病毒總論1護(hù)理學(xué)第1頁/共77頁病毒的大小與形態(tài)病毒的結(jié)構(gòu)與功能概論病毒的分類

主要內(nèi)容病毒衣殼的對稱性第2頁/共77頁病毒-非細(xì)胞型微生物，介于生命和非生命

之間的物質(zhì)形式

自然界分布廣泛存在于人、動物、植物、真菌和細(xì)菌體內(nèi)，分別是動物病毒、植物病毒、真菌病毒和噬菌體，共有4000余種。根據(jù)病毒基因組核酸類型分類：DNA病毒和RNA病毒。根據(jù)病毒的傳播途徑、7天連鎖酒店侵害部位及所致疾病，臨床分類：呼吸道病毒、腸道病毒、肝炎病毒、蟲媒病毒、出血熱病毒、皰疹病毒、慢發(fā)病毒等。第3頁/共77頁人類傳染病75％由病毒引起；艾滋病、肝炎、流感等席卷全球，新現(xiàn)傳染病如豬流感和SARS。在發(fā)展中國家，因傳染病和寄生蟲病死亡的人數(shù)最高，高于心血管病、癌癥和呼吸系統(tǒng)疾病。有的病毒還與腫瘤的發(fā)生有密切關(guān)系。病毒性疾病不僅傳染性強(qiáng)、流行廣泛，且很少有特效藥物。

與人類健康關(guān)系密切第4頁/共77頁與社會經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切病毒病是重要農(nóng)作物和畜牧業(yè)的嚴(yán)重威脅，使谷物大面積減產(chǎn)，牲畜大批死亡。如:俄國的煙草花葉?。话⒏⒌目谔阋?；英國的瘋牛??；起源于亞洲的禽流感等。第5頁/共77頁病毒病由來已久公元前二至三世紀(jì)印度和中國就存在天花，中國從公元十世紀(jì)宋真宗時代就有接種人痘預(yù)防天花的文字記載。比英國醫(yī)生琴納發(fā)明的牛痘苗早800年!第6頁/共77頁考古學(xué)發(fā)現(xiàn)埃及孟非思壁畫中長老患小兒麻痹癥。病毒病由來已久第7頁/共77頁最早有記載的家畜病毒病可能是狂犬病。

阿里斯多德（Aristotle）在公元前四世紀(jì)就記述了病犬的瘋狂和暴怒，通過咬嚙將病魔傳給其他動物和人（常被稱作恐水病）。巴斯德（Pasteur）在1884年發(fā)明了狂犬疫苗。第8頁/共77頁1892年，俄國伊萬諾夫斯基（Ivanovski）發(fā)現(xiàn)患花葉病葉汁，即使經(jīng)過蔡氏濾器仍具有傳染性。他認(rèn)為該病是由產(chǎn)生毒素的細(xì)菌引起的。

?

1898年，荷蘭科學(xué)家貝杰林克(Beijerinck)重復(fù)了伊萬諾夫斯基的實驗，相信他的濾器阻擋住了細(xì)菌。但發(fā)現(xiàn)汁液在瓊脂凝膠中以適當(dāng)?shù)乃俣葦U(kuò)散，而細(xì)菌仍滯留于瓊脂的表面。因此認(rèn)為這種侵染性物質(zhì)要比通常的細(xì)菌小。用“病毒(Virus)”

命名這種小病原體。

兩人創(chuàng)造性的工作發(fā)現(xiàn)了煙草花葉病毒！第9頁/共77頁43年后（1935年），美國著名化學(xué)家斯坦利（Stanley）用提取酶的方法分離并提純世界上第一個病毒–煙草花葉病毒（TMV）。TMV的結(jié)晶及其化學(xué)本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)是對醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，它不僅引導(dǎo)人們從分子水平去認(rèn)識生命的本質(zhì)，而且為分子病毒學(xué)和分子生物學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ)。1946年他被授予諾貝爾獎，這是病毒學(xué)領(lǐng)域第一個獲此殊榮的科學(xué)家。

