第十一章其它病毒

1第一节单纯疱疹病毒第二节流感病毒第一页，共48页。2第一节单纯疱疹病毒

——隐藏的病毒单纯疱疹病毒（herpessimplexvirus，HSV）能引起人类多种疾病，如龈口炎（gingivostomatitis）、角膜结膜炎（keratoconjunctivitis）、脑炎（encephalitis）以及生殖系统感染和新生儿的感染。在感染宿主后，常在神经细胞中建立潜伏感染，激活后又会出现无症状的排毒，在人群中维持传播链，周而复始的循环。单纯疱疹病毒(HSV)在开始了感染过程后，就利用其生命中的大部分时间来隐藏，而很少主动攻击宿主的防卫系统。正是这种始终低调，并善于利用人类喜欢身体的亲密接触这一习性的特点，单纯疱疹病毒取得了巨大的成功，这种病毒目前感染了人类总人口的大约1/3。第二页，共48页。3第三页，共48页。4人上皮肝细胞子宫颈细胞精细胞第四页，共48页。5HSV的形态特征和基因组结构单纯疱疹病毒属于疱疹病毒科a病毒亚科，病毒粒大小约180nm。有两个血清型，HSV-1和HSV-2。二者基因组序列有50%的同源性。HSV基因组大约152kb，34个基因，编码80多个多肽（polypeptides）。第五页，共48页。6病毒衣壳由一个无定形的蛋白层所包裹，我们将该蛋白层称之为"间层"第六页，共48页。7第七页，共48页。8第八页，共48页。9第九页，共48页。10HSV复制特点HSV基因组复制的主要特点：①在静止的细胞中复制。②在感染的上皮细胞中突然产生大量新病毒。③在中枢神经系统细胞中建立潜伏性感染。第十页，共48页。11病毒包膜上的蛋白结合到硫酸乙酰肝素分子——存在于每一种细胞表面的糖分子。第十一页，共48页。12病毒基因组转录出mRNA是复制过程的关键步骤第十二页，共48页。13第十三页，共48页。14第十四页，共48页。15第十五页，共48页。16HSV的病毒扩散的策略单纯疱疹病毒有两个相近的成员，即HSV-l和HSV-2，大约有60%的人群己感染了HSV-l，该病毒主要靶部位是口唇周围的皮肤。另外有25%的人群感染有HSV-2，其主要感染部位是生殖道部位。单纯疱疹病毒的传播通常是由感染个体的上皮细胞所产生的病毒通过与接受者上皮细胞的接触而发生的，皮肤和黏膜的任何部位都可被感染。第十六页，共48页。17HSV的病毒扩散的策略单纯疱疹病毒不会直接感染中枢神经系统的神经细胞，而是感染那些位于感染的上皮细胞附近的神经细胞。单纯疱疹病毒的感染是局限性的，很少进行系统性感染——硫酸乙酰肝素是细胞外的主要组分，构成了细胞之间的框架。因此，单纯疱疹病毒没向其他部位移动多远，就已被细胞外基质中数量巨大的硫酸乙酰肝素分子所黏附。第十七页，共48页。18HSV对免疫系统的逃逸之一一个只能够感染人类(HSV不感染禽类和动物)，只能通过密切接触感染，并且这种接触传播只能发生在感染后1-2个星期中的病毒怎么可能成功地实现其之感染呢？单纯疱疹病毒基因中具有大量的基因，其中的50%都涉及到其逃避宿主防卫的机制。病毒包膜的gC的蛋白能结合己黏附病毒的补体成分，并使其丧失相应的功能。单纯疱疹病毒的表面特定蛋白分子能够结合IgG抗体的尾部，使抗体不能再维持病毒与吞噬细胞之间的桥梁作用。

第十八页，共48页。19病原体病原体病原体病原体抗原B细胞浆细胞抗体ADCC中和作用

调理作用（补体参与）靶细胞阻断对靶细胞的感染调理作用Th细胞的辅助Fc受体Fc受体补体受体MACFc受体抗体的功能吞噬细胞NK细胞第十九页，共48页。20HSV对免疫系统的逃逸之二病毒蛋白（ICP47）能够降低感染细胞内经MHCⅠ类提呈的病毒抗原量，降低了杀伤性T细胞识别和杀灭病毒感染细胞的可能性。单纯疱疹病毒利用两种不同类型的细胞来实现传播：一种细胞是上皮细胞，病毒在其中有效地复制增殖；另一种细胞是神经细胞，病毒在其中可以躲避宿主的防卫攻击。潜伏感染时神经细胞极少产生病毒编码的蛋白，使得杀伤性T细胞识别病毒感染的神经细胞极其困难。另外神经细胞产生的MHCⅠ类分子相对较少。第二十页，共48页。21上皮细胞用于病毒的迅速复制增殖，神经细胞用于其建立潜伏性感染。感染-扩增-潜伏-再激活-再扩散的方式很有成效，使单纯疱疹病毒在人类宿主的一生中都具有传染性。第二十一页，共48页。22HSV的病理学结果单纯疱疹病毒在全球广泛分布，人群中感染极为普遍，潜伏和复发感染者较多。患者和带毒者是该病的传染源。病毒可通过皮肤、粘膜的直接接触或性接触途径进入机体。

