病毒的基本性状

1、病毒与原核细胞型微生物的主要区别,病毒个体用纳米（nm）来量度。病毒的大小悬殊， 直径在10300nm之间，通常在100nm左右。较大的病 毒如痘类病毒，其大小为250300nm20050nm，比最小的细菌支原体（直径200250nm）还大。最小的病毒如菜豆畸矮病毒，粒子大小仅为911nm，比血清蛋 白分子（直径22nm）还小,一. 病毒的大小与形态,第一节 病毒的基本性状,成熟的具有侵染力的病毒颗粒称为病毒粒子，在电子显微镜下观察到的病毒粒子一般为球状、棒杆状、蝌蚪状和线状等多种形态。人、动物和真菌的病毒大多呈球状（如腺病毒、蘑菇病毒），少数为弹状或砖状（如弹状病毒、痘病毒）。植物病毒和昆虫

2、 病毒则多数为线状和杆状（如烟草花叶病毒、家蚕核型 多角体病毒），少数为球状（如花椰菜花叶病毒）。细菌病毒称噬菌体，部分呈蝌蚪状（T2，T4，噬菌体），部分线状（fd、M13等）或球状（MS2、X174等,二、病毒的结构和化学组成,衣 壳,核 酸,包膜,刺 突,核衣壳,病毒的基本结构,三类典型形态的病毒： 廿面体对称 (球状) 螺旋对称 (杆状) 复合对称 (蝌蚪状) 大肠杆菌的T4噬菌体是由椭圆形的二十面体头部和螺旋对称的尾部组合而成，是病毒中复合对称的代表,螺旋对称的病毒粒子,Tobaco Mosaic Virus,二十面体对称病毒粒子,Adenovirus,复合对称的病毒粒子,T4 Ba

3、cteriophage,三、 病毒的增殖 一、病毒的复制周期 病毒无完整的酶系统，只能依靠宿主活细胞，在原代病毒基因组控制下合成病毒核酸和蛋白质，装配成子代病毒，以不同方式释放出细胞外，再感染其他易感活细胞。 病毒的复制具有周期性，一个完整的病毒周期包括：吸附、穿入与脱壳、生物合成、组装与释放,病毒周期,吸附,穿入,脱壳,生物合成,组装,释放,1.吸附： 离子间吸附：阳离子（如Mg2+）存在，是随机、可逆的吸附。 特异性吸附：与细胞上的相应受体结合。 2.侵入： 通过细胞膜吞入 病毒胞饮（主要式） 直接穿过、病毒囊膜与宿主细胞膜融合 3.脱壳：在溶酶体蛋白水解酶作用下脱壳,4 . 生物合成：

4、病毒DNA多在宿主细胞核内合成核酸。RNA多在宿主细胞浆内合成核酸。 5. 装配和释放： 在细胞核内或细胞浆内装配核衣壳。 释放：A、“出芽”方式释放。 B、宿主细胞破裂,二) 病毒的异常增殖 1、顿挫感染 非容纳细胞 宿主细胞不能提供病毒复制所需的酶、能量或成份。病毒虽被复制，但不能装配释放,2、缺陷病毒 病毒基因组缺陷 因病毒基因组不完整或有点突变而不能进行正常复制的病毒，当与辅助病毒共同培养，如能为其提供缺乏的物质，则缺陷病毒也能培殖。 辅助病毒 腺病毒相关病毒（缺陷病毒）与腺病毒（辅助病毒） 丁型肝炎病毒（缺陷病毒）与乙型肝炎病毒（辅助病毒,四、病毒的干扰现象 两种病毒同时或先后感染同

5、一细胞时， 一种病毒的增值可以抑制另一种病毒增值的 现象，称为干扰现象,五、理化因素对病毒的影响 灭活 病毒受理化因素作用后，失去感染性 灭活病毒仍保留某些特性，如抗原性、红细胞吸附、血凝和细胞融合等,温度 病毒耐冷不耐热。-70C长期保存。冻融可杀死病毒 60C 30 min或100C数秒即可杀死病毒，但HBV需100C 10 min方可杀死 有包膜病毒比无包膜病毒对热更敏感 pH 多数在pH 59范围稳定 肠道病毒耐酸（pH 35） 射线 X线、射线可将病毒核酸致死性断裂，从而杀死病毒,一）物理因素对病毒的影响,二）化学因素对病毒的影响 脂溶剂：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐 有包膜病毒敏感。无包

6、膜病毒无作用（如肠道病毒） 消毒剂：过氧乙酸、甲醛、戊二醛、卤素 杀死大多数病毒，但病毒对消毒剂抵抗力比细菌强，尤其是无包膜病毒 常用甲醛来制备灭活疫苗 其他 抗生素：对病毒无作用 中草药：有一定作用,1、水平传播(horizontal transmission,病毒在人群不同个体间的传播，称水平传播,人群 人群,呼吸道、消化道 皮肤粘膜、医源性,第二节 病毒感染与机体的免疫性,一、病毒感染的途径与干扰类型 （一）病毒感染途径,通过皮肤传播：如经创伤、叮咬,通过粘膜传播：如经呼吸道、肠道粘膜、性接触等,医源性传播：如经注射输血、拔牙等传播,2、垂直传播(vertical transmissio

