病原生物学与免疫学课程呼吸道病毒教学课件

呼吸道病毒授课人：XXX病原生物学与免疫学教学课件目录/CONTENTS01流行性感冒病毒02麻疹病毒01其他呼吸道病毒呼吸道病毒是一类经呼吸道侵入，在呼吸道黏膜上皮细胞中增殖，引起呼吸道局部病变或呼吸道以外的组织器官病变的病毒。呼吸道病毒种类较多，其中最常见的是流行性感冒病毒和麻疹病毒，还有腮腺炎病毒、冠状病毒、风疹病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒等。呼吸道病毒多具有感染力强、传播快、起病急、可反复感染等特点。第一节流行性感冒病毒生物学性状致病性与免疫性微生物学检查防治原则流行性感冒病毒（influenzavirus，IFV）简称流感病毒，属正黏病毒科，分甲（A）、乙（B）、丙（C）三型，可引起人和动物流行性感冒（简称流感）。其中甲型流感病毒的抗原易变异，已引起数次世界性大流行，仅1918—1919年发生的世界性流感大流行中，死亡人数就达2000万以上，对人类的生命健康危害极大。概述（一）形态与大小流感病毒一般呈球形，直径80～120nm，初次从患者体内分离出的病毒有时呈丝状或杆状。流感病毒的结构主要有核心和包膜。一、生物学性状.流感病毒核心由病毒核酸、核蛋白及RNA多聚酶组成。病毒核酸为分节段的单股负链RNA，甲型、乙型流感病毒分8个节段，丙型流感病毒分7个节段。每个RNA节段分别编码不同的病毒蛋白。流感病毒核酸分节段这一特点使病毒在复制过程中易发生基因重组，导致新的病毒株出现。核蛋白抗原性稳定，很少发生变异。核蛋白（NP）与包膜中的基质蛋白（MP）共同组成流感病毒的型特异性抗原。1．核心一、生物学性状流感病毒包膜分两层，内层为基质蛋白，外层为脂质双层。MP抗原性较稳定，具有保护核心及维持病毒外形的作用；MP也可表达于感染细胞膜，使复制后的核衣壳能选择性地从该部位出芽释放。外层的脂质双层来源于宿主细胞膜。包膜上镶嵌有两种由病毒基因编码的糖蛋白刺突：一种为血凝素（hemagglutinin，HA），另一种为神经氨酸酶（neuraminidase，NA），均为流感病毒的表面抗原。2．包膜一、生物学性状（1）血凝素血凝素为糖蛋白三聚体，与病毒的吸附和穿入有关。HA能与鸡、豚鼠等多种动物或人的红细胞表面糖蛋白受体结合，引起红细胞凝集，这种现象称为血凝。若在病毒与红细胞混合前先加抗血凝素抗体，使该抗体首先与病毒血凝素结合；当再加入红细胞时，血凝素就不能再与红细胞上的受体结合，红细胞就不出现凝集，这种现象称为血凝抑制。2．包膜一、生物学性状（1）血凝素用红细胞凝集试验与红细胞凝集抑制试验可鉴定流感病毒。HA是流感病毒的主要中和抗原，刺激机体产生特异性抗体，该抗体具有中和病毒感染性及血凝抑制作用，为保护性抗体。2．包膜一、生物学性状（2）神经氨酸酶神经氨酸酶是由4个立方体亚单位组成的糖蛋白四聚体，呈蘑菇状。NA具有酶活性，可水解宿主细胞表面的神经氨酸，有利于成熟病毒的释放和扩散。NA具有免疫原性，可刺激机体产生特异性抗体，此抗体可抑制NA的水解能力，但不能中和病毒的感染性。2．包膜一、生物学性状（二）分型与变异1．分型根据NP和MP抗原性不同，将流感病毒分为甲、乙、丙三个型。