Press NA：破坏细胞膜上病毒特异性受体，使病毒从感染细胞膜上解离，有利于成熟病毒的释放和集聚病毒的扩散。 NA具有抗原性，其相应抗体能抑制酶的水解作用，但无中和病毒的作用。Higher Education PressHigher Education PressHigher Education PressHigher Education PressTaken from Medical Microbiology, 2nd Edition, pg 626. Replication of Influenza 2、复制周期Higher Education PressHigher Education Press3、 分型、命名与变异 根据 RNP和 M蛋白抗原性的不同可将流感病毒分为甲、乙、丙三型；甲型又可根据 HA和 NA抗原性不同，再区分为若干亚型，目前从禽类已鉴定出 15个 HA亚型（ H1 H15）， 9个 NA亚型（ N1 N9）。乙型、丙型流感病毒至今尚未发现亚型。流感病毒命名法：型别 /宿主 /分离地点 /病毒株序号 /分离年代（ HA与 NA亚型号），如 A/HongKong /1/68（ H3N2）。Higher Education PressHigher Education PressFigure 1: Natural hosts of influenza virusesHigher Education PressHigher Education Press流感病毒抗原变异有两种形式： 抗原漂移（ antigenic drift） ，其变异幅度小， HA、 NA氨基酸的变异率小于 1% ，属量变，由点突变所造成，并与人群免疫选择力有关，每 2 5年出现一个新的变异株，引起甲型流感周期性的局部中、小型流行。 抗原转换（ antigenic shift） ，变异幅度大， HA氨基酸的变异率为 20% 50% ，属质变，导致新亚型的出现。由于人群没有免疫力，每次新亚型出现都曾引起世界性的流感暴发流行。Higher Education PressHigher Education PressHigher Education PressHigher Education Press流行年代 亚 型 类别 代表株1918 Hsw1N1 可能 为 猪流感病毒1947 H1N1（ 亚 甲型） A/FM/1/471957 H2N2（ 亚 洲甲型） A/Singapore/1/571968 H3N2（香港甲型） A/HongKong/1/681977 H1N1、 H3N2甲型流感病毒的抗原转换Higher Education PressHigher Education Press有一种学说认为：新亚型是人流感病毒与动物流感病毒发生基因重组而形成。Higher Education PressHigher Education PressThe reservoir of influenza A viruses. The working hypothesis is that wild aquatic birds are the primordial reservoir of all influenza viruses for avian and mammalian species. Transmission of influenza has been demonstrated between pigs and humans (solid lines). There is extensive evidence for transmission between wild ducks and other species, and the five different host groups are based on phylogenetic analysis of the nucleoproteins of a large number of different influenza viruses. (From Fields Virology, 4th ed, Knipe & Howley, eds, Lippincott Williams & Wilkins, 2001, Fig. 47-3.)Influenza A reservoirHigher Education PressHigher Education Press3. 培养特性 流感病毒易在 鸡胚和培养细胞 中增殖。初次分离接种鸡胚羊膜腔阳性率较高，传代适应后可移种于尿囊腔。细胞培养一般可用原代猴肾细胞（ PMK）或狗肾传代细胞（MDCK）。Higher Education PressHigher Education Press二、致病性与免疫性病毒经飞沫在人与人之间直接传播，温带冬天为流行季节。传染性强，最严重者可致病毒性肺炎，但 50% 感染后无症状。病毒仅在局部增殖，一般不入血。年老体弱、免疫力低下或心肺功能不全者和婴幼儿在感染后 5 10 d ，易发生细菌性继发感染，特别是肺炎，常危及生命。流感病毒感染可引起针对 HA、 NA、 NP、 M1的病毒特异性细胞和体液免疫。血清抗 -HA中和抗体可持续几十年，对同型病毒有牢固免疫力，但亚型间无交叉免疫。 Higher Education PressHigher Education Press致病性 ： 传染源 -病人或病毒携带者致病机理 -病毒不入血病毒 -呼吸道 -毒素样物质进入血液全身中毒症状局部粘膜上皮炎症1）典型流感2）流感病毒性肺炎 临床类型：Higher Education PressHigher Education Press三、微生物学检查法1. 病毒分离 2. 血清学诊断3. 免疫荧光法或酶免疫测定法四、防治原则流行期间应尽量避免人群聚集，早期发现患者，早期隔离治疗；空气消毒。免疫接种是预防流感最有效的方法，但必须与当前流行株的型别基本相同。流感尚无特效疗法。