微生物討論課課件

2011級1班1111010123天花病毒（Variolavirus）宛如梵高名畫的天花病毒簡介天花（Smallpox），是由天花病毒引起的一種烈性傳染病，常常引起死亡。天花病毒（學名Orthopoxvirusvariola）外形近似長方體，其邊長為400納米。天花病毒也是最大的可以在人體內致病的病毒。天花病毒是一種非常復雜的病毒，它的DNA攜帶約200個基因（相對而言艾滋病病毒只含有10個基因），分為兩個變種，大天花病毒（VariolaMajor）及小天花病毒（VariolaMinor）。其中V.Major致死率為20%至40%，而V.Minor則只有1%左右。染上天花的病人就算幸運地能夠痊愈，亦可能因角膜潰瘍而導致眼盲，絕大部份亦會在皮膚上留下永久的瘢痕。據估計，在二十世紀的100年內，總共約有3至5億人死于天花。到了1967年，據國際衛(wèi)生組織的數字，當年仍然有1500萬人感染天花，當中200萬人死亡。天花病毒（Variolavirus），圖中近似于圓形的兩個小黑點就是天花病毒粒子(其遺傳物質為DNA）。起源一般相信在史前時代應該已經有這種疫癥，距今至少有3000年以上的歷史，這一點已被考古學家所證實。他們從西元前1157年去世的古埃及法老拉美西斯五世木乃伊的臉部、脖子和肩膀上，都找到了患過天花所造成的外形丑陋、皮疹發(fā)作過的印跡。經考古學家和古代病理學家研究，認為這就是人類歷史上現在所找到的最早的一個天花病例。大約西元前1000年，商隊把天花從埃及帶入印度。公元前四世紀希臘雅典和斯巴達進行戰(zhàn)爭，雅典因為出現了一場由埃及傳入的瘟疫而戰(zhàn)敗，不少人懷疑就是天花。天花病毒有多可怕被天花病毒感染后，病毒潛伏期一般為12至14天，臨床上沒有任何癥狀，并且不具有傳染性。潛伏期過后，會有突然的類似流行性感冒的癥狀出現，如高燒、疲憊、頭疼等。兩三天后患者高燒癥狀消失但伴隨而來的是皮疹的出現，從面部、手和前臂開始一直到身體軀干。皰疹也會在鼻黏膜和口腔黏膜出現，并且迅速破裂釋放出大量的天花病毒。皮疹會最終形成膿包并且會流出含有病毒的液體，然后膿包會軟化結痂，最終脫落后形成無色素的疤痕?；颊咴诒煌耆斡耙恢北３钟袀魅拘裕亲罡邆魅拘缘臅r期是皮疹出現之后的一個星期。病毒的傳染主要通過空氣，如人與人面對面時唾液飛沫的傳播，同時病毒還可以通過污染的衣物和床單傳播，雖然后者的傳染性較前者低。英國醫(yī)生愛德華·詹納在1796年發(fā)明使用牛痘代替天花進行接種，這方法被證明非常有效和安全。之后在世界各國廣泛使用，展開了人類消滅天花及其他傳染病的奮斗。英國在1842年禁止使用天花接種（inoculation），下令所有人一律要接種牛痘，美國不同的州在1843年至1855年分別要求所有學童接受牛痘接種。

如果我們留心會發(fā)現，年紀較長的人的手臂上方大都有一個大小不等的疤痕，這就是小時候接種天花疫苗留下的證據。大家可能認為，天花疫苗一旦接種將終身有效，但是這個說法被證明是不準確可靠的。一般來說，在接種天花疫苗后十年之內是不會被天花病毒感染的，不過即使超過了十年，被感染的幾率和感染后的癥狀也會輕很多，同時傳染性也會明顯下降。也許大家會問，天花疫苗的接種可以保證至少十年有效，那么流行性感冒也是由病毒引起的，為什么我們每年都需要注射流感疫苗呢？那是因為疫苗誘導免疫系統產生的抗體只能針對和疫苗相同或類似的病毒進行防疫，但是流感病毒具有極高的變異能力，每年流行的都是不同的病毒株。意思就是說，你體內的抗體可以對抗去年的流感病毒，但是無法識別今年的流感病毒。而對于天花病毒來說，雖然也會有變異，但卻整體比較穩(wěn)定。