甲型流感病毒又根据HA、NA抗原性的不同，分为若干亚型；乙型、丙型流感病毒尚未发现亚型。一、生物学性状（二）分型与变异2．变异甲型流感病毒表面的HA最易发生变异，NA次之。其抗原变异有两种形式：①抗原漂移：由病毒基因点突变和人群免疫力选择性降低引起，变异幅度小，属量变，即亚型内变异，仅引起小规模的流感流行。②抗原转变：由病毒基因组重组造成，变异幅度大，属质变，可产生新亚型。由于人群对新流行株缺乏免疫力，可致人与人间流感大流行。一、生物学性状流行年代抗原结构亚型名称代表病毒株1930—1946年H0N1原甲型（A0）A/PR/8/34（H0N1）1946—1957年H1N1亚甲型（A1）A/FM/1/47（H1N1）1957—1968年H2N2亚洲甲型（A2）A/Singapore/1/57（H2N2）1968—1977年H3N2香港甲型A/HongKong/1/68（H3N2）1977年至今H1N1，H3N2亚甲型与香港甲型A/USSR/90/77（H1N1）一、生物学性状（三）培养特性流感病毒在鸡胚中生长良好，初次分离应先接种于羊膜腔中，传代适应后方可接种于尿囊腔。细胞培养可选用原代猴肾细胞或狗肾传代细胞。流感病毒在鸡胚和组织细胞中增殖均不引起明显的病变，用红细胞凝集试验或红细胞吸附试验及免疫学方法可证实病毒的存在。一、生物学性状.（四）抵抗力流感病毒的抵抗力较弱，不耐热，56℃经30分钟即被灭活，室温下感染性很快消失，0～4℃能存活数周，-70℃或冷冻真空干燥条件可长期保存。该病毒对干燥、紫外线、甲醛、乙醚、乳酸等敏感。一、生物学性状流感病毒是引起流行感冒的主要病毒。流感传染性强，多呈季节性流行，为冬春季节呼吸道传染病，传染源主要为患者。病毒主要经飞沫传播，也可经握手、共用毛巾等密切接触感染，传染性极强。病毒侵入易感者呼吸道，通过表面HA与呼吸道柱状上皮细胞受体结合，进入细胞内增殖，可导致细胞变性、坏死、脱落、黏膜水肿及充血等病理改变。（一）致病性二、致病性与免疫性流感病毒感染潜伏期为1～4天，患者常突然起病，出现畏寒、发热、头疼、肌肉关节酸痛等全身表现。病毒仅在呼吸道局部增殖，一般不进入血液。病程大约持续3～5天，但年老体弱者和婴幼儿易继发细菌感染，使病程延长，严重者可危及生命。（一）致病性二、致病性与免疫性病后机体可形成特异性免疫应答，对同型病毒有免疫力，可维持1～2年。抗体主要为分泌型IgA和血清中和抗体IgM、IgG，这些抗体可分为两类：一类是抗病毒血凝素抗体，能阻止病毒侵入易感细胞，在抗感染中起重要作用；另一类是抗神经氨酸酶抗体，能减少细胞排毒和病毒扩散。（二）免疫性二、致病性与免疫性在流感暴发流行时，根据典型症状即可做出临床诊断。实验室检查主要用于鉴别、诊断和分型，以及监测新变异株的出现、预测流行趋势等。三、微生物学检查.（一）病毒分离与鉴定取急性期患者鼻咽洗液或含漱液，加青霉素、链霉素杀菌后，接种于鸡胚或组织细胞，2～4天后通过血凝试验检查有无病毒增殖。若试验阴性，需再盲传3代以上，仍无红细胞凝集现象为病毒分离阴性；如试验阳性，可用已知亚型的特异性抗体与新分离病毒做血凝抑制试验，以鉴定病毒亚型。三、微生物学检查（二）血清学诊断取患者急性期（发病5日内）和恢复期（病程2～4周）双份血清做血凝抑制试验，若恢复期血清的抗体效价比急性期升高4倍或4倍以上，具有辅助诊断意义。