Higher Education PressHigher Education Press第二节 副黏病毒副黏病毒与正黏病毒的异同点有：特性 正黏病毒（ Orthomyxovirus） 副黏病毒（ Paramyxovirus）病毒形 态 有包膜，球形， 80 120 nm，有 时 呈丝 状有包膜，球形， 150 300 nm基因特征 分 8个 节 段， 单负链 RNA， 对 RNA酶敏感不分 节 段， 单负链 RNA， 对 RNA酶稳 定抗原 变 异 高 频 率 低 频 率血凝特点 有 有溶血特点 无 有包膜表面蛋白HA蛋白和 NA蛋白 HN蛋白（副流感病毒、腮腺炎病毒）HA蛋白（麻疹病毒）无 HA和 NA蛋白（呼吸道合胞病毒）Higher Education PressHigher Education Press对人致病的副黏病毒有麻疹病毒、腮腺炎病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒等 。生物学特性 流行性腮腺炎病毒麻疹病毒 呼吸道合胞病毒副流感病毒细 胞融合作用 + + + +神 经 氨酸 酶 + - - +红细 胞凝集素 + + - +溶血素 + + - +红细 胞吸附作用+ + - +抗原型数目 1 1 1 4可致病 实验动物猴 猴 黑猩猩 猴、小鼠Higher Education PressHigher Education Press一、麻疹病毒麻疹病毒（ measles virus） 是麻疹的病原体。麻疹是小儿最常见的一种急性传染病，发病率几乎达 100% ，常因并发症的发生导致死亡。Higher Education PressHigher Education Press通过飞沫直接或鼻腔分泌物污染玩具、用具等感染易感人群。病毒在感染机体内形成两次病毒血症。眼结膜、口腔黏膜、皮肤、呼吸道、泌尿道、小血管受感染产生病变，表现为细胞融合成多核巨细胞，核内和胞质内形成嗜酸性包涵体等。少数病例病毒尚可侵犯中枢神经系统。Higher Education PressHigher Education Press麻疹患者（潜伏期至出疹期后第 6天，并发肺炎至第 10天）飞沫、尘埃、玩具麻疹人体呼吸道上皮细胞中增殖10天第一次病毒血症 ：发热、咳嗽、流涕、结膜充血、 Koplik斑淋巴组织、单核巨噬细胞系统内增殖第二次病毒血症 ：全身红色斑丘疹Higher Education PressHigher Education Press麻 疹Koplik斑全身皮疹Higher Education PressHigher Education Press亚急性硬化性全脑炎（ SSPE） 是麻疹病毒急性感染后的迟发并发症，患者大脑功能发生渐进性衰退，表现为反应迟钝，精神异常，运动障碍，病程 6 9个月，最后导致昏迷死亡。麻疹自然感染后一般免疫力牢固，抗体可持续终生，母亲抗体能保护新生儿。麻疹病毒减毒活疫苗是当前最有效疫苗之一。对接触麻疹患儿的易感者，可紧急用丙种球蛋白或胎盘球蛋白进行人工被动免疫，防止发病或减轻症状。Higher Education PressHigher Education Press二、腮腺炎病毒腮腺炎病毒（ mumps virus）是流行性腮腺炎的病原体。以腮腺肿胀、疼痛为主要症状，是儿童的常见病之一，人是唯一宿主。病毒通过飞沫或人与人直接传播，病毒经血液侵入腮腺及其他器官，如睾丸、卵巢、胰腺、肾脏和中枢神经系统等。Higher Education PressHigher Education Press腮腺炎是导致男性不育症和儿童期获得性耳聋最常见的原因。病后可获得牢固的免疫力。及时隔离患者，防止传播。目前使用的为减毒活疫苗，可产生长期免疫效果。在美国等国家已将腮腺炎病毒、麻疹病毒、风疹病毒组成了 三联疫苗（ MMR） 。睾丸炎卵巢炎并发症 无菌性脑炎或脑膜炎获得性耳聋Higher Education PressHigher Education Press三、呼吸道合胞病毒呼吸道合胞病毒（ respiratory syncytial virus, RSV） 是在婴幼儿中引起严重呼吸道感染的最重要的病原因子，病毒感染局限于呼吸道，不产生病毒血症，病毒侵入呼吸道上皮细胞内增殖，引起细胞融合，病毒致病机制尚未完全清楚，主要是免疫病理造成细胞损伤。Higher Education PressHigher Education Press四、副流感病毒副流感病毒（ parainfluenza virus） 是引起轻型流感样症状的呼吸道病毒，但在婴幼儿也可引起严重的下呼吸道感染。保护性免疫包括细胞免疫和 SIgA，但持续时间短，再感染常见。Higher Education PressHigher Education Press第四节 其他呼吸道病毒一、腺病毒腺病毒（ adenovirus）约有 100个血清型，其中能感染人类的至少有 42个型别，分 A F6个亚组。 Higher Education PressHigher Education Press腺病毒为双链 DNA无包膜病毒。核衣壳呈 20面体立体对称。主要通过呼吸道、胃肠道和密切接触从人传播到人，引起消化道和呼吸道等部位感染。腺病毒能编码产生几种早期蛋白，能与抑癌基因 P53结合，促进细胞转化，可能与病毒潜在的致癌能力有关。患病后，机体产生的相应抗体对同型病毒感染有保护作用。目前尚无理想疫苗。Higher Education PressHigher Education Press二、风疹病毒风疹病毒（ rubella virus） 是风疹（又名德国麻疹）的病原体。为单正链 RNA病毒，核衣壳为 20面体立体对称，有包膜，包膜刺突有血凝素。风疹病毒只有一个血清型，人是唯一的自然宿主。Higher Education PressHigher Education Press病毒经呼吸道传播，在局部淋巴结增殖后，经病毒血症播散全身。 风疹病毒感染最严重的问题是通过垂直传播导致胎儿先天性感染。风疹减毒活疫苗接种是