《医学微生物学》课件-病毒学总论

病毒学总论复习回顾1.病原性球菌有哪些?2.肠杆菌、弧菌、厌氧性细菌、分枝杆菌有哪些？3.病原性真菌有哪些？1.说出病毒的大小、结构、增殖方式。2.理解病毒的感染方式和感染类型。3.理解干扰素的生物学活性与抗病毒作用机理。4.指导标本采集注意事项，建立严格的无菌操作观念。教学内容和目标病毒（virus）是一群体积微小、结构简单、只有一种核酸（DNA或RNA），易感活细胞内寄生、以复制方式增殖的非细胞型微生物

。种类病毒细菌支原体立克次体衣原体真菌结构非细胞原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞真核细胞大小最小(nm)0.5～3.0μm0.2～0.3μm0.2～0.5μm0.3～0.5μm最大细胞壁-+-+++细胞器-++++完善核酸DNA或RNADNA+RNADNA+RNADNA+RNADNA+RNADNA+RNA繁殖方式复制二分裂二分裂二分裂二分裂无性+有性人工培养基-++--+抗生素敏感-++++±完整的具有感染性的成熟病毒颗粒称为病毒体(virion)。多数病毒大小介于30～200nm之间。最可靠的测量方法是电子显微镜技术，也可以用超速离心沉淀、分级超滤和X线晶体衍射技术进行研究。第一节、病毒的大小与形态多数病毒呈球形或近似球形，少数为杆状、丝状、子弹状、砖块状或蝌蚪状。病毒形态：砖形（痘病毒）杆状（烟草花叶病毒）蝌蚪形（噬菌体）子弹形（狂犬病病毒）主要生物学性状：1.体积微小，可以通过滤菌器2.结构简单，无细胞结构3.遗传物质为DNA或RNA4.专性细胞内寄生5.复制增殖多样性存在形式多样线状、环状DNAdsDNAssDNAdsRNARNAssRNA

分节段RNA复制方式多样大小悬殊病毒核酸：DNA或RNA一、病毒的结构

第二节、病毒的结构病毒的结构有两种：基本结构（核衣壳），为所有病毒都必备；辅助结构（包膜），为某些病毒所特有，它们各有特殊的生物学功能；有包膜的为包膜病毒；无包膜的为裸露病毒。裸病毒Nakedviruses核心核酸，（core）蛋白质衣壳（capsid）包膜：脂蛋白双层膜-------------------包膜病毒Envelopedviruses核衣壳Neucleocapsid病毒的结构位于病毒体的中心，由一种核酸构成。病毒复制、遗传和变异的物质基础。衣壳(capsid)：包绕在核酸外的蛋白质外壳，由壳粒组成，具有Ag性、保护核酸和传染性。

裸露病毒体和包膜病毒体壳粒衣壳核心（核样物）核衣壳包膜包膜病毒包膜子粒衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位——壳粒（capsomer）所组成，根据壳粒排列方式的不同可分为以下3种对称类型：螺旋对称型20面体对称型复合对称型壳粒包膜是病毒在释放过程中穿过宿主细胞以出芽方式向细胞外释放时获得的，含有宿主细胞膜或核膜成分。包膜表面常有不同形状的突起，称为包膜子粒或刺突（spike）。有包膜的病毒又称为包膜病毒。包膜核心：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，包膜子粒peplomere（刺突spike）→保护、介导、抗原性第三节、病毒的增殖一、病毒的复制周期

病毒的增殖——自我复制，是病毒在宿主细胞中增殖的过程。病毒的复制周期是指病毒进入敏感细胞后，以其基因组为模板，借助细胞中的原料、能量及场所合成自己的大分子（蛋白质与核酸）以组装子代病毒颗粒，最终按一定方式释放出细胞。

复制周期分四个步骤吸附与穿入：病毒与敏感细胞相遇，吸附在细胞表面；吞饮、融合、受体结合、直接穿入；脱壳：只有核酸进入；生物合成：包括核酸的复制和蛋白质的合成；组装与释放：宿主细胞破裂，破胞释放或出芽、胞膜融合等。通过病毒表面的配体位点与细胞表面的特异受体结合而吸附，如HIV病毒gp120—TH（CD4+）。

吸附

病毒受体：具有某种病毒的受体方能发生相应的感染，此细胞就是这种病毒的易感细胞，无相应受体则为此病毒的抵抗细胞。

穿入包膜病毒—包膜与宿主细胞膜融合;

