本病毒基本性状

1、1第四章第四章 病毒的基本性状病毒的基本性状病原生物学与免疫学教研室病原生物学与免疫学教研室 潘凤兰潘凤兰 副教授副教授 联系方式联系方式：81487384 (o)81487384 (o)2公元前公元前1500-1300年埃及浮雕提供了关于脊髓灰质炎最早年埃及浮雕提供了关于脊髓灰质炎最早纪录。年轻祭司的一条腿萎缩了，与脊髓灰质炎症状相似。纪录。年轻祭司的一条腿萎缩了，与脊髓灰质炎症状相似。34OPV: Oral Poliovirus Vaccine儿童在口服脊灰减毒活疫苗儿童在口服脊灰减毒活疫苗5唇疱疹唇疱疹疱疹性齿龈炎疱疹性齿龈炎67818921892年，俄国年，俄国IvanovskiIva

2、novski重复了麦尔重复了麦尔的试验，的试验，发现患病叶片汁液通过细发现患病叶片汁液通过细菌过滤器仍能引发菌过滤器仍能引发健康的烟草发病，健康的烟草发病，认为病原不是细菌，而是比细菌小认为病原不是细菌，而是比细菌小的感染性的因子引起。的感染性的因子引起。有感染性的滤过因子有感染性的滤过因子 virusvirus的中文的中文译名病毒的概念译名病毒的概念9简简 介介病毒病毒（virus）:是一类非细胞型的微生物。是一类非细胞型的微生物。 特点：特点： 1、体积微小。多在电镜下才可观察到。、体积微小。多在电镜下才可观察到。 2、结构简单，无细胞结构。只含一种类型核酸、结构简单，无细胞结构。只含一种

3、类型核酸（DNA或或RAN）。）。 3、严格的细胞内寄生。、严格的细胞内寄生。 4、对抗生素不敏感。但对干扰素敏感。、对抗生素不敏感。但对干扰素敏感。10病毒病毒（virus）:是一类体积微小、结构简单、只含是一类体积微小、结构简单、只含一种类型核酸（一种类型核酸（DNA或或RAN），严格细胞内寄），严格细胞内寄生的非细胞型微生物。生的非细胞型微生物。 病毒性疾病的特点病毒性疾病的特点 1、发病率高；、发病率高； 2、传染性强；、传染性强； 3、致死率高；、致死率高； 4、缺乏有效的治疗方法。、缺乏有效的治疗方法。1112病毒体病毒体（virionvirion）：）：第一节第一节 病毒形态、结

4、构与化学组成病毒形态、结构与化学组成13一、病毒的大小和形态一、病毒的大小和形态 1、病毒的大小：、病毒的大小： 测量单位为测量单位为纳米（纳米（nm，1nm=10-3 m）14 Staphylococcus aureusChlamydiaPox virusHerpes virusInfluenza virusPicornavirus (polio)Size of viruses15Five shapes16Viral structure核衣壳核衣壳nucleocapsid包膜包膜envelope17二、病毒的结构和化学组成二、病毒的结构和化学组成 (一一)病毒体的结构：病毒体的结构： 1、

5、核心核心(core) 2、 衣壳（衣壳（Capsid) 3、包膜包膜(envelop)核衣壳核衣壳nucleocapsid18 包包 膜膜 病病 毒毒 裸裸 露露 病病 毒毒SpikeEnvelopeEnveloped virusNaked virus191、 核心核心(core)：仅由裸露的核酸构成仅由裸露的核酸构成。 DNA：dsDNA（多见）（多见） ssDNA: +ssDNA和和 -ssDNA RNA：ssRNA(多见多见): +ssRNA ssRNA dsRNA 20 核酸的功能核酸的功能： 1）病毒的复制）病毒的复制 2）决定病毒的特性）决定病毒的特性 3）使病毒具有感染性）使病毒