三、微生物学检查（三）快速诊断用免疫荧光技术、ELISA法等检测病毒抗原，用核酸杂交、PCR等方法检测病毒的核酸，可进行快速诊断。三、微生物学检查流感病毒传染性强，传播迅速，易引起暴发流行，切实做好预防工作十分重要。流行期间，应避免人群聚集，必要时戴口罩；公共场所可用乳酸熏蒸进行空气消毒；通常每100m2空间以2～4mL乳酸溶于20～40mL水中加热熏蒸，能灭活空气中的流感病毒。四、防治原则.接种疫苗是预防流感最有效的方法。流感疫苗有灭活疫苗和减毒活疫苗，但因流感病毒抗原易变异，需要选育流行毒株制备特异性的疫苗。流感尚无特效疗法，主要是对症治疗和预防继发性细菌感染。金刚烷胺对甲型流感病毒复制有抑制作用，在预防和治疗上有一定的效果。此外，干扰素及中草药板蓝根、大青叶也有一定疗效。四、防治原则.第二节麻疹病毒生物学特性致病性与免疫性微生物学检查防治原则麻疹病毒（measlesvirus）是麻疹的病原体，属副黏病毒科。麻疹是儿童常见的急性呼吸道传染病，传染性强。我国自20世纪60年代初应用麻疹减毒活疫苗以来，儿童的发病率显著下降。但在很多发展中国家，麻疹仍是儿童死亡的一个主要原因。在天花灭绝后，WHO已将麻疹列为计划消灭的传染病之一。概述.麻疹病毒颗粒呈球形，直径100～250nm，有包膜。核酸为单股负链RNA，不分节段，核衣壳呈螺旋对称型，包膜上有两种糖蛋白刺突，即血凝素（H）和融合因子（F）。一、生物学特性.麻疹病毒无神经氨酸酶，抗原性稳定，仅有一个血清型。该病毒能在人胚肾、人羊膜细胞及HeLa等多种传代细胞中增殖，由于融合因子的作用可引起细胞融合，形成多核巨细胞，细胞核、细胞质内可见嗜酸性包涵体。一、生物学特性麻疹的传染源为麻疹患者，自潜伏期至出疹期均有传染性。病毒经飞沫或通过鼻咽腔分泌物污染的玩具、用具等传播，潜伏期一般为10～14天。病毒先在呼吸道上皮细胞内增殖，然后进入血液，形成第一次病毒血症；病毒随血液到达全身淋巴组织和单核巨噬细胞系统，在细胞内增殖达一定数量后再次侵入血液，形成第二次病毒血症。（一）致病性二、致病性与免疫性此时，患者表现为发热、畏光、流泪、眼结膜充血、流涕、咳嗽等症状。发热2天后口颊黏膜可出现中心灰白色、外绕红晕的黏膜斑，即Koplik斑（柯氏斑），是麻疹早期的典型体征。此后1～2天全身皮肤相继出现红色斑丘疹，从面部、躯干至四肢，病程约1周左右。皮疹出全后，体温逐渐下降，若无并发症，可自然痊愈。但抵抗力低下者常继发中耳炎、支气管炎、肺炎及脑炎等，严重者可导致死亡。（一）致病性二、致病性与免疫性麻疹是一种急性传染病，感染一般因麻疹病毒从体内完全清除而终止。但极个别患者在患疹数年后会出现亚急性硬化性全脑炎（subacutesclerosingpanencephalitis，SSPE），这是麻疹晚期中枢神经系统并发症，患者大脑功能渐进性减退，表现为反应迟钝、精神异常、运动障碍，最终出现昏迷而死亡。（一）致病性二、致病性与免疫性SSPE患者血清及脑脊液中有高水平的麻疹病毒抗体，在脑皮质中存在麻疹病毒抗原；脑活检电镜检查可发现细胞内包涵体，并有麻疹病毒样的致密颗粒积聚。SSPE的发病机制可能是最初的麻疹病毒在体内增殖过程中发生变异，或感染的是有缺陷的麻疹病毒，故不能被清除。