基础医学病理学《病毒的基本性状及感染与免疫》优质课件

病毒学Virology3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。IvanovskyBeijerink德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森法国科学家巴尔-西诺西法国科学家吕克-蒙塔尼2008年诺贝尔生理医学奖得主H1N1H5N1H7N9病毒引起疾病的特点传染性强、传播迅速：流感病毒病死率高：狂犬病病毒后遗症严重：脊髓灰质炎病毒持续感染：乙肝病毒引起肿瘤：EB病毒致畸性：风疹病毒对抗生素不敏感，特效药少预防是重点病毒的基本性状第34章体积微小，电子显微镜观察结构简单：非细胞结构

基因组：只有一种核酸（RNA或DNA）严格活细胞内寄生以复制方式繁殖对抗生素不敏感，对干扰素敏感病毒的特点：病毒与其他微生物的比较-----+干扰素敏感性+++++-抗生素敏感性有性或无性二分裂二分裂二分裂二分裂复制增殖方式+--++-在人工培养基上生长DNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA或RNA核酸类型+++-+-有无细胞壁真核细胞原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞非细胞结构-+-+-+

通过细菌滤器(0.45μm)真菌衣原体立克次体支原体细菌病毒特性第一节病毒形态学病毒体（virion）：完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性。病毒的大小测量单位：纳米（nm）＜50nm

小型病毒

50nm-150nm

中等大小病毒（大多数）＞150nm

大型病毒（最大300nm）

葡萄球菌1000nm立克次体450nm衣原体390nm痘苗病毒300×250nm烟草花叶病毒100nm流感病毒40nm乙脑病毒30nm脊髓灰质炎病毒70nm腺病毒65×95nm噬菌体病毒的形态

多数病毒为球形或近似球形，少数为杆状、丝状、弹状和砖块状，噬菌体呈蝌蚪状。球形病毒杆状病毒各种形态病毒的电镜照片噬菌体（蝌蚪状）轮状病毒（车轮状）狂犬病毒（子弹状）核衣壳核心衣壳一种类型的核酸小量非结构蛋白壳粒组成螺旋对称20面体立体对称复合对称包膜蛋白质多糖脂类第二节病毒的结构和化学组成病毒的结构裸露病毒包膜病毒核心：核酸（DNA或RNA）衣壳：由壳粒（多肽）组成包膜：由宿主细胞膜或核膜组成镶嵌有包膜子粒（刺突）刺突结构示意图（流感病毒血凝素糖蛋白三聚体）螺旋对称型（helicalsymmetry)病毒的对称方式RNA壳粒二十面体立体对称型（Icosahedralsymmetry)五邻体六邻体复合对称型(complexsymmetry)螺旋对称型20面体立体对称型病毒体结构模式图刺突包膜核心衣壳壳粒核衣壳一、核酸：决定病毒的遗传和变异。

成分：DNA或

RNA

类型：1、单链DNA（ssDNA）

2、双链DNA（dsDNA）

3、单链RNA（ssRNA）

4、双链RNA（dsRNA）形式：线状和环状；分节段与不分节段病毒的化学组成与功能病毒核酸的主要功能病毒复制决定病毒的特性具有感染性（感染性核酸）二、蛋白质

•

结构蛋白：衣壳、包膜、基质

VAP(viralattachmentproteins)

•

非结构蛋白：病毒复制过程中的某些中间代谢产物具有酶的活性或其它功能病毒蛋白的主要功能保护病毒核酸参与感染过程具有抗原性三、脂类和糖

•

病毒体的脂质主要存在于包膜中。•

来自宿主细胞，与包膜病毒的吸附和穿入宿主细胞的作用有关。•

糖类以糖蛋白的形式存在，与病毒吸附细胞受体有关。病毒包膜的主要功能维护病毒体结构的完整性与病毒入侵有关具有抗原性核心：核酸→基因组genome→决定病毒遗传、变异

