病毒基礎知識講解專家講座

病毒基礎知識講解第1頁

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50%感染量或50%組織細胞感染量(ID50或TCID50)測定法用半數(shù)感染量可預計病毒感染性強弱及含量，但不能準確測定感染性病毒顆粒數(shù)量。方法是測定病毒能使50%組織培養(yǎng)細胞發(fā)生感染最小量。普通是將病毒懸液作10倍系列稀釋，分別接種細胞，經(jīng)一定時間后觀察CPE、血細胞吸附等指標，以最高稀釋度能感染50%細胞量為終點。最終用統(tǒng)計方法計算出50%感染量(ID50)或50%組織細胞感染量(TCID50或TCD50)病毒基礎知識講解第2頁

二病毒增殖

（一）病毒增殖方式病毒增殖方式是復制。因病毒不含有能獨立進行代謝酶系統(tǒng)，所以在細胞外是處于無活性或靜止狀態(tài)。只有進入活易感宿主細胞，由宿主細胞供給合成病毒核酸與蛋白質原料，如低分子量前體成份、能量、必要酶和細胞器等，病毒才能增殖病毒基礎知識講解第3頁

（二）病毒復制周期

1吸附與穿入病毒增殖首先吸附在宿主細胞后方可穿入

（1）吸附有兩種：①病毒與細胞靜電結合病毒和細胞在生理pH條件下均帶陰電荷，因而可相互排斥，除隨機碰撞外，普通較少相互吸引。如有陽離子存在，則可促進結合。但這種結合是非特異和可逆；②宿主細胞表面受體與病毒表面結組成份特異結合，這是真正結合病毒基礎知識講解第4頁

（2）病毒穿入病毒可經(jīng)過數(shù)種方式穿入細胞膜，即吞飲、融合和轉位：①吞飲即病毒與細胞表面結合后內凹入細胞，細胞膜內陷形式類似吞噬泡，病毒原封不動地進入細胞漿內。無包膜病毒多以吞飲形式進入易感動物細胞內；②融合是指病毒包膜與細胞膜融合，而將病毒核衣殼釋放至細胞漿內病毒體吸附細胞過程可在幾分鐘到幾十分鐘內完成病毒基礎知識講解第5頁

2脫殼病毒脫去蛋白衣殼后,核酸才能發(fā)揮作用。多數(shù)病毒穿入細胞之后，隨即由細胞溶酶體酶作用，使衣殼蛋白質水解,露出病毒核酸。但痘病毒特殊，分為兩步脫殼。先由溶酶體酶作用脫去外殼蛋白質，病毒關鍵(含有內層衣殼和核酸)釋放于細胞漿中，然后再經(jīng)病毒編碼產(chǎn)生一個脫殼酶，脫去內層衣殼方能釋放出核酸病毒基礎知識講解第6頁

3生物合成

病毒脫殼之后，接著就進入病毒復制生物合成階段，即病毒利用宿主細胞提供低分子物質合成大量病毒核酸和結構蛋白。生物合成階段用血清學方法和電鏡檢驗在細胞內找不到病毒顆粒，故稱其為隱蔽期。各病毒隱蔽期長短不一，如脊髓灰質炎病毒是3-4h，正粘病毒7-8h，副粘病毒11-12h，腺病毒16-17h。隱蔽期實則是在病毒基因控制下進行病毒核酸和蛋白質合成階段。病毒核酸復制部位因核酸類型不一樣而異。DNA病毒除痘病毒外，都在細胞核內復制；RNA病毒除正粘病毒和逆轉錄病毒在細胞核內復制外，其余都在細胞漿內復制病毒基礎知識講解第7頁

因為病毒核酸類型不一樣，病毒生物合成過程基本歸為6類，DNA病毒包含雙鏈DNA病毒和單鏈DNA病毒；RNA病毒包含單正鏈RNA病毒、單負鏈RNA病毒、雙鏈RNA病毒及逆轉錄病毒病毒基礎知識講解第8頁