6、具有感染性21 2 2、 衣壳（衣壳（Capsid)Capsid)： 衣壳由一定数量的衣壳由一定数量的壳粒壳粒组成。组成。 22 二十面体对称型二十面体对称型病毒衣壳的几种对称形式病毒衣壳的几种对称形式（根据壳粒的数目和排列方式不同根据壳粒的数目和排列方式不同）23螺旋对称型螺旋对称型24复合对称型复合对称型25衣壳的功能：衣壳的功能：1 1）保护核酸）保护核酸2 2）参与感染过程）参与感染过程3 3）具有抗原性）具有抗原性26 3 3、包膜、包膜(envelop)(envelop)： 包绕在核衣壳外，包膜表面有钉状包绕在核衣壳外，包膜表面有钉状突起物称做突起物称做刺突刺突（spike spi

7、ke ）或包膜子粒）或包膜子粒 如如 血凝素血凝素(HA)(HA) 神经氨酸酶神经氨酸酶(NA)(NA)2728包膜的功能：包膜的功能：1 1）维护病毒的完整性）维护病毒的完整性2 2）具有与宿主细胞膜亲和及融合的性能）具有与宿主细胞膜亲和及融合的性能3 3）具有病毒抗原的特异性）具有病毒抗原的特异性2930病毒的增殖方式病毒的增殖方式病毒在宿主细胞内，以病毒核酸为模板，在聚病毒在宿主细胞内，以病毒核酸为模板，在聚合酶或聚合酶及其他必要因素作用下，合成子合酶或聚合酶及其他必要因素作用下，合成子代病毒的核酸和蛋白质，装配成完整的病毒颗代病毒的核酸和蛋白质，装配成完整的病毒颗粒并释放到细胞外。粒并

8、释放到细胞外。复制复制（replication）31一、病毒的复制过程一、病毒的复制过程1 1、吸附、吸附 2 2、穿入、穿入 3 3、脱壳、脱壳4 4、生物合成、生物合成 5 5、组装和释放、组装和释放复制周期复制周期(replication cycle)321.吸附（吸附（adsorption）感染的第一步和关键）感染的第一步和关键* *病毒体表面配体蛋白病毒体表面配体蛋白 + 易感细胞表面受体易感细胞表面受体* *决定病毒的嗜组织性和宿主特异性决定病毒的嗜组织性和宿主特异性332.穿入（穿入（penetration）病毒体穿过细胞膜，进入细胞）病毒体穿过细胞膜，进入细胞* *融合：包膜病

9、毒融合：包膜病毒 + + 部分裸露病毒部分裸露病毒* *胞饮：裸露病毒胞饮：裸露病毒 + 部分包膜病毒部分包膜病毒* *直接注入：噬菌体直接注入：噬菌体343.脱壳（脱壳（uncoating）：病毒脱去衣壳释放核酸）：病毒脱去衣壳释放核酸* *一些裸露病毒：穿入时即脱壳一些裸露病毒：穿入时即脱壳* *包膜病毒：在细胞溶酶体酶作用下脱壳包膜病毒：在细胞溶酶体酶作用下脱壳* *复杂病毒（痘病毒）：细胞溶酶体脱外壳，复杂病毒（痘病毒）：细胞溶酶体脱外壳， 病毒脱壳酶脱内壳病毒脱壳酶脱内壳35 4 4、生物合成、生物合成（1 1）是指病毒核酸的复制与蛋白质的合成过程。）是指病毒核酸的复制与蛋白质的合成

10、过程。( (复制出子代核酸和蛋白质外壳复制出子代核酸和蛋白质外壳) )（2 2）此阶段在宿主细胞内找不到完整的病毒体，）此阶段在宿主细胞内找不到完整的病毒体，称为称为隐蔽期隐蔽期。（3 3）生物合成的基本过程：）生物合成的基本过程： 转录转录mRNA mRNA 翻译早期蛋白质翻译早期蛋白质 复制子代复制子代核酸核酸 合成晚期蛋白质合成晚期蛋白质 36 病毒生物合成的方式：自学病毒生物合成的方式：自学胞饮胞饮1. 双链双链DNA病毒：以正链病毒：以正链DNA为模板，转录产生为模板，转录产生mRNA，再在细胞核糖体上合成蛋白质。，再在细胞核糖体上合成蛋白质。2. 单链单链DNA病毒：先形成双链病毒

