病毒學概論課件
,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,病毒引起疾病的特點,傳播性,病死率,持續(xù)感染,腫瘤的形成關系,病 毒,(,virus),非細胞型微生物,;,病毒體積微小,能通過細菌濾器;,結構簡單,只含有一種核酸,,RNA,或,DNA,;,嚴格細胞內(nèi)寄生;,對抗生素不敏感,對干擾素敏感。,病毒學概論,(一)病毒形態(tài)、結構與分類,(二)病毒的增殖,(三)病毒的干擾現(xiàn)象,(四)病毒的感染與致病性,(五)病毒感染的檢測方法,(六)病毒感染的防治原則,(七)病毒感染的預防,病毒形態(tài)、結構與分類,大?。?通過細菌濾器,借助電子顯微鏡可見,,nm,作為測量單位(,1,nm=1/1000,m,)。,大的病毒如痘病毒為,300,200,100,nm,,,中等大小為,50,250,nm,大多數(shù),100,nm,左右,小病毒可小于,20,nm,。,微生物的大小比較,葡萄球菌,(1000nm,),牛痘病毒,300,250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次體,450nm,衣原體,390nm,A,、大腸桿菌噬菌體,(65,95nm),B,、腺病毒,(70,nm),C,、脊髓灰質(zhì)炎病毒,(30,nm),D,、乙腦病毒,(40,nm),E,、蛋白分子,(10,nm,),F,、流感病毒,(100,nm),G,、煙草花葉病毒,形態(tài):,電鏡和,X-ray,衍射分析,球形、桿形、子彈形、磚形、蝌蚪形。,病毒體結構模式圖,殼粒,衣殼,核心(核樣物),核衣殼,包膜,包膜病毒,包膜子粒,核心:核酸 基因組,genome,決定病毒遺傳、變異,和復制,殼粒,capsomere,衣殼,capsid,保護、介導、抗原性,包膜,envelope,,包膜子粒,peplomere,(刺突,spike,)保,護、介導、抗原性,核衣殼的對稱形式,Symmetry of Nucleocapsid,螺旋對稱型(,Helical Symmetry,),二十面體立體對稱型(,Icosahedral Symmetry,),復合對稱 型(,Complex Symmetry,),螺旋對稱,20面體立體對稱,復合對稱,此外,有的病毒表面還有觸須纖維、包膜。有包膜的病毒稱為包膜病毒。,包膜:,來自,宿主細胞膜,或,核膜,。,結構:,脂雙層結構,有的病毒體包膜上有一些釘狀突起,稱為,包膜子粒,或,刺突,。這些突起分子具有如凝血酶、神經(jīng)氨酸酶等活性。,包膜功能:,保護病毒。有包膜的病毒對脂溶劑、膽鹽敏感,可被其滅活。,Virus Structure,Viruses consist of nucleic acids,capsid,and/or envelope.,病毒的化學組成與功能,1、核酸,病毒的遺傳物質(zhì),決定病毒的遺傳特性。,每種病毒只有一種核酸,,,DNA,或者,RNA,。,據(jù)此可以將病毒分為,DNA,病毒和,RNA,病毒。,核酸類型多樣化:,DNA dsDNA,ssDNA,dsRNA,RNA ssRNA,分節(jié)段,RNA,有內(nèi)含子,,ORF,間有重疊,克隆和表達,較大的遺傳不穩(wěn)定性,感染性,病毒基因組特點:,2、蛋白質(zhì),病毒核酸編碼,功能:保護病毒核酸免受破壞,參與感染過程,具有抗原性,結構蛋白 組成病毒體的成分,衣殼蛋白,包膜蛋白,基質(zhì)蛋白,連接衣殼蛋白與包膜蛋白的部分,,有跨膜及錨定功能區(qū),非結構蛋白,病毒內(nèi),酶,感染細胞內(nèi),特殊作用蛋白,病毒的分類,(,Classification of Viruses,),分 類 原 則,Basis of Classification,核酸類型和結構(,RNA/DNA,ds/ss,linear/circular,fragment/no-fragment),病毒體形狀和大小,病毒體形態(tài)結構,對脂溶劑敏感性,臨床醫(yī)學分類,感染途徑、病毒與宿主的關系、臨床特征分為:,呼吸道感染病毒,消化道感染病毒,蟲媒病毒,性接觸傳播病毒,肝炎病毒,嗜神經(jīng)病毒,出血熱病毒,腫瘤病毒,等,DNA