(1)雙鏈DNA病毒

首先利用宿主核內依賴DNARNA多聚酶，轉錄早期mRNA，再于胞漿內核糖體轉譯成早期蛋白。早期蛋白主要包含依賴DNADNA多聚酶及脫氧胸腺嘧啶激酶，以利用其合成子代DNA分子。再以子代DNA分子為模板轉錄多聚成大量晚期mRNA，繼而在胞漿核糖體上轉譯出病毒結構蛋白，主要為衣殼蛋白病毒基礎知識講解第9頁

雙鏈DNA復制為半保留復制形式。即親代DNA雙鏈在解鏈酶作用下，解開成為正、負兩個DNA單鏈。再分別以這兩條單鏈為模板，在DNA酶作用下，按照核苷酸堿基配正確規(guī)律，分別合成互補DNA(負鏈或者正鏈)，為新合成雙鏈DNA，即為子代DNA。經(jīng)過此復制過程，生成大量與親代結構完全相同子代DNA

病毒基礎知識講解第10頁(2)單鏈DNA病毒是以親代DNA作模板，在DNA多聚酶作用下，產(chǎn)生互補鏈，并與親代DNA鏈形成±dsDNA，作為復制中間型，即DNARI。然后再以半保留形式進行復制病毒基礎知識講解第11頁(3)正單鏈RNA病毒因為該病毒RNA含有mRNA功效，其RNA可直接附著于宿主細胞核糖體上轉譯早期蛋白-依賴RNARNA多聚酶。在該酶作用下，轉錄出與親代正鏈RNA互補負鏈,以此為模板復制出子代RNA病毒基礎知識講解第12頁

(4)負單RNA病毒大多數(shù)有包膜病毒屬于這類，如流感病毒、狂犬病病毒等。這些病毒含有依賴RNARNA多聚酶。病毒RNA在此酶作用下，首先轉錄出互補正鏈RNA，形成RNARI(±RNA)。再以RI正鏈RNA模板起mRNA作用，轉錄出與其互補子代負鏈RNA，再轉譯出病毒結構蛋白和酶病毒基礎知識講解第13頁

(5)逆轉錄病毒首先以病毒RNA為模板，在逆轉錄酶作用下合成互補DNA鏈，組成RNA：DNA中間體。中間體中RNA由RNA酶H水解，在DNA多聚酶作用下由DNA復制成雙股DNA。該雙股DNA則整合至宿主細胞DNA上，成為前病毒(provirus)，前病毒還可核內經(jīng)細胞依賴DNARNA多聚酶轉錄成病毒mRNA和子代RNA。mRNA在胞漿核糖體上轉譯出子代病毒蛋白質病毒基礎知識講解第14頁細胞細胞表面病毒受體1111吸附1吸附1吸附2穿入3脫殼4核酸游離5早期mRNA轉錄6翻譯早期蛋白質7復制子代病毒DNA8晚期mRNA轉錄9翻譯子代病毒蛋白質10子代病毒裝配與成熟生物合成11釋放病毒復制周期

病毒基礎知識講解第15頁

4裝配成熟與釋放

病毒核酸與蛋白質合成之后，在細胞漿內或細胞核內裝配為成熟病毒顆粒。除痘病毒外，DNA病毒均在細胞核內裝配；RNA病毒與痘病毒則在細胞漿內裝配成熟病毒體釋放有以下幾個方式：

病毒基礎知識講解第16頁（1）破胞釋放裸露DNA病毒和RNA病毒都以這種方式釋放。即病毒裝配完成后，宿主細胞破裂而把病毒全部釋放到周圍環(huán)境中

（2）芽生有包膜DNA病毒和RNA病毒，在裝配完成后，以出芽方式釋放到細胞外。通常細胞不死亡，仍能分裂增殖病毒基礎知識講解第17頁

三病毒增殖細胞效應病毒在復制過程中阻斷或抑制宿主細胞正常代謝，可致細胞損傷、裂解并釋放出大量子代病毒（如無包膜腸道病毒）。出芽釋放病毒在細胞內可因細胞功效功效及代謝改變最終造成細胞死亡（如皰疹病毒）。有些病毒（如據(jù)悉胞病毒）經(jīng)過細胞間橋或細胞融合方式侵入新細胞病毒基礎知識講解第18頁