HSV-1感染常局限在口咽部。小孩的临床表现为龈口炎、牙龈和咽颊部形成疱疹、发热、咽喉痛，破溃后形成溃疡。此外还可引起脑炎、皮肤疱疹性湿疹。成人可引起咽炎和扁桃体炎。HSV-2的原发感染主要引起生殖器疱疹，并发症包括生殖器外损伤和无菌性脑膜炎。

第二十二页，共48页。23HSV病毒分离和鉴定抗体检测：补体结合试验、中和试验、免疫荧光及酶联免疫吸附试验等。DNA检测:取病变组织或细胞，提取病毒DNA，与标记的HSVDNA探针进行杂交或应用PCR检测HSV-1或HSV-2的gB糖蛋白基因来判断是否是HSV的感染。

采集皮肤、生殖器等病变部位的水疱液、唾液等标本，接种人二倍体成纤维细胞或其它传代细胞株培养24～48小时后，检测肿胀、变圆、细胞融合等病变。第二十三页，共48页。24HSV的防治原则疱疹病毒感染的控制尚无特异性有效措施。寄希望于疫苗，特别是新型疫苗，如亚单位疫苗、重组活疫苗、DNA疫苗的研究。抗HSV的药物中，临床常用的有无环鸟苷（acyclovir）、丙氧鸟苷（ganciclovir）、阿糖腺苷（vidarabine）等。这些药物均能抑制病毒DNA合成，使病毒在细胞内不能复制，从而减轻临床症状，但不能彻底防止潜伏感染的再发。IFN对疱疹性角膜炎也有效。第二十四页，共48页。25第二节流感病毒——采用诱饵战术并不断改变策略的病毒流感病毒(influenzavirus)属正粘病毒科(Orthomyxoviridae)，可分为甲(A)、乙(B)和丙(C)3个型。1933年，Smith等人用雪貂分离出甲型流感病毒。随后，Frances等人于1940年分离出乙型流感病毒。丙型流感病毒于1949年分离成功。甲型流感病毒是最危险的一种，我们将其作为流感病毒的"基本模型"。三个型别的流感病毒均能引起典型的流感症状，但它们在免疫原性方面却有着明显的差异，因而它们诱导机体产生的抗体不具有相互之间的交叉保护作用。第二十五页，共48页。26分类与命名按照病毒核蛋白(nucleocapsideprotein，NP)和基质蛋白(matrixprotein，M)的特征，流感病毒分为甲(A)、乙(B)和丙(C)型。根据病毒颗粒表面血凝素(hemagglutinin，HA)和神经氨酸酶(neuraminidase，NA)蛋白抗原性的差别，甲型流感病毒又可进一步分为不同的亚型。迄今所发现甲型流感病毒有16个HA亚型(H1～H15)，9个NA亚型(N1～N9)。第二十六页，共48页。27第二十七页，共48页。28形态特征和基因组结构流感病毒属有包膜的单链负义RNA病毒。病毒包膜来自宿主细胞的双层类脂膜，膜上镶嵌着3种膜蛋白，分别为HA、NA和M2蛋白。核衣壳呈螺旋对称，直径大约为10nm，长度在50～60nm之间。核衣壳是由NP和RNA聚合酶复合体(PB1、PB2及PA)与病毒的8个RNA片段结合而成。第二十八页，共48页。29病毒基因组的编码产物RNA聚合酶：PB1、PB2和PA，PB1和PB2蛋白为碱性蛋白；PA蛋白呈酸性。PB2具有识别和切割宿主mRNA5’末端帽状结构引物的作用；PB1蛋白催化新合成RNA链的延伸反应。核蛋白(NP)：NP蛋白与3种RNA多聚酶成分一起形成核糖核蛋白体(RNP)。RNP与病毒RNA片段形成病毒的核衣壳。

第二十九页，共48页。30第三十页，共48页。31血凝素-HA：命名来源于病毒颗粒通过HA蛋白与特异性含唾液酸的受体结合，凝集血红细胞。HA蛋白的功能：1）与细胞表面受体结合，2）介导病毒外膜与细胞内小体膜融合释放病毒核衣壳进入胞浆，3）刺激机体产生中和性抗体。