第10頁/共77頁20世紀(jì)50年代初，5000萬個病例/年；1967年，1000多萬病例/年；同年WHO發(fā)起了推廣接種、消滅天花的運動；1977年索馬里發(fā)現(xiàn)最后1例自然發(fā)生天花的病人；1978年英國發(fā)現(xiàn)最后1例實驗室感染病例；1980年，世界衛(wèi)生組織宣布徹底消滅天花。如今，天花病毒樣本封存在美國和7天連鎖酒店俄羅斯保留的試管里。消滅天花后每年節(jié)省的疫苗接種和監(jiān)測費用估計為10億美元,幾乎是消滅天花所耗費用的3倍。

被消滅的病毒—

天花病毒第11頁/共77頁

第12頁/共77頁1988年WHO與國際扶輪社和聯(lián)合國兒童基金會共同發(fā)出根除脊髓灰質(zhì)炎倡議。當(dāng)時全世界125個國家中有幾百萬脊髓灰質(zhì)炎患者。2000.10西半球(包括我國)消滅了小兒麻痹癥。目前脊髓灰質(zhì)炎患者主要集中在印度、尼日利亞、巴基斯坦、埃及、阿富汗、尼日爾和索馬里7個國家，共2000多人患病。突發(fā)公共衛(wèi)生事件：發(fā)生脊髓灰質(zhì)炎野病毒輸入和脊髓灰質(zhì)炎疫苗衍生病毒循環(huán)的疫情。被消滅的病毒—脊髓灰質(zhì)炎病毒第13頁/共77頁

第14頁/共77頁

病毒學(xué)(Virology)研究病毒本質(zhì)，病毒與宿主相互作用和規(guī)律的科學(xué)，稱病毒學(xué)。醫(yī)學(xué)病毒學(xué)：研究病毒的結(jié)構(gòu)和功能、人體抗病毒侵害的機(jī)制以及從病毒與宿主相互關(guān)系中找到預(yù)防、診斷、治療和消滅病毒性疾病的措施，是醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的重要內(nèi)容。病毒的生命活動一旦被人掌握，又可利用它來造福于人類。第15頁/共77頁什么是病毒？病毒(Virus)：是一種非細(xì)胞形態(tài)的微生物,其基因組只含有一種類型的核酸(DNA或RNA)。病毒體內(nèi)缺乏產(chǎn)生能量的酶系統(tǒng),只能寄生在活細(xì)胞內(nèi),依靠宿主細(xì)胞提供原料和酶系統(tǒng),以復(fù)制方式進(jìn)行增殖。對抗生素不敏感，但對干擾素敏感。病毒體：具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和感染性的完整病毒顆粒。完整性感染性第16頁/共77頁病毒的基本特征

體積微?。捍笮〖s20～300nm,能通過細(xì)菌濾器，需電鏡觀察。

結(jié)構(gòu)簡單：非細(xì)胞結(jié)構(gòu)；核心為一種類型的核酸

(DNA或RNA)；蛋白質(zhì)構(gòu)成外層結(jié)構(gòu)。超級寄生：無完整的酶系統(tǒng),北京7天連鎖酒店無細(xì)胞器,不能進(jìn)行獨立代謝;以復(fù)制方式增殖。

第17頁/共77頁病毒與其他微生物的比較-----+干擾素敏感性+++++-抗生素敏感性有性或無性二分裂二分裂二分裂二分裂復(fù)制增殖方式+--++-在人工培養(yǎng)基上生長DNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA或RNA核酸類型+++-+-有無細(xì)胞壁真核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞非細(xì)胞結(jié)構(gòu)-+-+-+通過細(xì)菌濾器(0.45μm)真菌衣原體立克次體支原體細(xì)菌病毒特性第18頁/共77頁病毒的形態(tài)球形或近球形(多數(shù)),桿狀、絲狀或磚形、蝌蚪形。痘病毒狂犬病病毒副黏病毒噬菌體皰疹病毒腺病毒冠狀病毒第19頁/共77頁電鏡下的病毒第20頁/共77頁肉眼下的病毒噬菌斑第21頁/共77頁病毒的大小測量單位是納米(nm)；觀察用電鏡；20～300nm不等。最大的痘苗病毒為干果300nm，最小的微小病毒為20nm紅細(xì)胞鏈球菌立克次體痘病毒