干擾現(xiàn)象：兩種病毒感染同一細胞時，可發(fā)生一個病毒抑制另一個病毒增殖現(xiàn)象，稱為病毒干擾現(xiàn)象。干擾現(xiàn)象不但在異種病毒之間發(fā)生，也可在同種、同型及同株病毒之間發(fā)生。后者如流感病毒本身干擾。發(fā)生干擾原因可能是：①與病毒誘導宿主細胞產(chǎn)生干擾素(IFN)相關；②宿主細胞表面受體被結合或宿主細胞代謝路徑發(fā)生了改變，從而阻止了另一個病毒吸附、穿入細胞或生物合成。病毒之間干擾現(xiàn)象能夠阻止發(fā)病,也能夠使感染中止,造成宿主康復病毒基礎知識講解第19頁

四病毒異常增殖

(一)缺點干擾顆粒是指因病毒基因組不完整或者因某一點改變不能進行正常增殖病毒?；虿煌暾《痉Q缺點病毒。缺點病毒病毒不能復制，但卻能干擾同種成熟病毒體進入細胞則被稱缺點干擾顆粒（DIP）。但當與另種病毒共同培養(yǎng)時，若后者能為前者提供所缺乏物質，則能使缺點病毒完成正常增殖。這種有輔助作用病毒被稱為輔助病毒。腺病毒伴隨病毒就是一個缺點病毒，用任何細胞培養(yǎng)它都不能增殖。只有和腺病毒共同感染細胞時才能完成復制周期

病毒基礎知識講解第20頁

(二)頓挫感染病毒進入宿主細胞后，如細胞不能為病毒增殖提供所需要酶、能量及必要成份，則病毒在其中不能合成本身成份；或者雖合成部分或全部病毒成份，但不能裝配和釋放，稱為頓挫感染。比如，人腺病毒感染人胚腎細胞能正常增殖；若感染猴腎細胞則發(fā)生頓挫感染。猴腎細胞對人腺病毒而言，被稱為非容納細胞，而對脊髓灰質炎病毒則是容納細胞病毒基礎知識講解第21頁第四節(jié)病毒遺傳與變異

病毒和其它生物一樣,含有遺傳性和變異性.對病毒遺傳與變異研究經(jīng)歷了兩個階段,即傳統(tǒng)遺傳學和分子遺傳學兩個階段病毒基礎知識講解第22頁一統(tǒng)遺傳學主要是用表型病毒變異株之間遺傳物質交換來分析各種病毒基因所編碼生物學功效。采取突變株(從自然界分離)或用紫外線、亞硝酸等理化因子誘發(fā)而得到變異株病毒基礎知識講解第23頁（一）突變株是因為病毒基因組核酸鏈中發(fā)生堿基置換、缺失或插入可引發(fā)自發(fā)突變（10-6-10-8），也可用物理或化學原因誘發(fā)突變比較常見有：溫度敏感突變株：28~35℃可復制，37~40℃則不可復制宿主范圍突變株：改變了宿主范圍抗原性突變株致病性減弱及耐藥性突變株突變株是指基因改變而發(fā)生一些生物特征改變毒株。當該突變株能較穩(wěn)定地存在，并可在對應宿主細胞中傳代與存活，則稱為變異株病毒基礎知識講解第24頁（二）重組與重配兩種不一樣病毒感染同一細胞時，有時可發(fā)生基因交換，稱為基因重組，其子代稱為重組體對于基因分節(jié)段RNA病毒，（如流感病毒、呼腸病毒或輪狀病毒）經(jīng)過交換RNA節(jié)段而進行病毒基礎知識講解第25頁（三）表型混合指兩種含有共同特征病毒感染同一細胞時，一個病毒所產(chǎn)生衣殼或包膜包在另一個病毒基因組（核酸）外面現(xiàn)象。這種改變不是遺傳型改變，而是表型混合。再次傳代所產(chǎn)生子代病毒特征，將由病毒核酸所決定病毒基礎知識講解第26頁