神经氨酸酶-NA：NA蛋白在病毒复制周期的最后阶段发挥重要作用，该蛋白能够清除病毒颗粒表面及感染细胞表面糖蛋白末端的唾液酸，防止子代病毒自我凝集，促使病毒释放。基质蛋白-M1和M2：M1是病毒颗粒中含量最丰富的蛋白质，位于双层类脂膜内面，具有稳定和强化胞膜结构的功能。M2蛋白具有离子通道作用和调节膜内PH值的作用。其功能的改变或丧失会直接影响病毒复制过程。

病毒基因组的编码产物第三十一页，共48页。32第三十二页，共48页。33病毒复制流感病毒的基因组被释放进入细胞质后，可通过结合于核定位信号蛋白导向而迅速进入核内进行复制。流感病毒是一个负链RNA病毒。负链RNA不能直接翻译形成蛋白质。因此，流感病毒等必须在其保护性壳体中携带自身的聚合酶蛋白。第三十三页，共48页。34Baltimore七类病毒基因组的复制第三十四页，共48页。35负义单链RNA病毒副黏病毒、正黏病毒弹状病毒、丝状病毒、砂粒病毒、第三十五页，共48页。36基因组的转录盗取的帽状结构不仅可以为病毒提供“免费的”帽结构，同时还可以帮助细胞的蛋白合成机器转向病毒蛋白的生产。

第三十六页，共48页。37基因组的复制VRNA复制是在RNA多聚酶复合体的作用下分两步进行的：第一步是以vRNA为模板合成与其互补的全长+RNA；第二步则是以+RNA为模板合成子代负链RNA，即vRNA。

第三十七页，共48页。38第三十八页，共48页。39流感病毒复制的其它特点神经氨酸酶，功能类似于一个“剃刀”，能够酶切去除感染细胞表面的唾液酸残基。使新生的病毒子代颗粒能通过无粘连分子的细胞膜而完成其逃逸。流感病毒本身携带有自己的RNA聚合酶，所以它能有效地感染那些不增殖的人类细胞。流感病毒RNA聚合酶没有自动校对的功能，核苷酸的插入突变率大约是1/10000。流感病毒的基因组是由众多的核苷酸所组成，因而每个受其感染的细胞所产生的病毒中便可能具有一个突变体。第三十九页，共48页。40流感病毒传播流感病毒通过受感染的个体咳嗽或打喷嚏形成的微液滴来传播扩散。可以感染上呼吸道及下呼吸道的所有上皮细胞。只需要5h，就能有成千上万的子代病毒产生。炎症反应引起咳嗽反射——清除呼吸道外源物质的基本反应。咳嗽的结果使含有病毒颗粒的微液滴排至外环境中。这意味着，作为病毒感染而杀死细胞的自然结果就是所引起的咳嗽反射促使了病毒的扩散。我们就非常容易理解流感病毒和传播为何如此地快速和高效。甲型流感病毒的不同株能够感染多种动物及禽类，如鸽子、鸟类、海豹、雪绍等。乙型和丙型流感病毒则主要感染人类，偶尔也能从动物体内分离到，但尚未在鸟类中发现。

第四十页，共48页。41当病毒感染干扰素警告过的细胞并在其中产生双链RNA时，PKR就可被活化，随之eIF2被磷酸化，细胞内的蛋白质合成也就被关闭。流感病毒产生一个特定蛋白(NS1)，它能够与双链RNA结合，从而防止激活PKR。

抗原漂移：在流感病毒血凝素和神经氨酸酶分子上有有限数量的位点，它们是中和抗体结合的部位。每个个体通过基因重排形成抗体不同，同时，由于复制流感病毒RNA的聚合酶具有一种易于出错的倾向，因而病毒的遗传密码就会以“漂移”的形式在复制过程中发生突变，使中和抗体不能中和这一突变毒株。逃避宿主的防御系统第四十一页，共48页。42抗血凝素蛋白和抗神经氨酸酶的中和抗体均能够对抗流感病毒的攻击感染，所以流感病毒株可以由能够分别特定结合这两种蛋白的中和抗体来加以鉴定。例如，甲型流感病毒的H3N2株就是能与血凝素蛋白结合的第三种中和抗体(特定抗体分类)和与神经氨酸酶蛋白结合的第二种中和抗体中和的毒株。第四十二页，共48页。431957年出现的H1N1亚型毒株进行基因分析发现，它的3个基因节段来自禽流感病毒，其余5个基因节段来自人