皰疹病毒血藍(lán)蛋白分子噬菌體第22頁/共77頁病毒的結(jié)構(gòu)

刺突（袍微粒）包膜核酸衣殼殼微粒核衣殼基本結(jié)構(gòu)：基因組、蛋白衣殼

特殊結(jié)構(gòu)：包膜、觸須第23頁/共77頁病毒的化學(xué)組成與功能

核心(core)：化學(xué)組成:

DNA或RNA,病毒基因組。多樣性基因重疊有內(nèi)含子功能:①攜帶全部遺傳信息；②編碼結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白；③決定病毒的增殖、遺傳和變異。

特點：第24頁/共77頁病毒的化學(xué)組成與功能衣殼(capsid)：包裹或鑲嵌在病毒核酸之外，約占病毒體總重量的70%，由病毒基因組編碼的蛋白質(zhì)，可分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。結(jié)構(gòu)蛋白：①是組成病毒體的蛋白成分②保護(hù)病毒體的核酸③決定對宿主細(xì)胞的親嗜性④介導(dǎo)病毒核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞⑤可誘生機(jī)體的免疫應(yīng)答非結(jié)構(gòu)蛋白：調(diào)節(jié)蛋白、酶類等①具有酶的功能②轉(zhuǎn)化宿主細(xì)胞的作用第25頁/共77頁核衣殼=衣殼＋核酸衣殼以殼微粒蛋白為基本單位殼粒排列三種7天連鎖酒店類型：病毒的結(jié)構(gòu)

二十面體立體對稱螺旋對稱復(fù)合對稱第26頁/共77頁二十面體立體對稱腺病毒、皰疹病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、小RNA病毒、乳多空病毒等第27頁/共77頁六鄰體五鄰體

20面體對稱第28頁/共77頁螺旋對稱

只有RNA病毒具有螺旋對稱殼微粒第29頁/共77頁螺旋對稱

煙草花葉病毒、流感、副流感、麻疹、新城雞瘟病毒RNA殼微粒第30頁/共77頁復(fù)合對稱

噬菌體第31頁/共77頁病毒的化學(xué)組成與功能包膜(envelope)：包裹在某些病毒核衣殼外面的一層膜狀結(jié)構(gòu)，由脂質(zhì)和糖蛋白構(gòu)成；是病毒以出芽方式從細(xì)胞內(nèi)釋放時穿過核膜、胞質(zhì)膜時獲得的宿主細(xì)胞的膜成分。構(gòu)成表面抗原，與包膜病毒的吸附和穿入有關(guān)；脂質(zhì)具有對宿主細(xì)胞的親嗜性；對干、熱、酸和乙醚等脂溶劑敏感。第32頁/共77頁刺突(spike)：賦予病毒的某些特殊功能病毒的化學(xué)組成與功能血凝素神經(jīng)氨酸酶流感病毒第33頁/共77頁觸須(antenna)：凝聚、毒害宿主細(xì)胞等病毒的化學(xué)組成與功能腺病毒第34頁/共77頁病毒分類

分類依據(jù)：核酸類型和結(jié)構(gòu)（RNA/DNA，雙鏈/單鏈，線狀/環(huán)狀，嬰兒濕疹是否分節(jié)段)病毒體形狀和大小衣殼對稱性包膜的有無第35頁/共77頁國際病毒分類委員會（ICTV）2004年第8次分類報告目前所有病毒分為73個科，11個亞科，289個屬三大類DNA病毒RNA病毒DNA和RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒第36頁/共77頁與人類和其他脊椎動物有關(guān)的病毒科

不分節(jié)段（脊髓灰質(zhì)炎病毒）

+RNA-V

分節(jié)段（RNA腫瘤病毒）

ssRNA

不分節(jié)段（副黏病毒）

RNA-V-RNA-V

分節(jié)段（正黏病毒）dsRNA---------±RNA-V---分節(jié)段（呼腸病毒）

ssDNA---------+DNA(腺相關(guān)病毒)

DNA-V

dsDNA--------±DNA(人合胞體病毒)第37頁/共77頁亞病毒因子(subvirus)