11、：先形成双链DNA，然后同，然后同1。3. 正链正链RNA病毒：正链病毒：正链RNA具有具有mRNA功能，先合成一聚功能，先合成一聚蛋白，加工后形成具有各种功能的病毒蛋白。蛋白，加工后形成具有各种功能的病毒蛋白。4. 负链负链RNA病毒：先转录产生病毒：先转录产生mRNA，再合成蛋白。，再合成蛋白。5. 双链双链RNA病毒：以负链病毒：以负链RNA为模板转录，然后同为模板转录，然后同4。6. 逆转录病毒：以正链逆转录病毒：以正链RNA为模板逆转录为为模板逆转录为DNA即即cDNA，后者整合到细胞染色体，然后再合成后者整合到细胞染色体，然后再合成mRNA和蛋白质。和蛋白质。37 (1)(1)装配

12、：装配： 新合成的子代病毒核酸与蛋白质在宿主细胞内组装新合成的子代病毒核酸与蛋白质在宿主细胞内组装为成熟病毒颗粒的过程。为成熟病毒颗粒的过程。 大部分大部分DNADNA病毒在细胞核内组装：如腺病毒病毒在细胞核内组装：如腺病毒 大部分大部分RNARNA病毒在细胞浆内组装：如脊髓灰质炎病毒病毒在细胞浆内组装：如脊髓灰质炎病毒 有些病毒在细胞核膜上组装：如疱疹病毒有些病毒在细胞核膜上组装：如疱疹病毒 也有病毒在细胞膜上组装：如流感病毒也有病毒在细胞膜上组装：如流感病毒 5.5.装配与释放装配与释放38(2)(2)释放释放: : 成熟病毒从宿主细胞游离出来的过程称为释放。成熟病毒从宿主细胞游离出来的过

13、程称为释放。 释放的方式：释放的方式： 细胞裂解：裸露病毒细胞裂解：裸露病毒 出芽：包膜病毒出芽：包膜病毒 细胞间桥或细胞融合：巨细胞病毒细胞间桥或细胞融合：巨细胞病毒394041病毒增殖的结局：病毒增殖的结局： ( (1) 1) 复制出完整的子代病毒颗粒。复制出完整的子代病毒颗粒。 (2) (2) 病毒基因与宿主细胞基因整合，不产病毒基因与宿主细胞基因整合，不产生子代病毒颗粒。生子代病毒颗粒。 (3) (3) 异常现象。异常现象。42二、与病毒增殖有关的异常现象二、与病毒增殖有关的异常现象1 1 、顿挫感染、顿挫感染: : 病毒在宿主细胞内不能正常增殖病毒在宿主细胞内不能正常增殖 非容纳细胞

14、非容纳细胞: : 不能为病毒增殖提供条件的细胞不能为病毒增殖提供条件的细胞 容纳细胞容纳细胞: : 能为病毒增殖提供条件的细胞能为病毒增殖提供条件的细胞432 2、缺陷病毒形成：、缺陷病毒形成： 因病毒基因不完整或基因位点发生改变，不能因病毒基因不完整或基因位点发生改变，不能进行正常增殖的病毒称为进行正常增殖的病毒称为缺陷病毒缺陷病毒。 但当它与另一种病毒共同培养时，若后者能弥但当它与另一种病毒共同培养时，若后者能弥补缺陷病毒的不足，使缺陷病毒增殖出完整的病毒补缺陷病毒的不足，使缺陷病毒增殖出完整的病毒体，则这种有辅助作用的病毒被称为体，则这种有辅助作用的病毒被称为辅助病毒辅助病毒。443 3

15、、干扰现象、干扰现象(interference)(interference) 两种病毒感染同一种细胞或同一机两种病毒感染同一种细胞或同一机体，常发生一种病毒抑制另一种病毒复体，常发生一种病毒抑制另一种病毒复制的现象，称为制的现象，称为干扰现象干扰现象。45干扰现象的种类：干扰现象的种类： 异种干扰异种干扰 同种干扰同种干扰 自身干扰自身干扰46干扰现象的机理干扰现象的机理（1 1）病毒诱导宿主细胞产生干扰素。）病毒诱导宿主细胞产生干扰素。（2 2）易感细胞表面受体为干扰病毒占据破坏。）易感细胞表面受体为干扰病毒占据破坏。（3 3）缺陷干扰颗粒（）缺陷干扰颗粒（defective interfe

