1、第三章 病毒的基本性狀檢驗(yàn)教研室王瑾概述病毒一種是介于生命和非生命之間的物質(zhì)形式，是比較原始的、有生命特征的、能自我復(fù)制和專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的非細(xì)胞型微生物。病毒是否表現(xiàn)有生命取決于它的生存狀態(tài)，病毒游離于宿主細(xì)胞之外時(shí)，不能生長(zhǎng)、繁殖，不表現(xiàn)任何生命特征；一但進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，可復(fù)制大量子代病毒并感染鄰近細(xì)胞。病毒廣泛存在于自然界，引起人類疾病的歷史悠久，近幾十年來(lái)有大量新現(xiàn)和再現(xiàn)的病毒威脅人類生存。埃及孟非思壁畫(huà)中長(zhǎng)老患小兒麻痹癥1973年以來(lái)新現(xiàn)的主要病毒1973：輪狀病毒；嬰幼兒腹瀉1975：甲型肝炎病毒；甲型肝炎1976：埃博拉病毒；埃博拉出血熱1977：漢坦病毒；腎病綜合征出血熱1983：

2、人類免疫缺陷病毒；艾滋病1988：戊型肝炎病毒；1989：丙型肝炎病毒1986：HHV-6；1990：HHV-7；2019：HHV-82019：庚型肝炎病毒2019：朊粒；新型克-雅氏病2019、2019：禽流感病毒(H5N1)2019：尼帕病毒；腦炎2019：SARS冠狀病毒；嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征病毒的基本特性 與其它病原微生物相比病毒有以下特點(diǎn)：1.體積?。y(cè)量單位nm），需電鏡觀察2.非細(xì)胞結(jié)構(gòu)：核心與衣殼3.基因組：僅含一種核酸；DNA/RNA4.嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生；5.以復(fù)制的方式增殖；6.特殊的抵抗力：對(duì)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。病毒性疾病的特點(diǎn)1.傳播廣泛：流感，乙型肝炎；2

3、.傳染性強(qiáng)，病死率高：狂犬病，AIDS3.部分病毒感染與腫瘤，免疫缺陷，胎兒畸形，老年癡呆的發(fā)生關(guān)系密切；4.部分病毒可引起持續(xù)性病毒感染；5.部分病毒性疾病缺少特異、敏感、快速的診斷方法；6.目前仍缺少特異的抗病毒藥，對(duì)抗生素不敏感，以預(yù)防為主。第一節(jié) 病毒的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、病毒的大小與形態(tài)病毒的大?。簻y(cè)量單位nm 病毒的形態(tài)：根據(jù)病毒的寄生宿主不同可將病毒分為三類 動(dòng)物病毒: 球形或近似球形，可呈磚形(痘病毒 )或子彈狀(狂犬病病毒 )； 植物病毒：桿狀或長(zhǎng)絲狀； 細(xì)菌、真菌的病毒(噬菌體) ：蝌蚪形。病毒的形態(tài)（一）病毒的結(jié)構(gòu)1、 病毒核心病毒核心是病毒體的中心結(jié)構(gòu)，由一種核酸（DNA或R

4、NA）與少量非結(jié)構(gòu)蛋白組成。核酸構(gòu)成病毒的基因組，為病毒的復(fù)制、遺傳、變異提供遺傳信息。二、病毒的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成2、病毒衣殼是包圍在病毒核心外的蛋白質(zhì)外殼，由一定數(shù)量的殼粒組成。殼粒是組成衣殼的蛋白質(zhì)亞單位，結(jié)構(gòu)一致，由非共價(jià)鍵連接。病毒衣殼的生物學(xué)作用： 1.保護(hù)病毒核酸； 2.介導(dǎo)病毒侵入宿主細(xì)胞，參與感染過(guò)程； 3.具有抗原性，可刺激機(jī)體免疫應(yīng)答； 4.是病毒分類、分型的依據(jù)。病毒衣殼的排列方式 根據(jù)殼粒排列的不同可分為： 二十面體對(duì)稱：病毒核酸濃集在一起成球形或近球形，殼粒呈20面體對(duì)稱排列，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、流行性乙型腦炎病毒等； 螺旋對(duì)稱：病毒核酸呈盤旋狀，殼粒沿核酸鏈走向排列成螺