★衛(wèi)星病毒(satellites)

★類病毒(viroids)

★朊粒(prion)近年來發(fā)現(xiàn)的比一般病毒更小的傳染因子

第38頁/共77頁是RNA病毒，500-2000nt核酸基因組有缺陷，不能獨立復(fù)制，需要輔助病毒，如HDV與輔助病毒基因無同源性所致疾病與輔助病毒無關(guān)衛(wèi)星病毒特點：多數(shù)與植物病毒相關(guān)，少數(shù)與噬菌體或動物病毒有關(guān)。第39頁/共77頁衛(wèi)星病毒分類：

①可編碼自身的衣殼蛋白

②需利用輔助病毒的蛋白衣殼（曾稱擬病毒，virusoid)第40頁/共77頁

★大小僅為最小病毒的1／20左右(200-400nt)

★

由單股環(huán)狀RNA組成，桿狀結(jié)構(gòu)，無衣殼。

★對核酸酶敏感，對熱、有機(jī)溶劑抵抗?！镏虏C(jī)制可能是由于RNA分子直接干擾宿主細(xì)胞的核酸代謝?！镱惒《局饕怪参镏虏?，如馬鈴薯、柑橘、椰子、啤酒花。類病毒第41頁/共77頁也稱傳染性蛋白粒子，不具有病毒體結(jié)構(gòu)。主要成分是一種蛋白酶K抗性蛋白（PrP）分子量為27000～30000，不具有任何核酸。

朊粒第42頁/共77頁病毒的抵抗力病毒的復(fù)制病毒的變異

主要內(nèi)容第43頁/共77頁病毒的復(fù)制病毒

缺乏完整的酶系統(tǒng)、無細(xì)胞器

不能獨立進(jìn)行代謝

必須寄生在活的易感細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖第44頁/共77頁病毒的復(fù)制方式：以病毒基因為模板,借助宿主的DNA多聚酶或RNA多聚酶及原料、能量及場所，先合成互補(bǔ)核酸或mRNA,再經(jīng)多聚酶以互補(bǔ)核酸為模板合成原來的基因→自我復(fù)制。復(fù)制周期：進(jìn)入宿主細(xì)胞→基因組復(fù)制→釋放；分為五個連續(xù)階段。阻斷復(fù)制過程，達(dá)到防治病毒病的目的。

第45頁/共77頁吸附與穿入脫殼生物合成裝配與釋放第46頁/共77頁復(fù)制步驟1.吸附(absorption)：①靜電結(jié)合:非特異、可逆的;０～37℃；Na+、Mg++、Ca++等有關(guān)；②受體結(jié)合:特異、干果批發(fā)不可逆;37℃,決定病毒對宿主細(xì)胞的親嗜性。幾～幾十分鐘(﹤60’)。通過病毒的包膜或無包膜病毒表面的配體位點與細(xì)胞表面的特異受體結(jié)合而吸附。第47頁/共77頁吸附:

與特異性受體結(jié)合第48頁/共77頁第49頁/共77頁

2.穿入(penetration)

胞飲無包膜病毒

膜融合包膜病毒注入噬菌體復(fù)制步驟第50頁/共77頁第51頁/共77頁多數(shù)病毒在穿入時即脫殼;以核衣殼穿入的病毒,在溶酶體酶作用下脫殼,釋放基因組核酸。痘類病毒在溶酶體酶和脫殼酶作用下脫殼。3.脫殼(uncoating)復(fù)制步驟第52頁/共77頁脫殼第53頁/共77頁第54頁/共77頁4.生物合成(biosynthesis)：包括蛋白質(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(eclipse)。早期:復(fù)制酶,調(diào)節(jié)蛋白(封閉宿主細(xì)胞代謝，有利于病毒生物合成);晚期:基因組復(fù)制,結(jié)構(gòu)蛋白。