（一）致病性二、致病性与免疫性麻疹病愈后机体可获得牢固免疫力，一般为终身免疫。细胞免疫是清除细胞内病毒，使麻疹痊愈的主要因素。（二）免疫性二、致病性与免疫性微生物学检查麻疹因临床症状典型，一般无需做微生物学检查。病毒分离可采取发病早期咽拭子或漱口液，经抗生素处理后，接种于原代人胚肾细胞或传代细胞培养，观察有无多核巨细胞形成，及细胞核或细胞质中是否出现嗜酸性包涵体，进行初步诊断，随后再以特异性抗血清进行中和试验来鉴定病毒。血清学检查可取患者急性期和恢复期双份血清做血凝抑制试验，抗体滴度升高4倍及以上有诊断意义。三、微生物学检查防治原则预防麻疹的主要措施是隔离患者；对儿童进行人工主动免疫，提高机体的免疫力。目前，国内外普遍实行麻疹减毒活疫苗接种，使麻疹发病率大幅度下降。我国已将接种麻疹减毒活疫苗列入计划免疫，初次接种为8月龄，1年后及学龄前再加强免疫，接种后抗体转阳率可达90%以上，副作用小，免疫力可持续10年左右。对未注射过疫苗又与麻疹患儿接触的易感儿童，可注射丙种球蛋白或健康成人全血，以防止发病或减轻症状。四、防治原则第三节其他呼吸道病毒腮腺炎病毒冠状病毒风疹病毒腺病毒呼吸道合胞病毒腮腺炎病毒（mumpsvirus）是流行性腮腺炎的病原体，属副黏病毒科。腮腺炎病毒呈球形，基因组为单股负链RNA，不分节段，核衣壳呈螺旋对称型，有包膜，包膜上有血凝素—神经氨酸酶刺突（HN）及融合因子刺突（F）。该病毒在鸡胚羊膜腔或鸡胚细胞中增殖，可出现细胞融合，形成多核巨细胞，但细胞病变不明显。腮腺炎病毒只有一个血清型。该病毒抵抗力较弱，56℃经30分钟可被灭活，对紫外线及脂溶剂敏感。一、腮腺炎病毒人是腮腺炎病毒的唯一宿主，病毒可经飞沫或通过唾液污染的食具和玩具传播。本病好发于冬春季节，潜伏期约2～3周，病毒侵入呼吸道上皮细胞和局部淋巴结内增殖后，进入血液，然后经血液侵入腮腺和其他腺体器官。一、腮腺炎病毒.临床表现主要为一侧或双侧腮腺肿大、疼痛，伴发热、乏力、肌肉疼痛等，病程1～2周。青春期感染者，男性易并发睾丸炎，甚至可导致不育；女性可并发卵巢炎；少数患者并发无菌性脑膜炎。此外，腮腺炎病毒感染也是儿童期获得性耳聋的常见原因。腮腺炎病后可获得牢固免疫力。一、腮腺炎病毒.典型腮腺炎病例无需做实验室检查即可诊断。不典型病例，特别是无菌性脑膜炎患者，需做病毒分离和血清学鉴定。对于腮腺炎患者应及时隔离，防止传播。接种疫苗是有效的预防措施，常用减毒活疫苗或麻疹—流行性腮腺炎—风疹三联疫苗（MMR）进行预防接种。一、腮腺炎病毒冠状病毒（coronavirus）属于冠状病毒科冠状病毒属。冠状病毒只感染脊椎动物，可引起人和动物的呼吸道、消化道、肝脏和神经系统疾病。二、冠状病毒冠状病毒呈多形性，直径约60～220nm。核酸类型为非节段单股正链RNA，核衣壳为螺旋对称型，有包膜，包膜上有棘突，使整个病毒外形呈日冕状，故命名为冠状病毒。二、冠状病毒.冠状病毒对理化因素的抵抗力较弱，体外仅可存活约24小时。因其包膜中含有脂类，故对脂溶剂敏感，乙醚、氯仿、乙醇、甲醛、胰酶、紫外线等均可将其灭活；56℃经30分钟或37℃经数小时可使其失去感染性；在酸性环境中能很快被灭活。二、冠状病毒冠状病毒对热敏感，在33℃环境中生长良好，但35℃时即受到抑制，由于这个特性，秋冬及早春是该病毒性疾病的流行季节。