微生物學(xué)病毒總論課件

1、第二篇病 毒 學(xué)山西醫(yī)科大學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室張 帆病毒的發(fā)現(xiàn)1892年，伊凡諾夫斯基（俄國）發(fā)現(xiàn)引發(fā)煙草花葉病的是一種能夠通過細(xì)菌濾器的病原體。1898年，貝葉林克（荷蘭） 得出結(jié)論：病原是一種比細(xì)菌還小的“有傳染性的活的流質(zhì)”，取名叫“Virus”。荷蘭微生物學(xué)家馬丁烏斯貝葉林克 病毒（virus）非細(xì)胞型的微生物特點(diǎn)體積微小結(jié)構(gòu)簡單只含一種類型核酸（RNA或DNA）嚴(yán)格的細(xì)胞內(nèi)寄生增殖方式：復(fù)制對(duì)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感在微生物引起的疾病中，由病毒引起的約占75%。傳染性強(qiáng)、流行廣泛，缺乏有效藥物感染類型多樣（急性感染、持續(xù)性感染）有些所致疾病嚴(yán)重，病死率高或有后遺癥不斷發(fā)現(xiàn)新病毒

2、一些過去認(rèn)為是非傳染性的疾?。ㄈ缣悄虿　⒏哐獕?、心肌病、腫瘤、自身免疫性疾病等），現(xiàn)發(fā)現(xiàn)與病毒有關(guān)。 病毒學(xué)成為醫(yī)學(xué)及生物科學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)。病毒在醫(yī)學(xué)微生物中的重要地位第23章病毒的基本性狀 General Properties of Viruses第一節(jié) 病毒的大小與形態(tài)病毒體(Virion)具有典型形態(tài)結(jié)構(gòu)和感染性的完整成熟病毒顆粒 病毒的大小體積微小，以納米（nm）作為測量單位，電鏡觀察葡萄球菌(1000nm）立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體 ( 65 95nm )AB、腺病毒 (70nm )BC、乙腦病毒 ( 40nm )CF、流感病毒 ( 100nm )FE、煙草花

3、葉病毒E 牛痘病毒300250nmD、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (30nm )D球形磚形桿狀子彈狀蝌蚪形多種多樣病毒體的形態(tài) 球形病毒 彈狀蝌蚪狀磚形球狀桿狀磚塊狀蝌蚪狀子彈形核衣殼核心衣殼核酸小量非結(jié)構(gòu)蛋白殼粒螺旋對(duì)稱20面體立體對(duì)稱復(fù)合對(duì)稱第二節(jié) 病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成包膜蛋白質(zhì)多糖脂類* 20面體對(duì)稱型20個(gè)面30個(gè)棱12個(gè)頂球狀病毒正二十面體腺病毒的電鏡照片* 螺旋對(duì)稱型正粘病毒副粘病毒彈狀病毒*復(fù)合對(duì)稱噬菌體痘類病毒(二）輔助結(jié)構(gòu)：包膜包膜病毒刺突化學(xué)組成脂類和糖功能：維護(hù)病毒體結(jié)構(gòu)的完整性輔助病毒感染具有病毒種、型特異性，是病毒鑒定、分型的依據(jù)之一與致病性和免疫性密切相關(guān)對(duì)脂溶劑敏感（乙醚滅活

4、實(shí)驗(yàn)鑒別病毒有無包膜）刺突據(jù)病毒結(jié)構(gòu)分類裸露病毒 包膜病毒1. 病毒核酸化學(xué)成分為DNA或RNA具有多樣性主導(dǎo)病毒感染、增殖、遺傳和變異功能決定病毒的特性病毒復(fù)制具有感染性二、病毒的化學(xué)組成與功能2. 病毒蛋白質(zhì) 由病毒基因組編碼，具有病毒的特異性結(jié)構(gòu)蛋白：非結(jié)構(gòu)蛋白：主要分布于衣殼、包膜和基質(zhì)，具有良好的抗原性功能 保護(hù)病毒核酸 參與感染過程 具有抗原性不參與病毒體構(gòu)成包括病毒編碼的酶類和抑制宿主細(xì)胞生物合成的蛋白等廣泛用作抗病毒藥物作用靶點(diǎn)3. 脂類和糖 包膜 核酸 基質(zhì)蛋白 糖蛋白 第三節(jié) 病毒的增殖一、復(fù)制周期增殖條件：易感活細(xì)胞內(nèi)增殖方式：自我復(fù)制復(fù)制周期 （10h） 吸附穿入脫殼生