消滅天花的全球運動由于接種天花疫苗對預防天花病毒感染和扼制天花病毒傳播如此有效，人類消滅天花病毒的武器就是疫苗。早在1796年，英國醫(yī)生愛德華·詹納證明了牛痘疫苗的有效性之后，人類采取了很多手段展開對天花病毒的進攻。從19世紀開始，歐美國家在本土和其殖民地都開展了局域性的疫苗接種項目。1950年，泛美健康組織在西半球范圍內大規(guī)模展開了消滅天花病毒的行動，這次行動在大部分美洲國家非常成功。最終1959年，開展全球性的消滅天花運動。每次天花流行都是從一個區(qū)域擴散開來，在世界衛(wèi)生組織領導下，每個國家和地區(qū)必須對每次疫情都進行早期匯報，然后對疫情地區(qū)進行環(huán)狀疫苗接種以迅速控制疫情。最終，1979年12月9日，科學家宣布，天花病毒已經被消滅。除在美國佐治亞州亞特蘭大市的疾病控制與預防中心和俄羅斯的國立病毒學與微生物學研究中心這兩個實驗室還保存著天花病毒外，世界上其他地方應該沒有天花病毒存在了。天花主要透過空氣中的液滴傳染，自然感染的器官是肺部。表現為嚴重的病毒血癥及接連出現的各階段皮疹，癥狀為高燒和劇痛，皮疹最后以膿泡、脫痂及瘢痕形成為特征。病者感染后潛伏期約12天，初期出現癥狀類似感冒，感染后14-15天開始出現皮疹，到了15-16天，皮疹轉成膿泡。之后若膿泡收縮轉干，病者通常會脫痂，在感染后28天左右痊愈。但倘若膿泡出現后，因皮下出血而引致皮膚變黑，病者便多數會死亡。死因多數是因為內臟出血、感染其他并發(fā)癥、或是多種器官衰竭。

天花雖然可怕，但由于病毒只會在人身上傳染，不會透過動物傳染，而且牛痘疫苗可以有效地、近似于終身性地防止天花的傳染，因此自1978年以來世界上沒有再發(fā)生過天花。（1977年在英國伯明翰醫(yī)學院發(fā)生了實驗室感染天花事件。英國伯明翰醫(yī)學院三樓解剖室的攝影師感染了天花而死亡。）

【JanetParker，迄今最近一例天花死亡病例】比如，乙肝病毒和人類免疫缺陷病毒（艾滋病毒），這些病毒會將自身的RNA逆轉錄成DNA然后整合在人體細胞的基因組上，造成敵我不分的狀況，此時細胞將會表達一系列蛋白質并且利用染色體的結構將整合在人細胞基因組上的病毒基因組穩(wěn)住，從而得以對抗病毒的侵染。而對于更廣泛的致病性病毒的入侵（包括逆轉錄病毒），人體可以產生干擾素用以對抗。干擾素可以激發(fā)一系列細胞的復雜生理反應，最終激發(fā)人體免疫系統抗病毒功能，例如抑制病毒DNA的復制。干擾素的作用是沒有特異性的，意思就是說干擾素可以用來對抗任何病毒，因為干擾素本身的作用就是動員人體的免疫系統全面作戰(zhàn)。然而天花病毒中有一種被稱作干擾素結合蛋白的蛋白質，這種蛋白質可以使得干擾素失效，從而使得免疫系統放棄對天花病毒的抵抗，在沒有抗體的人體內，人體細胞將迅速面臨四面楚歌的境地。為何給天花“緩刑”一些科學家認為天花病毒可以被用來做生化武器。因此雖然天花病毒理論上在世界上被消滅了，但依然有人認為有可能在某些國家的實驗室中仍然有不被他人所知的病毒保存著。一個1992年從蘇聯逃入美國的生物學家曾說明在1980年代蘇聯曾經把天花病毒作成生物武器。現在技術已經可以把天花病毒修改基因之后，致使疫苗失效。大部分的國家在1970年代起已停止對國民進行天花預防疫苗接種。九一一事件后美國為防犯生物武器襲擊，一度讓醫(yī)護人員及軍