无包膜病毒—胞饮方式直接穿入融合直接穿入胞饮病毒在细胞内脱去衣壳后，多数是在细胞的溶酶体酶作用下脱壳释放出病毒基因组脱壳通过病毒基因组表达与复制来完成的，包括蛋白质的合成与核酸的复制,此阶段无完整病毒可见，也不能用血清学检测出病毒的抗原，称为隐蔽期(eclispeperiod)

生物合成

无包膜病毒装配成核衣壳即为成熟病毒体，以破胞方式释放；包膜病毒装配成核衣壳后以出芽方式释放，释放时包有核膜或胞质膜成为成熟病毒体。装配与释放复制周期replicationcycle病毒的复制过程成熟的标准为：形态结构完整；具有成熟病毒的抗原性；具有感染性。成熟二、异常增殖与干扰现象

病毒异常增殖：不能组装成完整的病毒体。

顿挫感染abortiveinfection(宿主细胞的原因)

缺陷病毒defectiveviruses(病毒本身的原因)

辅助病毒helperviruses

顿挫感染：病毒进入宿主细胞后缺乏病毒复制所需的酶、能量和原料，不能复制出有感染性的病毒颗粒；或虽合成部分或全部病毒成分，但不能组装和释放出有感染型的病毒颗粒。不能为病毒复制提供必要条件的细胞称为非容纳细胞，非容纳细胞对另一种病毒可能成为容纳细胞。缺陷病毒：病毒基因组不完整或因某一基因位点改变，不能进行正常增殖，复制不出完整的有感染型的病毒颗粒。

干扰现象(interference)

当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。产生原因

改变宿主细胞代谢途径竞争干扰（细胞表面受体、底物、酶）诱导细胞产生干扰素意义有利于制定正确的免疫方案是非特异性免疫的重要组成部分缺陷干扰颗粒（DIP)：缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。病毒易发生变异，它的遗传不稳定性是由病毒本身和宿主细胞共同决定的。基因突变：病毒突变是由于核酸复制过程中发生碱基置换、缺失或插入而造成碱基组成和顺序的变化而导致的遗传变异。第四节病毒遗传与变异病毒受理化因素作用后，失去感染性，称为灭活（inactivation）。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。多数病毒对理化因素抵抗力不强，对抗生素不敏感。第五节、理化因素对病毒的影响（1）破坏病毒的包膜（2）使病毒的蛋白质变性（3）损伤病毒的核酸1.物理因素（1）温度：大多数病毒耐冷不耐热。（2）pH：多数病毒在pH5.0~9.0范围内稳定。（3）射线：X射线、γ射线或紫外线以不同机制均可使病毒灭活。

脂溶剂：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐、阴离子去污剂可破坏病毒包膜使其失去吸附能力，但对无包膜病毒几乎无作用。乙醚对病毒包膜破坏作用最大，因此，可用乙醚灭活试验鉴别病毒有无包膜。消毒剂：病毒对消毒剂的敏感性因种而异，对消毒剂的抵抗力比细菌弱。甘油：大多数病毒可在50%的中性甘油盐水中存活。酸碱度：大多数病毒在pH6~8范围内比较稳定，而在pH5.0以下或pH9.0以上迅速灭活，但不同病毒对pH的耐受能力有很大不同。抗生素：现有的抗生素和磺胺对病毒无抑制作用，但可以抑制标本中的细菌。2.化学因素第五节、病毒的感染与免疫病毒感染：

病毒通过各种途径进入机体，侵入易感细胞进行增殖的过程称为病毒感染。

结局取决于：病毒种类及其毒力机体免疫状态免疫保护免疫病理损伤水平传播是病毒在人群中不同个体之间的传播。一、病毒的传播方式呼吸道、消化道皮肤、粘膜AB主要感染途径传播方式与媒介病毒种类呼吸道空气、飞沫流感病毒、麻疹病毒等消化道污染水或食物脊髓灰质炎病毒、轮状病毒等输血、注射或器官移植污染血或血制品、医疗器械等HIV、HBV、HCV等眼或泌尿生殖道接触、游泳池或性接触HIV、HPV破损皮肤昆虫叮咬、狂犬、鼠类脑炎病毒、出血热病毒等病毒水平传播的途径

垂直传播是存在母体的病原体通过胎盘或产道由亲代传播给子代的方式。除此之外，还可通过哺乳、密切接触和感染生殖细胞。二、病毒的致病机制病毒感染对宿主细胞的致病作用（细胞水平）病毒感染的免疫病理作用（整体水平）（一）对宿主细胞的致病作用杀细胞效应