和复制壳粒capsomere→衣壳capsid→保护、介导、抗原性包膜envelope，刺突spike→保护、介导、抗原性第二节病毒的增殖

复制周期包括：吸附穿入脱壳生物合成组装、成熟和释放隐蔽期吸附穿入吞饮-无包膜病毒融合-包膜病毒

核酸直接穿入

dsDNA病毒复制

ssDNA病毒复制+ssRNA病毒复制-ssRNA病毒复制dsRNA病毒复制逆转录病毒复制HIV复制动态演示组装细胞核：DNA病毒（除痘病毒）细胞质：RNA病毒（除正粘病毒）裂解（lysis）：裸露病毒出芽（Budding）：包膜病毒细胞融合（cellfusion）：CMV整合（Integration）：HIV释放细胞裂解后病毒释放出来HIV芽生释放模式图HostcelllysisBudding病毒的异常增殖

顿挫感染：病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病

毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的

成分，病毒就不能合成本身的成分，或

者虽合成部分或全部病毒成分，但不能

组装和释放出有感染性的病毒颗粒。

非容纳细胞：不能提供病毒复制条件的细胞容纳细胞：能支持病毒完成正常增殖的细胞

缺陷病毒：因病毒基因组不完整或者某一基因位点

改变，不能进行正常增殖，复制不出完

整的有感染性病毒颗粒。

辅助病毒：可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。

腺病毒伴随病毒与腺病毒（AAV&adenovirus）丁肝病毒与乙肝病毒（HDV&HBV）干扰现象两种病毒感染同一细胞时，发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象称为干扰现象。发挥干扰作用的缺陷病毒称为缺陷干扰颗粒（defectiveinterferingparticle,DIP）。

*干扰素（interferon，IFN）*改变细胞代谢途径*竞争干扰（细胞表面受体）干扰现象的原因优点

1.阻止病毒复制，导致宿主康复。

2.灭活病毒和减毒病毒干扰活病毒感染。缺点可能减低疫苗效果。干扰现象的意义第三节病毒遗传学1.基因突变

病毒在增殖过程中常发生基因组中碱基序列的置换、缺失、或插入，引起基因突变。

因基因改变而发生某些性状改变的变异株称为突变株（mutant）。遗传物质变异

条件致死性突变株（conditional-lethalmutant）

温度敏感突变株（temperaturesensitivemutant，

ts

突变株）：28-35℃;37-40℃。

宿主范围突变株耐药突变株

2.基因重组与重配基因重组（generecombination）：两种病毒的基因组发生互换，产生具有两个亲代病毒特性的子代病毒，并能继续增殖。基因重配（reassortment）：分节段基因组病毒的基因重组(交换基因节段）称基因重配。ABababABaBAb基因组不分节段的病毒的重组基因组分节段的病毒的重配+互补作用两种病毒感染同一细胞时，其中一个病毒的基因产物（如结构蛋白和代谢酶等）促使另一个病毒增殖。表型交换和表型混合一种病毒的衣壳或包膜包裹在另一种病毒体的核酸外面，称为表型交换。非遗传物质变异表型混合和表型交换病毒变异的意义：病毒逃逸免疫监视---造成疾病流行。抗病毒治疗---造成困难。改变了病毒抗原性---造成检测的困难。改变了病毒的毒力---可获得减毒疫苗。第四节理化因素对病毒的影响物理因素温度

pH射线和紫外线化学因素脂溶剂酚类氧化剂、卤素及其化合物抗生素与中草药温度大多数病毒耐冷不耐热。pH值多数病毒在pH5～9范围内稳定。射线和紫外线γ线、X线和紫外线一、物理因素的影响脂溶剂乙醚、氯仿、去氧胆酸盐等。消毒剂过氧乙酸、甲醛等。中草药板蓝根、大青叶、大黄等。二、化学因素的影响第五节病毒的分类病毒分类依据

核酸的性质与结构病毒粒子的大小、形状衣壳对称性和壳粒数目有无包膜对理化因素的敏感性抗原性生物学特性1.