冠状病毒感染的传播方式有两种，侵犯呼吸道的冠状病毒通过呼吸道飞沫传播；侵犯消化道的冠状病毒经口传播。该病毒感染的潜伏期为3～5天，典型的呼吸道感染呈普通感冒症状，很少波及下呼吸道；消化道感染以水样腹泻为主，偶尔引起新生儿坏死性结肠炎。二、冠状病毒.2002—2003年，全球暴发流行的严重急性呼吸综合征（severeacuterespiratorysyndrome，SARS）的病原体是一种新的冠状病毒，被称为SARS冠状病毒（SARS-CoV）。二、冠状病毒SARS病毒的传播机制尚不完全清楚。病毒主要经飞沫传播，传染性病毒在患者的呼吸道中浓度非常高，在患者的康复期，其粪便中也可检测到少量的病毒RNA。SARS起病急，潜伏期1～12天，发病后快则1天、慢则7～10天发展为肺炎，常以发热为首发症状，伴头痛乏力、肌肉酸痛，继而出现干咳、呼吸困难等。二、冠状病毒.目前，尚未发现有肯定疗效的抗SARS病毒药物，用于SARS特异性预防的疫苗正在研制中。SARS的预防措施主要是隔离患者、切断传播途径和提高机体免疫力。SARS的治疗主要是采取综合性支持疗法和对症治疗。二、冠状病毒.风疹病毒（rubellavirus）呈球形，核酸为单股正链RNA，核衣壳为二十面体立体对称，外有包膜。人群对风疹病毒普遍易感，儿童为主要易感者。病毒经呼吸道侵入人体，在局部淋巴结增殖后，侵入血液播散至全身。临床症状有发热、咽痛、咳嗽、耳后及枕下淋巴结肿大伴明显压痛。成人症状较重，除皮疹外，还常伴有关节疼痛、血小板减少、出疹后脑炎等。风疹一般为自愈性疾病，病后可获得持久免疫力。三、风疹病毒风疹病毒感染最严重的危害是孕妇受染后经垂直传播可导致胎儿先天性感染，引起胎儿畸形或先天性风疹综合征（congenitalrubellasyndrome，CRS），患儿出生后表现为先天性心脏病、耳聋、白内障、智力障碍等。一般妊娠期间感染风疹病毒越早，引起胎儿畸形的可能性越大，表现越严重。三、风疹病毒.接种风疹减毒活疫苗是有效的预防措施，接种对象为风疹病毒抗体阴性的育龄妇女及学龄前儿童，免疫效果良好。风疹病毒抗体阴性的孕妇若与风疹患者接触，应立即注射大剂量丙种球蛋白进行紧急预防。三、风疹病毒.腺病毒（adenovirus）是一种无包膜的直径为70～90nm的颗粒，其核衣壳呈二十面体立体对称，衣壳里为线状双链DNA分子。腺病毒共100多个血清型，其中能感染人类的至少有49个型别，分为A、B、C、D、E和F六个

亚组。四、腺病毒腺病毒感染主要在冬春季节流行，容易在幼儿园、学校和军营新兵中暴发流行。传染源为患者和隐性感染者，病毒通过呼吸道、眼结膜分泌物、粪便及尿排出体外，经飞沫、密切接触及粪—口途径传播。腺病毒感染可引起急性呼吸道感染、肺炎、急性发热性咽炎、咽结膜热、胃肠炎、儿童急性出血性膀胱炎、流行性角膜炎等。四、腺病毒.目前，尚无预防腺病毒感染的理想疫苗。采用一般性预防措施，如加强泳池和浴池水的消毒，可使水传播性结膜炎暴发的危险性降至最小；在做眼部检查时严格无菌操作，对所用设备充分灭菌，也可控制流行性结膜炎的发生。目前，尚无治疗腺病毒感染的有效药物，临床上主要采取对症施治，防止继发感染。四、腺病毒.呼吸道合胞病毒（res