稳定状态感染

包涵体形成

细胞凋亡

基因整合与细胞转化1)溶细胞感染(cytolyticinfection)病毒在感染细胞内增殖，引起细胞的裂解死亡病毒在增殖过程中，阻断细胞核酸和蛋白质的合成，使细胞代谢功能紊乱，造成细胞病变与死亡。主要见于无包膜，杀伤性强的病毒，如脊髓灰质炎病毒正常细胞细胞病变作用(CPE)

2)稳定状态感染为特异性Ag或CTL细胞识别新抗原多核巨细胞有包膜病毒感染病毒以出芽方式释放病毒在细胞内增殖细胞仍生长分裂不破坏细胞，但可使细胞表面出现病毒抗原---靶细胞细胞融合形成多核巨细胞诊断意义细胞无明显病变，但有重要病理意义多核巨细胞包涵体（inclusionbody）病毒感染的细胞浆内/核内，出现的光镜下可见的圆形或椭圆形斑块，可作为病毒感染的依据。狂犬病毒包涵体---内基小体巨细胞病毒包涵体3)包涵体(inclusionbody)4)细胞凋亡(apoptosis)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细胞核细胞核细胞核5)基因整合与细胞转化结果：细胞转化或肿瘤形成某些DNA病毒和逆转录病毒在感染中可将基因整合于宿主细胞基因组中，导致细胞转化，增殖变快，失去细胞间接触抑制，细胞转化也可由病毒蛋白诱导发生。基因整合或其他机制引起的细胞转化与肿瘤形成密切相关。与人类肿瘤相关的病毒病毒科与人类相关的肿瘤病毒嗜肝DNA病毒肝细胞癌HBV疱疹病毒鼻咽癌EBV

Burkitt淋巴瘤EBVKaposi肉瘤HHV-8乳多空病毒乳头状瘤HPV亚型宫颈癌HPV-16、18逆转录病毒成人T细胞白血病HTLV-1(二)病毒感染的免疫病理作用3、病毒对免疫系统的损伤2、有些病毒感染后，呈稳定状态感染，使细胞失去某些功能或出现新抗原4、免疫复合物引起损伤1、抗体增强病毒感染作用免疫逃逸机制病毒举例及作用方式细胞内寄生所有病毒皆为严格细胞内寄生，通过逃避抗体、补体及药物作用而发挥逃避免疫机制的作用抗原变异HIV、甲型流感病毒高频率的抗原变异使得免疫应答滞后抗原结构复杂鼻病毒、柯萨奇病毒、ECHO病毒等型别多，抗原多态性致使免疫应答不利损伤免疫细胞HIV、EB病毒、麻疹病毒等可在T或B细胞内寄生并导致宿主细胞死亡降低抗原表达腺病毒、巨细胞病毒可抑制MHC-I转录、表达病毒的免疫增强作用登革病毒以及其他黄病毒再次感染，因机体内预先存在或经胎盘获得中和抗体能促进游离的病毒进入单核细胞内，并大量增殖，导致病毒血症及病毒-抗体复合物形成，继之大量细胞因子及血管活性因子释放，导致登革热休克综合征病毒免疫逃逸机制一、非特异性免疫1、屏障作用2、吞噬细胞的作用3、干扰素——获得性非特异性免疫第四节抗病毒免疫干扰素定义：由病毒或其他干扰素诱生剂刺激人或动物细胞所产生的一类具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的糖蛋白。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 强强 广谱抗病毒，但只能抑制病毒，且有种属特异性

I型IFN：IFN-α、IFN-β，主要由病毒感染细胞、pDC产生。

II型IFN：IFN-γ，主要由活化T细胞、NK细胞产生非直接灭活病毒，作用于邻近的正常细胞。诱生抗病毒蛋白(AVP)

↓自身和邻近细胞

降解病毒mRNA

抑制病毒蛋白合成抑制病毒组装、释放

↓抑制病毒复制早期中断病毒感染，阻止病毒扩散2’~5’合成酶蛋白激酶磷酸二酯酶抗病毒机理ActionsoftypeI(,)interferonsActionsofinterferon-

二、特异性免疫细胞免疫体液免疫按种类：IgGIgMIgA按功能：中和抗体、补体结合抗体中和抗体：免疫球蛋白的类型抗病毒免疫的主要成分TD、TC、NK、M二

特异性免疫抗病毒免疫

非特异性免疫

干扰素

NK细胞特异性免疫

体液免疫

病毒中和抗体

血凝抑制抗体

补体结合抗体

细胞免疫

细胞毒性T细胞

CD4+Th1第六节、检查方法与防治原则三、病毒的感染类型病毒进入机体不引起临床症状的感染病毒感染后引起疾病隐性感染显性感染有无临床症状机体可获得特异性免疫;向外播散病