二.分子遺傳學20世紀70年代末開始了用分子遺傳學及克隆技術研究病毒基因，從而將病毒遺傳學推進到分子遺傳學階段，開展可對病毒基因組全方面研究病毒基礎知識講解第27頁（一）開展病毒基因結構分析病毒保護性表位確實定病毒抗原高變區(qū)分析與毒力相關基因編碼區(qū)分析耐藥性變異分析作用于病毒基因一些細胞蛋白研究等病毒基礎知識講解第28頁

第五節(jié)病毒分類

一、依據(jù)生物學和理化特征分類

主要依據(jù)病毒生物學性狀和理化特征分類①核酸性狀包含核酸類型與結構②病毒體形態(tài)與大??；③病毒體結構衣殼對稱型，有沒有包膜，衣殼殼粒數(shù)目及核衣殼直徑；④對乙醚或氯仿等溶劑敏感性等分類。將病毒分為20個科。其中7個病毒科屬于DNA病毒，13個病毒科(包含逆轉錄病毒)屬于RNA病毒病毒基礎知識講解第29頁

（二）依據(jù)組織親嗜性分類

依據(jù)病毒感染靶細胞及靶器官來分類，也不是絕正確分類，但對臨床醫(yī)學有實際意義1泛嗜性病毒麻疹病毒、風疹病毒、天花病毒、黃熱病病毒等2嗜神經(jīng)性病毒狂犬病病毒、流行性乙型腦炎病毒及脊髓灰質炎病毒等3嗜肺性病毒流感病毒、呼吸道合胞病毒與鼻病毒等4嗜腸性病毒輪狀病毒與脊髓灰質炎病毒等

病毒基礎知識講解第30頁5嗜皮膚性病毒乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒及傳染性軟疣病毒等6嗜肝病毒甲、乙、丙、丁及戊型肝炎毒7嗜淋巴細胞性病毒嗜T細胞白血病病毒(HTLV-1，HTLV-2)、人類免疫缺點病毒(HIV)、EB病毒以及HHV-6等8其它病毒腸道病毒70型(出血性結膜炎)與腮腺炎病毒(侵犯唾液腺)病毒基礎知識講解第31頁衛(wèi)星病毒和類病毒：是一些新非尋常病毒致病因子子*衛(wèi)星病毒：多數(shù)與植物病毒相關，少數(shù)與噬菌體動物病毒相關。*類病毒：主要引發(fā)植物致病，比病毒還小桿狀RNA分子，無包膜或衣殼，在細胞內增殖，利用宿主細胞RNA多聚酶II進行復制

*朊粒：為傳染性蛋白因子，沒有核酸，曾一度歸為非尋常病毒致病因子；但經(jīng)近年深入研究，認為不宜列入病毒范圍，其生物學地位待定

病毒基礎知識講解第32頁第24章

病毒感染與免疫第一節(jié)病毒致病作用病毒侵入機體并在體內增殖，與機體發(fā)生相互作用過程為病毒感染。感染后常因病毒種類、機體狀態(tài)不一樣而發(fā)生輕重不一含有病毒特征疾病，稱為病毒性疾病病毒感染是從侵入宿主開始，損傷和改變細胞功效引發(fā)疾病，所以，可從整體及細胞兩個層次分別闡述病毒基礎知識講解第33頁