VIRUSES,Volk et al.,Essentials of Medical Microbiology,4th Ed.1991,RNA VIRUSES,Volk et al.,Essentials of Medical Microbiology,4th Ed.1991,病毒的增殖,(,Replication of Viruses,),方式:,復制,病毒的增殖其增殖過程大致分為,吸附和穿入,、,脫殼,、,生物合成,、,裝配成熟與釋放,四個相互聯(lián)系的階段,稱為病毒的復制周期。,吸附和穿入,吸附:表面接觸蛋白與細胞表面受體特異性結合。,穿入:裸露病毒體主要通過胞飲方式吞入病毒。包膜病毒體多數(shù)通過包膜與宿主細胞膜融合進入細胞。,脫殼,在宿主細胞內(nèi)脫去衣殼,釋放出病毒核酸進行復制。多數(shù)病毒在細胞溶酶體酶的作用下脫去衣殼。有的病毒穿入和脫殼同時進行。痘病毒可自己編碼脫殼酶。,生物合成,病毒基因組利用宿主細胞的代謝系統(tǒng),依照病毒核酸的指令,分別合成大量子代病毒核酸和蛋白質(zhì)。在生物合成期,細胞內(nèi)查不到完整的病毒顆粒,也不能用血清學方法檢測出病毒抗原,因此稱為隱蔽期。病毒的生物合成主要包括,核酸復制,和,蛋白質(zhì)合成,。,裝配成熟與釋放,子代病毒的核酸和蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)分別合成之后裝配成核衣殼的過程稱為,組裝,。病毒顆粒組裝后由感染細胞內(nèi)釋出的過程稱為,釋放,。釋放的方式有:,細胞裂解釋放,如脊髓灰質(zhì)炎病毒。,出芽釋放,見于包膜病毒體如流感病毒的釋放。出芽釋放不直接引起細胞死亡,但可使宿主細胞膜帶有病毒的某些抗原,以致被機體免疫系統(tǒng)識別和攻擊。,通過細胞間橋或細胞融合釋放,如有些包膜病毒如麻疹病毒、巨細胞病毒可通過細胞間橋或細胞融合使病毒從受感染細胞直接向鄰近正常細胞釋放。,Virus messenger RNA,mRNA is equal to RNA(+),DNA(+)is equal to the mRNA,病毒的干擾現(xiàn)象,干擾現(xiàn)象:兩種病毒感染同一細胞時,可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象。,類型:異種干擾,同種、同型干擾,自身干擾,干擾機制,干擾素的產(chǎn)生,競爭干擾,改變宿主的代謝途徑,缺陷干擾顆粒,干擾現(xiàn)象的意義,抗病毒免疫,指導合理應用疫苗、,鑒定病毒,干擾素,定義:由細胞分泌的一類具有多種生物學活性的糖蛋白,具有抗病毒增殖活性,還具有抑制細胞分裂,抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等一系列生物活性。,作用機制:,間接作用!,兩種病毒感染同一宿主細胞的作用,雙重感染,互補作用,加強作用,表型混合,病毒雜交,virus A,virus B,phenotype,mixing,virus A,virus B,病毒的感染與致病性,病毒感染,指病毒侵入機體,在易感組織細胞內(nèi)復制增殖,引起局部和全身不同程度的病理過程。,整體水平,細胞水平,整體水平,水平傳播:,指病毒在人群中不同個體之間的傳播,所導致的感染稱為水平感染。,垂直傳播:,指病毒通過胎盤或產(chǎn)道,由親代傳給子代的方式。,病毒的感染與免疫,一、水平傳播,病毒侵入機體的三大重要門戶,皮膚,呼吸道,消化道,二、垂直傳播,胎盤,產(chǎn)道,先天性感染,感染的類型,向外播散病毒,機體獲得特異性免疫,急性感染,持續(xù)性感染,隱性感染,顯性感染,慢性性感染:,病程長病毒可檢出 如,HBV,潛伏感染:,可反復激活,急性發(fā)作,病毒只有在急性發(fā)作時才被檢出,如,HSV,、,ZVZ,慢發(fā)病毒感染:,潛伏期長,,發(fā)病后為亞急性進行性直至死亡,尋常病毒,非尋常病毒,prion,麻疹病毒,持,續(xù),性,感,染,感染的過程與結局,病毒的毒力、數(shù)量和感染部位以及機體的免疫功能均可影響感染的過程與結局。