5、物合成裝配成熟與釋放別忘了！1 吸附病毒表面的配體與一定種類的細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合意義:與病毒的組織親嗜性有關(guān)2 穿入融合胞飲轉(zhuǎn)位3 脫殼 ：溶酶體酶參與下病毒脫去蛋白質(zhì)外殼 4 生物合成：釋放核酸，完成以下過程 病毒核酸復(fù)制病毒蛋白合成類型 ds DNA ss DNA ds RNA (+)ss RNA (-)ss RNA 逆轉(zhuǎn)錄病毒4.生物合成通過病毒基因組的指令完成蛋白質(zhì)的合成與核酸的復(fù)制。此階段無完整病毒可見，也不能用血清學(xué)檢測出病毒的抗原，稱為隱蔽期。脊灰炎病毒 3-4h;流感病毒 7-8h;腺病毒16-17h。DNA病毒復(fù)制的主要步驟正鏈RNA病毒復(fù)制的主要步驟負(fù)鏈RNA病毒復(fù)制的主

6、要步驟 逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制周期 逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制周期5.組裝、成熟和釋放裝配與成熟：病毒的核酸與蛋白質(zhì)衣殼組裝成核衣殼，產(chǎn)生完整的病毒體的過程稱為裝配與成熟。釋放：指成熟的病毒體從感染細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外的過程。 破胞釋放 出芽釋放復(fù)制周期 replication cycle二、病毒的異常增殖 頓挫感染：病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，如細(xì)胞不能為病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，則病毒就不能合成本身的成分，或者雖合成部 分或合成全部病毒成分，但不能組裝和釋放出有感染性的病毒顆粒，稱為頓挫感染。 缺陷病毒：指因病毒基因組不完整或者因某一基因位點(diǎn)改變，不能進(jìn)行正常增殖，復(fù)制不出完整的有感染性病毒顆粒，此

7、病毒稱為缺陷病毒。 輔助病毒：可以輔助缺陷病毒完成正常增殖的病毒二、病毒的異常增殖三、病毒的干擾現(xiàn)象定義：兩種病毒同時(shí)或先后感染同一宿主細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象，稱為干擾現(xiàn)象。 發(fā)生于：不同病毒間 同種、同型病毒間 同株病毒的自身干擾 死病毒與活病毒間 缺損病毒與完整病毒間 一、病毒的變異現(xiàn)象抗原性變異毒力變異二、病毒變異的機(jī)制基因突變基因重組第四節(jié) 病毒的遺傳與變異第三節(jié) 病毒遺傳與變異病毒的基因組僅含一種核酸，DNA/RNA，但具多樣性基因組很小，多種基因互相重疊；轉(zhuǎn)錄和翻譯在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，故含有內(nèi)含子變異機(jī)制基因突變基因重組與重配基因整合基因產(chǎn)物的相互作用一、基因突變

8、病毒的變異現(xiàn)象條件致死性突變株：減毒活疫苗（脊灰）缺陷型干擾突變株（DIM）耐藥性變異宿主范圍變異有醫(yī)學(xué)意義的突變株1、條件致死性突變株：是指在某種條件下能夠增殖、而在另一種條件下不能增殖的病毒株。 溫度敏感性突變株（ts）：就是典型的條件致死性突變株。ts是生產(chǎn)疫苗的理想毒株，如溫度敏感株P(guān)olio virus ts mutant。有醫(yī)學(xué)意義的突變株2、缺陷型干擾突變株：必須有輔助病毒才能復(fù)制，并同時(shí)干擾野生株的增殖。 通過對(duì)野毒株的干擾可減弱原病毒的毒性，但在一些疾病中起重要作用，特別是與某些慢性疾病有關(guān)。有醫(yī)學(xué)意義的突變株3、宿主范圍突變株：感染野生型病毒所不能感染的細(xì)胞。狂犬病疫苗4、