復(fù)制步驟第55頁/共77頁

復(fù)制步驟復(fù)制的基本類型:6種dsDNA：半保留復(fù)制

ssDNA：全保留復(fù)制

(+)ssRNA:可充當(dāng)mRNA

(-)ssRNA逆轉(zhuǎn)錄病毒dsRNA第56頁/共77頁dsDNA病毒生物合成親代DNAmRNA早期蛋白（酶）

（功能蛋白）子代DNA子代mRNA晚期蛋白

（結(jié)構(gòu)蛋白）子代病毒第57頁/共77頁RNA病毒的生物合成單正鏈RNA=mRNA結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)蛋白中間復(fù)制體（±RNA）子代核酸單負(fù)鏈RNA

正鏈RNA蛋白質(zhì)中間復(fù)制體（±RNA）子代核酸

（依賴RNA的RNA多聚酶）第58頁/共77頁逆轉(zhuǎn)錄病毒病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄酶

RNA:DNA中間體

雙鏈DNA

整合入細(xì)胞染色體子代病毒mRNA和子代核酸第59頁/共77頁復(fù)制步驟5.組裝(assembly)與釋放(release)組裝部位:胞核內(nèi)、核膜上（DNA病毒）胞質(zhì)內(nèi)、質(zhì)膜上（RNA病毒）第60頁/共77頁細(xì)胞破裂,一次性釋放(無包膜病毒)

出芽

(包膜病毒)

釋放：

出芽的位置：胞質(zhì)膜上會出現(xiàn)病毒基因編碼的抗原物質(zhì)第61頁/共77頁HIV釋放出芽(包膜病毒)第62頁/共77頁第63頁/共77頁生長曲線隱蔽期對數(shù)生長期細(xì)胞死亡期Risephase一步生長曲線第64頁/共77頁病毒的異常增殖頓挫感染：因宿主細(xì)胞條件不合適（如細(xì)胞缺乏病毒復(fù)制所需的酶、原料等），病毒雖可進(jìn)入細(xì)胞但不能復(fù)制的感染過程。構(gòu)成頓挫感染的宿主細(xì)胞稱為非容納細(xì)胞（non-permissivecells)。能使病毒完成正常增殖的細(xì)胞稱為容納細(xì)胞。缺陷病毒與輔助病毒：帶有不完整基因組的病毒體，稱為缺陷病毒（defectivevirus)。能夠輔助缺陷病毒復(fù)制出完整病毒顆粒的病毒，成為輔助病毒。第65頁/共77頁病毒的干擾現(xiàn)象(interference)兩種病毒感染同一細(xì)胞或機(jī)體時，常出現(xiàn)一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象,稱干擾現(xiàn)象。

病毒A細(xì)胞病毒B兩種病毒相互拮抗病毒間干擾現(xiàn)象自身干擾、同種干擾、異種干擾第66頁/共77頁干擾產(chǎn)生原因

干擾素interferon，IFN

第一種病毒改變了細(xì)胞表面受體結(jié)構(gòu)或細(xì)胞代謝途徑；或抑制第二種病毒mRNA

的轉(zhuǎn)譯。第67頁/共77頁病毒干擾的臨床意義正面：可終止病毒感染，使宿主康復(fù)。如減毒活疫苗阻止毒力較強(qiáng)的病毒感染；毒力較弱的呼吸道病毒感染后，可在一定時間內(nèi)對另一些病毒不易感。負(fù)面：疫苗病毒間的干擾，或疫苗病毒被體內(nèi)原有病毒的干擾。第68頁/共77頁病毒對理化因素的抵抗力1.物理因素對病毒的作用：溫度:大多數(shù)病毒耐冷不耐熱。在－70℃（數(shù)月）或－196℃（數(shù)年）條件下，病毒可保持其感染性。但加熱60℃經(jīng)30min或100℃數(shù)秒鐘可使大多數(shù)病毒滅活。pH值:多數(shù)病毒在pH6～8范圍內(nèi)穩(wěn)定。射線和UV:射線使核苷酸鏈發(fā)生致死性斷裂；UV則是在病毒的多核苷酸上形成雙聚體(如胸腺核苷與尿核苷)，抑制病毒DNA或RNA的復(fù)制。第69頁/共77頁2.化學(xué)因素對病毒的作用：脂溶劑：乙醚、氯仿、去氧膽酸鹽等脂溶劑可使有包膜病毒的包膜脂