一人類病毒感染路徑感染路徑傳輸方式及媒介病毒種類呼吸道感染空氣、飛沫、痰、唾液或皮屑流感病毒、鼻病毒、腺病毒、麻疹病毒、VZV、腮腺炎病毒等消化道經(jīng)污染水或食物脊髓灰質炎、腸道、輪狀、HAV及HEV病毒眼及泌尿生殖道感染接觸、毛巾、澡盆、游泳池、性交腺病毒、腸道病毒70、HSV-1、HSV-2、CMV經(jīng)破損皮膚感染吸血昆蟲叮咬、狂犬咬傷腦炎病毒、狂犬病毒等經(jīng)血感染注射、輸血、使用血液制品、器官移植等HBV、HCV、HIV等經(jīng)胎盤、產(chǎn)道感染垂直傳輸風疹病毒、CMV、HBV、HIV等病毒基礎知識講解第34頁

二病毒在機體內播散

侵入機體病毒，只在局部播散(如流感及引發(fā)眼結膜炎病毒等)，稱局部感染或表面感染；另一些病毒則可經(jīng)血流或神經(jīng)系統(tǒng)向全身器官播散，稱為全身感染。經(jīng)血行播散病毒首先在入侵機體局部及其所屬淋巴結增殖，隨即進入靜脈引發(fā)第一次病毒血癥，病毒在脾臟、肝臟細胞內深入增殖，再進入動脈引發(fā)第二次病毒血癥，播散至全身，抵達靶組織、靶器官而發(fā)病。各種病毒因其最終靶器官不一樣而表現(xiàn)出各種多樣臨床癥狀

病毒基礎知識講解第35頁

三病毒感染類型

依據(jù)感染后有沒有癥狀，病毒感染類型可分為顯性感染和隱性感染（亞臨床感染）；從病毒在機體內感染過程、滯留時間病毒感染可分為急性感染和連續(xù)性感染。后者又可分為慢性感染、潛伏感染和慢發(fā)病毒感染病毒基礎知識講解第36頁。

（一）隱性病毒感染與顯性病毒感染

病毒進入機體不引發(fā)臨床癥狀感染稱隱性感染或亞臨床感染。這可能與病毒毒力弱或機體防御能力強、病毒在體內不能大量增殖，因而對組織細胞損傷不顯著相關；也可能與病毒種類、病毒性質相關。若病毒侵犯后不能抵達靶細胞，故不表現(xiàn)出臨床癥狀。有病毒如天花病毒、麻疹病毒受感染后均可發(fā)病，稱為顯性感染或臨床感染

病毒基礎知識講解第37頁

(二)急性(病原毀滅型)病毒感染

病毒侵入機體后，在細胞內增殖，經(jīng)數(shù)日以至數(shù)周潛伏期后發(fā)病。其特點為潛伏期短，發(fā)病急，病程數(shù)日至數(shù)周，病后常取得特異性免疫，而把病毒去除掉進入恢復期。所以又把急性感染稱之為病原毀滅型感染。所以，特異性抗體可作為受過感染證據(jù)病毒基礎知識講解第38頁

(三)連續(xù)性病毒感染

在這類感染中，病毒可在機體內連續(xù)存在數(shù)月至多年，甚至數(shù)十年?？沙霈F(xiàn)癥狀，也可不出現(xiàn)癥狀而長久帶毒，成為主要傳染源，如HIV、HBV等。形成連續(xù)性病毒感染有病毒和機體兩方面原因：

病毒基礎知識講解第39頁

形成連續(xù)感染原因可能原因是：

①機體免疫功效弱無力完全去除病毒，病毒在體內可長久存留②病毒存在于受保護部位所以，能夠逃避宿主免疫原因作用③一些病毒抗原性太弱機體難以產(chǎn)生免疫應答將其徹底去除病毒基礎知識講解第40頁④有些病毒在感染過程中產(chǎn)生缺損性擾顆粒(DIP)，干擾病毒增殖，因而改變病毒感染過程，形成連續(xù)性感染⑤病毒基因整合在宿主細胞基因組中長久與宿主細胞共存。

病毒基礎知識講解第41頁

連續(xù)性感染有下述3種類型：

1慢性病毒感染

顯性或隱性感染后，病毒并未完全去除，可連續(xù)存在于血液或組織中并不停排出體外，或經(jīng)輸血、注射而傳輸。病程長達數(shù)月至數(shù)十年，患者可表現(xiàn)輕微或無臨床癥狀。如HBV、CMV及EBV等常形成慢性感染