测量病毒大小通常是用：AmBcmCmmDμmEnm2.

能代表病毒体的一种结构成分是：A核酸B衣壳C核衣壳D包膜E刺突3.对病毒生物学性状的描述，不正确的是：A测量大小的单位为纳米(nm)

B含有DNA和RNA两种核酸C以复制方式增殖D必须寄生于活细胞内E属于非细胞型微生物4.

病毒与衣原体在生物学性状上共同具有的特点是：A只有一种核酸B非细胞结构C对抗生素敏感D严格细胞内寄生E以复制方式繁殖5.

正链RNA病毒指的是：A病毒的RNA只能携带部分遗传信息B病毒的RNA可直接作为mRNA翻译病毒蛋白C病毒的RNA需经转录方能作为mRNAD病毒的RNA

G+C含量高E以上都不是

病毒的感染与机体的抗病毒免疫

第一节病毒感染及病毒性疾病水平传播：人群不同个体间的传播方式，是大多数病毒的传播方式。垂直传播：亲代传给子代的传播方式，主要通过胎盘或产道。

一、病毒侵入机体的途径水平传播1、通过黏膜表面传播2、通过皮肤传播昆虫叮咬---乙脑病毒动物咬伤---狂犬病毒3、医源性传播注射、输血、拔牙--乙肝、丙肝、爱滋病毒呼吸道---流感病毒消化道---甲肝病毒泌尿生殖道---爱滋病毒

垂直传播通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式。风疹病毒、HIV、

CMV、HBV等。二、病毒在机体内的播散局部感染或表面感染全身感染病毒血症三、致病性病毒的毒力、宿主等因素相关。四、病毒的感染类型潜伏感染慢性感染慢发病毒感染急性感染的迟发并发症隐性感染显性感染急性感染持续感染

隐性感染

---病毒数量少，毒力弱，机体免疫力强。显性感染

---病毒数量多，毒力强，机体免疫力弱。不发病，但机体可获得特异性免疫；病毒携带者---不产生免疫力急性感染持续性感染

隐性感染显性感染急性病毒感染病毒侵入机体后，在细胞内增殖，经数日至数周的潜伏期后突然发病。症状出现一段时间内，清除病毒进入恢复期。

特点：潜伏期短，发病急，病程数日至数周。病后常获得特异性免疫。持续性病毒感染机体免疫功能低下；病毒存在于受保护的部位或病毒发生突变；某些病毒的抗原性太弱，难以产生免疫应答；有些病毒在感染过程中产生DIP，干扰病毒的增殖；病毒基因整合在宿主细胞的基因组中。潜伏感染经显性或隐性感染后，病毒基因组存在于一定组织或细胞内，但并不能产生有感染性的病毒体。在某些条件下病毒被激活而急性发作。病毒仅在临床出现间歇性急性发作时才被检出。在非发作期，不能分离出病毒。单纯疱疹病毒Ⅰ型（HSV-1）

水痘带状疱疹病毒（VZV）潜伏感染：单纯疱疹病毒引发唇疱疹潜伏性病毒感染：带状疱疹慢性感染

显性或隐性感染后，病毒并未完全清除，可持续存在于血液或组织中并不断排出体外，病程长达数月至数十年，患者可有轻微或无临床症状。

乙型肝炎病毒、巨细胞病毒、EB病毒慢发病毒感染潜伏期很长，达数月、数年甚至数十年。此时机体无症状，也分离不出病毒。发病后呈进行性加重，最终常为致死性感染。

AIDS、狂犬病、羊瘙痒病（scrapie）、人克雅病（CJD）、库鲁病（Kuru）等。急性病毒感染的迟发并发症

急性感染后1年或数年，发生致死性的病毒病，如亚急性硬化性全脑炎（subacute

sclerosingpanen-ephalitisSSPE）。在儿童期感染麻疹病毒后，到青春期表现为中枢神经系统疾病。五、病毒与肿瘤肯定的，即肿瘤由病毒感染所致：