9、耐藥突變株：編碼病毒酶基因的結(jié)構(gòu)改變而降低了對(duì)藥物的親和力或作用，從而獲得抗原性而能繼續(xù)增殖。三、基因重組和重配重組:兩種病毒感染同一宿主細(xì)胞時(shí)，兩種病毒核酸分子發(fā)生斷裂和交叉連接，序列重新排列產(chǎn)生具有兩個(gè)親代特征的子代病毒。可發(fā)生于兩活病毒之間，也可發(fā)生于一活病毒與另一滅活病毒之間，甚至可發(fā)生于兩種滅活病毒之間，或兩種缺陷病毒之間。如人流感與禽流感病毒的重組產(chǎn)生新毒種。重配是兩病毒株通過基因片段的交換使子代基因組發(fā)生改變，稱重配。分節(jié)段RNA病毒基因組的重組無核酸的斷裂，是整個(gè)分節(jié)段基因的交換。如流感病毒。重組重配交叉復(fù)活：活病毒與滅活病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，經(jīng)基因重組使滅活病毒復(fù)活。多重復(fù)活：

10、兩種或兩種以上近緣的滅活病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，經(jīng)過基因重組出現(xiàn)有感染性的子代病毒，紫外線滅活的病毒易發(fā)生多重復(fù)活。病毒基因組與宿主基因組的整合：多種DNA病毒（HBV、HIV、HPV和HSV等）、逆轉(zhuǎn)錄病毒與細(xì)胞染色體整合，導(dǎo)致病毒變異和細(xì)胞轉(zhuǎn)化發(fā)生腫瘤。如噬菌體與細(xì)菌基因組的整合經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)或溶原性轉(zhuǎn)換導(dǎo)致細(xì)菌變異。四、基因整合五、基因產(chǎn)物的相互作用1.互補(bǔ)作用和加強(qiáng)作用互補(bǔ)作用：兩種病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，其中一種病毒的基因產(chǎn)物使另一種病毒增殖的現(xiàn)象發(fā)生在活病毒缺陷病毒、活病毒滅活病毒、缺陷病毒缺陷病毒之間，基因產(chǎn)物互為補(bǔ)充（酶、結(jié)構(gòu)蛋白）。如兩缺陷病毒，一個(gè)缺失包膜蛋白基因，另一個(gè)缺失多聚酶基因，兩

11、者均不能產(chǎn)生完整子代病毒。在混合感染時(shí)，兩者基因產(chǎn)物互為補(bǔ)充，產(chǎn)生了兩種子代病毒。2.表型混合：兩種病毒感染細(xì)胞時(shí)，各自產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白產(chǎn)物，在子代病毒裝配時(shí)，會(huì)出現(xiàn)各種產(chǎn)物之間的組合。當(dāng)出現(xiàn)互相交換衣殼蛋白和包膜蛋白時(shí)，由于混合形成兩種鑲嵌的衣殼和包膜稱為表型混合。若是一種病毒的衣殼或包膜包裹了另一種病毒的基因組的組合稱為表型交換?；蛐?基因型2表型1表型2表型混合表型交換子代病毒傳代復(fù)制表型混合核殼轉(zhuǎn)移第五節(jié) 理化因素對(duì)病毒的影響 病毒的滅活（inactivation）病毒受理化因素作用后，失去感染性 滅活病毒仍保留某些特性，如抗原性、紅細(xì)胞吸附、細(xì)胞融合等 病毒對(duì)理化因素

12、的敏感性強(qiáng)弱，因病毒的種類而異。理化因素對(duì)病毒的影響物理因素溫度病毒耐冷不耐熱pHpH 59穩(wěn)定輻射伽瑪射線X射線紫外線化學(xué)因素脂溶劑乙醚試驗(yàn)可鑒別病毒 有無包膜消毒劑其他抗生素中草藥第六節(jié) 病毒的分類一、生物學(xué)性狀分類法：依據(jù)基因特征、病毒大小與形態(tài)、病毒結(jié)構(gòu)和對(duì)脂溶劑的敏感性等分為：DNA病毒、RNA病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒三大類23個(gè)病毒科。二、臨床分類法：依據(jù)臨床特點(diǎn)、感染靶細(xì)胞的特性、傳播途徑等分為：呼吸道感染病毒、腸道感染病毒、肝炎病毒、蟲媒病毒、皮膚粘膜感染病毒和腫瘤病毒等。類病毒：為植物病毒，僅由250400個(gè)核苷酸組成，為單鏈桿狀RNA，有二級(jí)結(jié)構(gòu)，無包膜或衣殼，不含蛋白質(zhì)。 衛(wèi)星病毒：與植物病害有關(guān)，分為兩大類，一類可編碼自身衣殼