病毒基礎知識講解第42頁

2潛伏性病毒感染

經(jīng)急性或隱性感染后，病毒基因存在于一定組織或細胞內，但并不復制。在一些條件下病毒被激活而急性發(fā)作，病毒僅在臨床出現(xiàn)間歇性急性發(fā)作時才被檢出。在非發(fā)作期，用普通常規(guī)法不能分離出病毒病毒基礎知識講解第43頁

比如，HSV-1感染后，在三叉神經(jīng)節(jié)中潛伏，此時機體既無臨床癥狀也無病毒排出。以后因為機體受物理、化學、生理或環(huán)境原因等影響，使?jié)摲《驹鲋常馗杏X神經(jīng)抵達皮膚，發(fā)生口唇單純皰疹

病毒基礎知識講解第44頁又如VZV首次感染主要在兒童引發(fā)水痘病愈后，病毒潛伏在脊髓后根神經(jīng)節(jié)或顱神經(jīng)感覺神經(jīng)節(jié)細胞內，暫時不顯活性。當局部神經(jīng)受冷、熱、壓迫或X線照射以及患腫瘤等機體免疫功效下降時，潛伏病毒則活化、增殖，沿神經(jīng)干擴散抵達皮膚發(fā)生帶狀皰疹,帶狀皰疹可在同一部位重復發(fā)作

病毒基礎知識講解第45頁

3.慢發(fā)病毒感染或稱遲發(fā)病毒感染

病毒感染后潛伏期達數(shù)月、多年甚至數(shù)十年之久。以后出現(xiàn)慢性進行性疾病，最終常為致死性感染。有些學者將這類感染深入分為由常見病毒引發(fā)者和非常見病毒(或亞病毒)引發(fā)者兩組。如亞急性硬化性全腦炎（SSPE）屬于前一組。后一組如羊瘙癢病、Kuru、CJD等。Kuru是新幾內亞土著人患一個進行性小腦退行性疾病，其感染因子為朊病毒病毒基礎知識講解第46頁

（二）感染過程與結局

1感染過程是指病毒進入機體，在入侵部位增殖，或進入血流到靶器官造成病變過程。病毒僅在入侵部位增殖引發(fā)病變，稱局部感染。多數(shù)病毒經(jīng)一定路徑感染機體后，常在另一組織或細胞內增殖后，病毒釋放入血循環(huán)或經(jīng)淋巴系統(tǒng)或神經(jīng)組織，再侵靶器官易感細胞，在細胞中增殖損傷并引發(fā)疾病。這種感染包括全身,或數(shù)種組織與器官,引發(fā)全身感

病毒基礎知識講解第47頁

2病毒感染結局

取決于病毒與機體相互作用。機體遺傳原因和取得性免疫應答均將影響感染結局，所以病毒感染發(fā)生、發(fā)展和結局取決于病毒和機體兩方面原因

病毒基礎知識講解第48頁（三）動物模型

1動物模型完全摸擬人體感染過程建立2用試驗方法感染動物建立模型3用動物中存在與人類相同病毒科病毒感染動物，引發(fā)類似人類感染動物模型4轉基因動物模型病毒基礎知識講解第49頁

二細胞水平病毒感染病毒感染人體進入易感細胞在細胞內增殖，造成細胞損傷或產(chǎn)生其它改變。當病毒損傷細胞增多，則可形成對組織器官損傷和功效障礙這些改變可經(jīng)過細胞培養(yǎng)進行觀察和研究病毒基礎知識講解第50頁

(一)溶細胞感染

病毒在細胞內增殖造成宿主細胞破壞與死亡。主要見于無包膜病毒，如脊髓灰質炎病毒。病毒在增殖過程中不但可阻斷細胞核酸與蛋白質合成，使細胞新陳代謝功效紊亂造成細胞病變或死亡。病毒還引發(fā)細胞溶酶體膜通透性增高，釋放其中溶酶體酶