人乳头瘤病毒---人疣（良性肿瘤）人类嗜T细胞病毒---人T细胞白血病（恶性肿瘤）

密切相关，但尚未获肯定：乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒---原发性肝癌EB病毒---鼻咽癌和淋巴瘤人乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒2型---宫颈癌人疱疹病毒-8---卡波济肉瘤第二节病毒的致病机制（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一、病毒感染引起宿主细胞的变化

1.杀细胞效应

2.稳定状态感染细胞融合细胞表面出现新抗原3.包涵体形成

4.细胞凋亡

5.细胞转化和病毒基因组的整合

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。杀细胞性感染：病毒培养时出现的细胞病变作用（cytopathiceffect,CPE）稳定状态感染为特异性抗体或CTL细胞识别新抗原多核巨细胞multinucleatedgiantcellorfusioncellRSVMeaslesvirusMumpsvirusSyncytialformationandhaemadsorptionoferythrocytes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、圆形或不规则的斑块结构。意义：病毒感染的鉴别包涵体狂犬病毒包涵体（Negribody）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降解电泳阶梯式条带形成凋亡小体---促进病毒释放细胞凋亡细胞核细胞核细胞核细胞转化与基因整合1、逆转录病毒复制时以DNA整合入细胞染色体中；2、DNA病毒的部分DNA片段整合入细胞的染色体中。二、病毒感染引起的机体变化(一)组织器官的损伤及组织器官的亲嗜性(二)免疫病理损伤体液免疫病理作用

细胞免疫病理作用

(三)病毒感染对免疫系统的影响1.病毒感染引起免疫抑制：麻疹病毒、CMV，风疹病毒2.病毒感染对免疫活性细胞的杀伤3.病毒的免疫逃逸

(1)细胞内寄生

(2)抗原性易变异HIV、甲型流感病毒

(3)抗原型别复杂鼻病毒、柯萨奇病毒、ECHO病毒

4.病毒感染引起自身免疫性疾病第三节抗病毒免疫固有抗病毒免疫

1.先天不感受性：取决于细胞膜上有无病毒受体。遗传因素决定了对病毒感染的差异。

2.屏障作用：解剖学屏障：皮肤粘膜屏障、血脑屏障、胎盘屏障。生物化学屏障：存在于人或动物血清和体液中的非特异抑制物。

3.细胞作用：巨噬细胞、NK细胞

4.干扰素及其作用干扰素（Interferon,IFN）

由病毒或其他干扰素诱生剂诱使人或动物细胞产生的一类糖蛋白，作用于机体细胞可表现出抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等多方面的生物活性。干扰素α、β、γ三型的特性比较型别诱生剂产生细胞编码基因抗病毒抗肿瘤IFN-α病毒主要为白细胞在诱生剂刺激下产生第9号染色体较强较弱IFN-β有机聚合物主要为成纤维细胞在诱生剂刺激下产生第9号染色体较强较弱IFN-γT细胞促分裂剂，抗原主要为致敏淋巴细胞在诱生剂刺激下产生第12号染色体较弱较强

IFN抗病毒作用的特点：*广谱抗病毒

*

抑制病毒而不是杀病毒

*

抗病毒作用具有种属特异性

*

间接抗病毒IFN的作用机理在细胞内合成的IFN不能直接作用于病毒，而是作用于邻近细胞的IFN特异的受体系统，解除抗病毒蛋白(AVP)基因抑制，转录并翻译出AVP。从降解mRNA、抑制病毒蛋白质的翻译等方面发挥抗病毒作用。

干扰素抑制病毒蛋白翻译的两种途径示意图适应性抗病毒免疫(一)体液免疫的抗病毒作用

病毒中和抗体（NTAb）

血凝抑制抗体（CFAb）

补体结合抗体（HIAb）

1.中和抗体的作用机制中和抗体：针对病毒某些表面抗原的抗体。

作用机制：封闭与细胞受体结合的病毒抗原表位，阻止病毒吸附