5、旋對(duì)稱型，如流感病毒等； 復(fù)合對(duì)稱：既有螺旋對(duì)稱又有立體對(duì)稱的病毒，如痘病毒、呼腸病毒和噬菌體。對(duì)稱結(jié)構(gòu)螺旋對(duì)稱20面體立體對(duì)稱復(fù)合對(duì)稱20面體立體結(jié)構(gòu)病毒衣殼結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定、堅(jiān)固，內(nèi)部空間容積最大，最有利于對(duì)基因組的保護(hù)的結(jié)構(gòu)。3、病毒的包膜包膜的形成是在病毒成熟后期以出芽方式穿過(guò)宿主細(xì)胞特殊區(qū)域而獲得的，是由宿主細(xì)胞膜和病毒基因組編碼的糖蛋白（刺突）所構(gòu)成。病毒包膜的生物學(xué)作用：1.維持病毒結(jié)構(gòu)的完整性。根據(jù)包膜的有無(wú)可使病毒分為包膜病毒體和裸露病毒體兩大類。2.包膜與病毒的感染性有關(guān)，破壞病毒的胞膜可使病毒滅活；3.包膜構(gòu)成病毒表面抗原，可誘發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答4.包膜可作為病毒分型的依據(jù)。病毒的

6、結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成核心DNAorRNA衣殼殼粒包膜包膜子粒or刺突包膜病毒體裸露病毒體（核衣殼） 裸露病毒體 包膜病毒體1、病毒核酸 每種病毒僅含一種核酸，可以是RNA或DNA（二）病毒的化學(xué)組成及功能病毒核酸的主要功能：指導(dǎo)病毒復(fù)制：病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，釋放核酸，自我復(fù)制同樣的子代核酸決定病毒特性：病毒核酸攜帶病毒的全部遺傳信息，決定病毒的全部生物學(xué)性狀具有感染性：有的病毒核酸進(jìn)入宿主后能引起宿主感染，但是其感染性比病毒體低。因?yàn)樗灰妆患?xì)胞吸附，易被體液中及易感細(xì)胞膜上的核酸酶降解。 2、病毒蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)蛋白：是指組成病毒體的蛋白成分，包括：病毒的衣殼蛋白：構(gòu)成衣殼的亞單位-殼粒?；|(zhì)蛋白：連

7、接衣殼蛋白與包膜蛋白的部分。包膜蛋白：是有跨膜功能區(qū)的糖蛋白，多在病毒體外 非結(jié)構(gòu)蛋白：可存在于病毒體內(nèi)或感染細(xì)胞內(nèi)，包括：具有酶功能的蛋白：逆轉(zhuǎn)錄酶、蛋白水解酶、DNA多聚酶等為復(fù)制子代病毒所必須，同時(shí)作為抗病毒藥物作用的靶部位而備受重視。抑制細(xì)胞生物合成及病毒抗原呈遞的蛋白：這類蛋白可存在于感染細(xì)胞內(nèi)，不僅干擾細(xì)胞正常代謝，并有轉(zhuǎn)化細(xì)胞作用、抗細(xì)胞因子及抗細(xì)胞凋亡作用。3、脂類和糖 主要存在于病毒的包膜中，跟病毒體吸附、穿入宿主細(xì)胞以及病毒的抗原特異性有關(guān)。第二節(jié) 病毒的增殖病毒增殖的條件病毒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺乏代謝所需的酶類，必須借助宿主細(xì)胞代謝系統(tǒng)提供原料、能量和場(chǎng)所。病毒的增殖必需有合適