16、ring defective interfering particleparticle， DIP DIP ）的干扰作用。）的干扰作用。47 （1 1）病毒间的干扰现象能够终止感染，病毒间的干扰现象能够终止感染，使机体康复，是机体非特异性免疫的重使机体康复，是机体非特异性免疫的重要组成部分。要组成部分。 干扰现象的意义干扰现象的意义: :48（2 2）病毒疫苗使用注意事项）病毒疫苗使用注意事项 避免病毒疫苗间干扰现象的发生。避免病毒疫苗间干扰现象的发生。 避免病毒疫苗被野毒株的病毒干扰而影响避免病毒疫苗被野毒株的病毒干扰而影响疫苗的免疫效果。疫苗的免疫效果。49第三节第三节 病毒遗传学病毒遗传学

17、 5051 一、病毒变异的类型：一、病毒变异的类型： 遗传物质遗传物质 基因突变基因突变 变异变异 基因重组与重配基因重组与重配 基因整合基因整合 非遗传物非遗传物 基因产物的互补作用基因产物的互补作用 质变异质变异 病毒的表型交换和表型混合病毒的表型交换和表型混合 521 1、 基因突变：基因突变： 单一核苷酸的碱基发生变化。单一核苷酸的碱基发生变化。 基因突变可产生突变株。基因突变可产生突变株。53温度敏感突变株温度敏感突变株（t temperature emperature s sensitive ensitive m mutant ,tsutant ,ts突变株）突变株） 在在2828

18、 3535下可增殖，在下可增殖，在 3737 4040条件下不能增殖。条件下不能增殖。 tsts突变株有较高的恢复原来病毒特性的回复突变率（突变株有较高的恢复原来病毒特性的回复突变率（1010-4-4）。）。经多次突变后，可获得稳定的病毒突变株，而经多次突变后，可获得稳定的病毒突变株，而突变株多为减突变株多为减毒株，利用此机理可制备病毒疫苗，如脊髓灰质炎疫苗。毒株，利用此机理可制备病毒疫苗，如脊髓灰质炎疫苗。（1 1）条件致死突变株）条件致死突变株54（2）宿主范围突变株（）宿主范围突变株（hr株）株） 是指某些病毒由于突变，使其对宿主细是指某些病毒由于突变，使其对宿主细胞的感染范围发生改变，

19、只能在特定的细胞中胞的感染范围发生改变，只能在特定的细胞中增殖，称为宿主范围突变株增殖，称为宿主范围突变株 。如狂犬病疫苗如狂犬病疫苗。55（3 3）耐药突变株：）耐药突变株： 病毒酶基因改变病毒酶基因改变 降低对药物亲和力降低对药物亲和力 对药物不敏感对药物不敏感562 2、 基因重组与重配基因重组与重配 两种有亲缘关系、但性状不同的病毒感染同两种有亲缘关系、但性状不同的病毒感染同一细胞时，病毒之间交换核酸片段而引起的变异。一细胞时，病毒之间交换核酸片段而引起的变异。 57基因重配：分节段的基因重配：分节段的RNARNA病毒病毒 如如流感病毒容易发生变异，流感病毒容易发生变异，与流感病毒分节

20、段与流感病毒分节段的遗传基因有关。的遗传基因有关。59 3、病毒基因组与、病毒基因组与整合整合60非遗传物质变异：非遗传物质变异：基因产物的互补作用：基因产物的互补作用：61PolymeraseExpressedNo capsidprotein expressedNo virus outNo polymeraseExpressedCapsid proteinExpressedNo virus outThe same viruses out 62表型交换表型交换病毒的表型交换和表型混合病毒的表型交换和表型混合63二、病毒遗传变异的生物学意义二、病毒遗传变异的生物学意义 用于病毒性疾病的诊断、治疗