7、n,病毒通过胎盘或产道，直接由亲代传给子代的方式，称垂直传播,病毒 母体 新生儿 胎盘 显 隐 胎 受 先 流 性 性 儿 染 天 产 感 感 正 胎 畸 死 染 染 常 儿 形 胎,经产道,经血,二）病毒感染类型,1、隐性感染,病毒在宿主细胞内增殖但不引起临床症状，称为隐性感染或亚临床感染,2、显性感染（急性感染与持续性感染,病毒在宿主细胞内增殖，引起明显临床症状，称为显性感染,1）急性感染,感染时间短，宿主一般能将病毒彻底消灭而恢复,2）持续感染,病毒在宿主体内持续存在较长时间，甚至终生，称为持续感染,慢性感染,潜伏感染,迟发感染：慢发病毒感染,三）病毒在体内的播散 局部感染：如鼻病毒 全

8、身播散： 感染机体 血流、淋巴系统或神经系统 向全身播散 靶细胞中的易感细胞。 如：麻疹病毒,二、病毒的致病机理,一）病毒对宿主细胞的直接作用,细胞水平上致病机理,二）病毒感染的免疫病理损害,机体水平上致病机理,1、溶细胞型感染 2、稳定状态感染 3、形成包涵体 4、细胞凋亡 5、细胞增生与转化 6、病毒基因的整合,一)病毒对宿主细胞的作用,病毒在细胞内增殖引起细胞裂解死亡 多见于无包膜病毒：脊灰病毒、鼻病毒、腺病毒,1、影响细胞的生命活力,1、溶细胞效应（杀细胞性感染,CPE,溶细胞感染,2、稳定状态感染：（改变细胞膜结构） 多见于有包膜病毒：流感病毒、疱疹病毒等,稳定状态感染,为特异性抗体

9、或 CTL细胞识别,新抗原,3、形成包涵体 概念： 有些病毒感染细胞，在普通显微镜下可见胞浆或胞核内出现嗜酸性或嗜碱性、圆形或不规则的斑快结构 意义： 病毒感染的鉴别,狂犬病毒包涵体（Negri body,4、细胞凋亡,诱导因子（如病毒等,细胞,凋亡基因激活,细胞膜鼓泡 细胞核浓缩 染色体DNA降解,电泳时有 阶梯式条带,形成凋亡小体增加基因突变的机会,细胞核,原因：病毒基因的整合,细胞核,1、逆转录病毒复制时以DNA整合入细胞染色体中,2、失常式整合，DNA病毒多见，病毒的DNA偶而以片段整合入细胞的染色体DNA中,5、细胞增生与转化,结果：细胞增生或恶性转化,1）细胞增生,病毒,细胞,细胞

10、内DNA合成加快,细胞增生,可能与肿瘤的 发生有关,2）细胞转化,病毒,培养细胞,细胞转化,细胞形态变化 繁殖加快 成堆生长,细胞癌基因：调节细胞生长、分化 病毒癌基因： 以前病毒的方式从细胞中获取 细胞癌基因致癌因素活化癌基因 细胞转化（转化细胞不一定发生癌变,与人类肿瘤相关的病毒,二）病毒感染的免疫病理损害,机体水平上致病机理,1、体液免疫的病理作用 2、细胞免疫的病理作用 3、免疫系统的功能被抑制 4、自身免疫损伤,三、机体的抗病毒免疫,一）固有免疫的抗病毒作用 （非特异性免疫,二）适应性免疫的抗病毒作用 （特异性免疫,1、干扰素的抗病毒作用,定 义,由病毒或其他干扰素诱生剂 刺激机体细

11、胞所产生的 一种具有抗病毒等作用的糖蛋白,种 类,种类产生细胞 抗病毒 抗肿瘤 免疫调节 人白细胞 强 弱 弱 人成纤维细胞 强 弱 弱 T细胞 弱 弱 强,I型,I I型,抗病毒意义,抗病毒特点,种的特异性、间接性、广谱性,抗病毒机理,细胞受干扰素作用后，合成抗病毒蛋白,蛋白激酶、2，-5，合成酶、磷酸二酯酶,早期中断病毒复制，阻止病毒扩散,2NK细胞的作用 NK细胞是一种不受MHC限制，也不依赖抗体的具有杀伤作用的免疫细胞。 特点：溶解病毒感染细胞 作用出现早 非特异性,1、体液免疫的抗病毒作用,中和抗体可中和病毒的感染 （1）改变病毒表面结构或与病毒表位结合以阻止病毒的吸附； （2）与病