8、的宿主細(xì)胞（容納細(xì)胞）、病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的能力（毒力）和宿主細(xì)胞的狀態(tài)。滿足上述條件，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物合成過(guò)程，病毒產(chǎn)生增殖性感染，同時(shí)宿主細(xì)胞代謝受到抑制。病毒感染的結(jié)局取決于病毒與宿主細(xì)胞相互作用的結(jié)果：有的不能產(chǎn)生子代病毒；有的宿主細(xì)胞可繼續(xù)分裂而病毒基因呈整合狀態(tài)；有的病毒在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制，導(dǎo)致宿主細(xì)胞死亡，病毒釋放。一、病毒復(fù)制周期病毒的增殖方式是復(fù)制：病毒進(jìn)入細(xì)胞，由病毒基因組引導(dǎo)，指令宿主細(xì)胞停止合成細(xì)胞自身的蛋白質(zhì)與核酸，轉(zhuǎn)為合成子代病毒的成分，并裝配、釋放子代病毒到宿主細(xì)胞外。病毒復(fù)制周期：從病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞開(kāi)始，經(jīng)病毒基因組復(fù)制到子代病毒釋放為一個(gè)復(fù)制周期。復(fù)制周期是一個(gè)連續(xù)

9、的過(guò)程，分為吸附、穿入、脫殼、生物合成、裝配釋放五個(gè)步驟。 病毒復(fù)制周期復(fù)制周期吸附穿入脫殼生物合成組裝 成熟與釋放病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞病毒復(fù)制周期1、吸附 是病毒與宿主細(xì)胞表面受體發(fā)生特異性結(jié)合的過(guò)程 病毒吸附率：病毒無(wú)運(yùn)動(dòng)能力，是隨機(jī)運(yùn)動(dòng)與宿主細(xì)胞接觸，吸附率取決于病毒的濃度。影響吸附的因素：鈉、鎂、鈣離子；pH；溫度病毒受體：具有某種病毒的受體方能發(fā)生相應(yīng)的感染，此細(xì)胞就是這種病毒的易感細(xì)胞，無(wú)相應(yīng)受體則為此病毒的抵抗細(xì)胞。 2、穿入指病毒核酸或感染性核衣殼穿過(guò)細(xì)胞進(jìn)入胞漿，開(kāi)始病毒感染的細(xì)胞周期。主要有三種方式：融合 、胞飲 、直接進(jìn)入 3、脫殼穿入和脫殼是連續(xù)的過(guò)程，失去病毒體的完整性被

10、稱為“脫殼 ”。從病毒脫殼到出現(xiàn)新的感染病毒之間的時(shí)期叫病毒的“隱蔽期”。 4、生物合成在此過(guò)程中，病毒利用宿主細(xì)胞提供的酶、能量及場(chǎng)所進(jìn)行核酸的轉(zhuǎn)錄、翻譯與生物合成有關(guān)的功能蛋白和結(jié)構(gòu)蛋白，并復(fù)制出大量子代病毒核酸。因沒(méi)有完整病毒體出現(xiàn)，此階段也為病毒的隱蔽期。 5、裝配 指將生物合成的蛋白質(zhì)和核酸及其他構(gòu)件，組裝成子代病毒的過(guò)程。 病毒種類不同，裝配部位也不同，DNA病毒多在胞核中裝配，RNA病毒多在細(xì)胞質(zhì)中裝配。 6、成熟 指病毒核衣殼裝配完后，病毒發(fā)育成為具有感染性的病毒體的過(guò)程。 成熟的標(biāo)準(zhǔn)為：形態(tài)結(jié)構(gòu)完整；具有成熟病毒的抗原性；具有感染性。 7、釋放 指成熟病毒體從宿主細(xì)胞游離出來(lái)

11、的過(guò)程頓挫感染：病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，因宿主細(xì)胞缺乏病毒復(fù)制所需的酶或能量，使病毒在其中不能合成自身成分，或不能組裝成完整的病毒體的過(guò)程稱為頓挫感染。 缺陷病毒：帶有不完整基因組的病毒體，稱為缺陷病毒。當(dāng)缺陷病毒不能復(fù)制，但卻能干擾同種成熟病毒體進(jìn)入細(xì)胞時(shí)則被稱為缺陷干擾顆粒(DIP) 。輔助病毒：一種病毒與缺陷病毒共同培養(yǎng)，前者能彌補(bǔ)缺陷病毒的不足，使缺陷病毒復(fù)制出完整的病毒體，則為輔助病毒。如HBV和HDV。 二、與病毒增殖有關(guān)的異?，F(xiàn)象病毒增殖的干擾現(xiàn)象干擾現(xiàn)象的概念：兩種病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生一種病毒干擾另一種病毒增殖的現(xiàn)象。干擾現(xiàn)象的種類：異種病毒之間的干擾；同種病毒的不同型或不同