21、和预防用于病毒性疾病的诊断、治疗和预防 如：减毒活疫苗如：减毒活疫苗 牛痘接种法预防天花牛痘接种法预防天花 64第四节第四节 理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响65 概念：概念： 灭活灭活(inacti(inactiv vation)ation) 病毒受理化因素作用后失去感染性称。病毒受理化因素作用后失去感染性称。 灭活的病毒仍保留其抗原性、红细胞灭活的病毒仍保留其抗原性、红细胞吸附、血凝和细胞融合等特性。吸附、血凝和细胞融合等特性。66影响因素：影响因素：一、物理因素：一、物理因素： 1 1、温度、温度 大多数病毒大多数病毒耐冷不耐热，耐冷不耐热，6030min6030min可灭活可灭

22、活。肝肝炎病毒例外炎病毒例外。 在干冰温度（在干冰温度（-70-70）和液氮温度（）和液氮温度（-196-196）下）下更可长期保持其感染性，反复冻融可使许多病更可长期保持其感染性，反复冻融可使许多病毒灭活。毒灭活。67 温度使病毒变性的机理：温度使病毒变性的机理： 使病毒衣壳蛋白、包膜的糖蛋白刺使病毒衣壳蛋白、包膜的糖蛋白刺突和病毒复制所需的酶类发生变性。突和病毒复制所需的酶类发生变性。68 2 2、PHPH： 大多数病毒在大多数病毒在PH5PH5 9 9的范围较稳定，的范围较稳定，病毒体对病毒体对PHPH的稳定性常被用于病毒体鉴的稳定性常被用于病毒体鉴定的指标之一。定的指标之一。常在中性或

23、弱酸性的环常在中性或弱酸性的环境中保存病毒。境中保存病毒。69 3 3、射线、射线： 射线、射线、X X射线以及紫外线均能使病毒灭活。射线以及紫外线均能使病毒灭活。 但有些病毒经紫外线灭活后，经可见光照但有些病毒经紫外线灭活后，经可见光照射，可使灭活的病毒复活，故射，可使灭活的病毒复活，故不宜用紫外线来不宜用紫外线来制备灭活病毒疫苗。制备灭活病毒疫苗。 70二、化学因素的影响、化学因素的影响1 1、脂溶剂、脂溶剂 包膜病毒对脂溶剂敏感，借此可鉴别包膜病毒对脂溶剂敏感，借此可鉴别有包膜病毒和无包膜病毒。有包膜病毒和无包膜病毒。2 2、各种化学消毒剂、各种化学消毒剂 对许多化学消毒剂（酚类、氧化剂

24、）敏感对许多化学消毒剂（酚类、氧化剂）敏感。713 3、抗生素与中草药、抗生素与中草药 对抗生素不敏感，所以保存病毒标本时，对抗生素不敏感，所以保存病毒标本时， 可加一些青、链霉素抑菌。可加一些青、链霉素抑菌。 某些中草药对病毒有一定的抑制作用。某些中草药对病毒有一定的抑制作用。72 具有广谱抗病毒作用具有广谱抗病毒作用 可抑制病毒核酸的复制和可抑制病毒核酸的复制和蛋白的合成，达到抗病毒的目的蛋白的合成，达到抗病毒的目的 抗细胞增殖作用抗细胞增殖作用 IFN有抗细胞分裂和增殖作用，有抗细胞分裂和增殖作用，抑制活化的癌基因的复制和表达。因此，它具有抑制活化的癌基因的复制和表达。因此，它具有抗抗肿瘤作用肿瘤作用73第五节第五节 病毒的分类与命名法病毒的分类与命名法747576二、病毒的命名规则：二、病毒的命名规则：不采用拉丁双命名法不采用拉丁双命名法 科、属的名用斜体，科名的首字母大写；科、属的名用斜体，科名的首字母大写； 种名首字母不大写，不用斜体，但如果是发现者种名首字母不大写，不用斜体，但如果是发现者命名的要大写。命名的要大写。 例：疱疹病毒科：例：疱疹病毒科：family family HerpesviridaeHerpesviridae 单纯疱疹病毒单纯