12、毒形成免疫复合物有利于巨噬细胞的吞噬和清除； （3）有包膜病毒与抗体结合后，激活补体而使病毒裂解,二）适应性免疫的抗病毒作用 （特异性免疫,抗体的中和作用,激活补体,病毒裂解,有包膜病毒,2、细胞免疫的保护作用,病毒性感染主要靠细胞免疫 致敏T细胞CTL、TDTH CTL：直接杀伤或破坏表面带有特异性抗原的靶细胞 TDTH ：再次接触病毒感染的细胞时，释放多种细胞因子,1、标本采集与送检 标本采集： 早期；不同病变取不同标本 标本处理： 无菌操作；杂菌标本+抗生素 冷藏速送： 快速送检；冷藏（-70 0C） 血清学标本： 取双份血清，效价升高4倍有诊断价值,第四节 病毒感染的检查方法和防治原则

13、,二、病毒感染的快速检查方法,1、形态学检查 2、病毒抗原标志物的检查 3、检查病毒抗体 4、病毒核酸的检测,光镜大病毒、包涵体 电镜直接电镜、免疫电镜,免疫标记技术荧光素、放射性核素、酶,ELISAIgM,核酸杂交技术 Southern、Nouthern PCR,三）病毒的分离培养,病毒的分离培养 动物接种（Animals） 鸡胚培养（Embryonated eggs,组织细胞培养（Organ and tissue culture,病毒的鸡胚接种示意图,尿囊腔接种,羊膜腔接种,流感病毒,流感病毒,尿液,羊水,血凝及血凝抑制试验 鉴定病毒,流感病毒+红细胞 血凝,流感病毒+特异抗体 血凝被抑制

14、,初次,再次,鸡胚接种,常用的细胞培养,病毒增殖指标 细胞病变效应(Cytopathic effect, CPE) 包涵体（Inclusion Bodies） 多核巨细胞,病毒的鉴定,正常细胞,CPE,狂犬病毒包涵体（Negri body,巨细胞病毒包涵体,光镜检查法 用光学显微镜直接检查某些细胞包涵体 巨细胞病毒包涵体 麻疹病毒感染形成多核巨细胞 狂犬病脑组织神经细胞胞质中包涵体 （egri 氏小体）等,形态学检查,电镜检查法 用电子显微镜观察病毒颗粒的形态， 适于检查含高浓度病毒的标本 用于甲型肝炎病毒、轮状病毒等的检测 近年来利用特异性免疫血清与标本混合 孵育后，用免疫电镜法检测，提高阳

15、性率 用于轮状病毒、鼻病毒、甲型和戊型肝炎病毒、疱疹病毒等的检测,形态学检查,免疫荧光法（IFT） 可快速、早期检测难以培养的病毒， 如流行性出血热的汉坦病毒 上呼吸道上皮细胞内的流感病毒、腺病毒和呼吸道融合病毒（），疱疹水疱液中单纯疱疹病毒抗原 婴幼儿腹泻中的轮状病毒抗原等,检查病毒性抗原,免疫荧光法示意图,酶联免疫吸附检测法（ELISA） 可用分光光度比色计或肉眼观察结果， 无需特殊设备 用于HBV、流行性出血热、单纯疱疹、轮状病毒和EB病毒等抗原检测,检查病毒性抗原,SPRIA示意图,ELISA示意图,血凝抑制试验 用于流感、副流感和流行性乙型脑炎 因这些病毒可凝集动物红细胞，加入相应抗

16、体后可抑制血细胞凝集现象 补体结合试验 用于流感、流行性乙型脑炎 用含已知病毒抗原，检查病人血清中未知抗体 中和试验 用于人群免疫水平的调查 酶联免疫吸附试验 已知抗原来测定抗体,检查病毒抗体,原 位 杂 交 检 测DNA病 毒 感 染 细 胞,病毒核酸的检测,聚合酶链反应（,1985年美国Saiki等首先提出Polymerse Chain Reaction PCR是试管内特异性DNA片段扩增法，将DNA片段扩增10万倍，提高了试验的特异性和敏感性 逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）也可特异性的扩增RNA片段 近年来成为临床病原诊断的重要工具,蛋白质转染技术,Southern blot 用于酶解后DNA片段的分子杂交检测 Northern blot 用于酶解后RNA片段的分子杂交检测 Western blot 蛋白免疫印迹试验，用于蛋白质转染技术,常用的血清学试验,二、病毒感染的防治原则 免疫预防 病毒感染的治疗,人工自动免疫 减毒活疫苗 灭活疫苗 新型活疫苗 亚单位疫苗,人工被动免疫 丙种球蛋白 动物免疫血清 高效价Ig,免疫预防,基因工程疫苗,合成编码保护性 抗原的基因片段,克隆表达 于载体,细胞、真菌 细菌等,大