12、株的干擾；滅活病毒對(duì)活病毒干擾；缺陷病毒干擾完整病毒。干擾現(xiàn)象的機(jī)理：病毒作用于宿主細(xì)胞，誘生干擾素；一種病毒破壞了細(xì)胞表面受體，阻止另一種病毒的進(jìn)入；改變宿主細(xì)胞的代謝途徑，影響另一種病毒的復(fù)制過(guò)程。干擾現(xiàn)象的意義：病毒之間的干擾現(xiàn)象能使感染終止；應(yīng)用疫苗時(shí)應(yīng)避免干擾現(xiàn)象發(fā)生（病毒類疫苗的互相干擾）。第三節(jié) 病毒與環(huán)境滅活：病毒在體外受到物理、化學(xué)因素作用后失去感染性為病毒滅活。病毒滅活的機(jī)制（1）破壞病毒的包膜（2）使病毒的蛋白質(zhì)變性（3）損傷病毒的核酸一、物理因素對(duì)病毒的影響溫度：大多數(shù)病毒耐冷不耐熱，加熱60oC30分鐘或100oC數(shù)秒鐘即被滅活。HBV等少數(shù)病毒耐熱；無(wú)包膜病毒更耐熱

13、。放射線：紫外線、X線、線均能以不同機(jī)制使病毒滅活 (核苷酸鏈斷裂、核苷酸鏈結(jié)構(gòu)改變、形成核苷二聚體等) 。由于光復(fù)活作用，不能用紫外線滅活病毒來(lái)制備疫苗。二、化學(xué)因素對(duì)病毒的影響酸堿度：多數(shù)病毒在pH59穩(wěn)定，但因種而異。脂溶劑：乙醚、氯仿、去氧膽酸鹽、陰離子去污劑可破壞病毒包膜使其失去吸附能力?？捎媚鸵颐言囼?yàn)鑒別病毒有無(wú)包膜。消毒劑：病毒對(duì)消毒劑的敏感性因種而異，對(duì)消毒劑的抵抗力比細(xì)菌強(qiáng)。消毒劑能使大多數(shù)病毒滅活，特別是無(wú)包膜的微小病毒。甲醛可使病滅活制備疫苗。甘油：大多數(shù)病毒可在50%的中性甘油鹽水中存活?？共《舅幬锱c中藥：部分中藥對(duì)某些病毒有抑制作用其他：鹽類可提高病毒對(duì)熱的抵抗力，保

14、存病毒常加鎂鹽。病毒易發(fā)生變異，它的遺傳不穩(wěn)定性是由病毒本身和宿主細(xì)胞共同決定的?；蛲蛔儯翰《就蛔兪怯捎诤怂釓?fù)制過(guò)程中發(fā)生堿基置換、缺失或插入而造成堿基組成和順序的變化而導(dǎo)致的遺傳變異。三、病毒的變異與基因工程（一） 病毒突變的類型：自發(fā)突變：是指病毒在自然條件下增殖時(shí)發(fā)生遺傳物質(zhì)的變化。病毒突變率：10-610-8。誘發(fā)突變：是指應(yīng)用各種物理和化學(xué)方法處理病毒和感染性核酸而發(fā)生的突變。 突變株：由基因突變產(chǎn)生病毒表型性狀發(fā)生改變的毒株稱為突變株。條件致死性突變株：是指某種條件下能增殖，在另種條件下不能增殖的病毒株。如溫度敏感突變株，低溫培養(yǎng)能使病毒迅速減毒。目前許多減毒活疫苗均為該突變株。宿主范圍突變株：某些病毒由于突變，使其對(duì)宿主的感染范圍發(fā)生改變，可在野生型病毒不能感染的細(xì)胞中增殖?？衫么颂匦灾苽湟呙?。耐藥突變株：因編碼