,顯性感染可以轉成隱性感染,隱性感染可以轉成顯性感染,急性感染可以變成慢性感染,慢性感染可以變成急性感染,局部感染可以變成全身感染。,動物模型,豚鼠,大鼠,細胞水平,1.,溶細胞型感染,多見于無包膜的病毒,臨床表現(xiàn):對組織細胞破壞嚴重,往往引起明顯的病理生理變化,多數(shù)為急性感染。,細胞水平,tissue culture cells,epithelial,epithelioid,fibroblastic,slides from CDC,epithelial cells-adenovirus,uninfected,early infection,late infection,slides from CDC,epithelial cells-respiratory syncytial virus,uninfected,respiratory syncytial virus,slides from CDC,fibroblastic cells-herpes simplex virus,uninfected,early infection,late infection,slides from CDC,fibroblastic cells-poliovirus,uninfected,early infection,late infection,slides from CDC,PLAQUE ASSAY,PLAQUE ASSAY,PLAQUE ASSAY,PLAQUE ASSAY,PLAQUE ASSAY,PLAQUE ASSAY,病毒數(shù)量和感染性,測定,1,、,蝕,斑試驗,2,、,ID,50,或,TCID,50,病毒感染雞胚、動物或細胞后,引起,50%,發(fā)生死亡或病變的最小量。,病毒感染單層細胞后,產(chǎn)生的局限性病灶,稱蝕斑,蝕斑是由一個感染性病毒體復制形成的,稱蝕斑形成單位,病毒懸液中的感染性病毒量以每毫升的蝕斑形成單位,PFU,(,plaque forming unit,),來表示。,2,穩(wěn)定狀態(tài)感染,多見有包膜病毒,常以出芽方式釋放子代病毒,對細胞損傷較慢,如流感病毒,機制,(1),引起細胞膜改變,成為自身抗原,(2),具有融合膜的生物活性,形成多核巨細胞。,細胞水平,3,頓挫感染,因細胞條件不合適,病毒雖可以進入細胞,但不能復制的感染過程。構成頓挫感染的細胞稱為非容納細胞。,細胞水平,4,細胞凋亡,由宿主細胞基因所指令發(fā)生的一種生物學過程。細胞受到誘導因子作用激發(fā)并將信號導入細胞內(nèi)部,死亡基因被激活,細胞膜出現(xiàn)鼓泡、細胞核濃縮,,DNA,降解。如:,HIV,細胞水平,5,細胞的增生與轉化,某些病毒感染細胞后,不僅不抑制反而促進細胞,DNA,合成,使細胞增生。如,SV40,。,細胞水平,6,病毒基因的整合,逆轉錄病毒以雙鏈,DNA,整合入細胞染色體,DNA.,失常式整合,.(DNA,病毒為主,),細胞水平,7.,包涵體的形成,某些受病毒感染的細胞內(nèi)部,用普通光學顯微鏡可看到對于正常細胞組織結構和著色不同的圓形或橢圓形斑塊,稱為包涵體。如狂犬病內(nèi)基小體,本質(zhì):,病毒顆粒和細胞對病毒感染的反應產(chǎn)物,是病毒合成的場所。,細胞水平,狂犬病毒包涵體(,Negri body,),病毒感染對免疫系統(tǒng)的作用,(1)損傷免疫系統(tǒng),(2)免疫病理損傷,(3)免疫復合物引起損傷,(4)抗體增強病毒感染作用:如登革熱病毒、黃熱病毒等。,病毒感染的檢測方法,(一)標本的采集與處理原則:,1、盡早取材,選取合適部位。,2、無菌操作,加雙抗(青霉素和鏈霉素)。,3、冷藏速送(置含抗生素的50甘油緩沖鹽水)。,(二)病毒的分離培養(yǎng)和鑒定,1、動物接種:可用于疫苗安全檢驗。,2、雞胚培養(yǎng):常用于流感病毒檢測。,3、細胞培養(yǎng):細胞病變效應(,CPE),和紅細胞吸附,動物接種,病毒的培養(yǎng),雞胚接種,病毒的培養(yǎng),組織細胞培養(yǎng),病毒的培養(yǎng),常用快速診斷技術,光鏡,-,包涵體,電鏡,免疫熒光,ELISA,分子生物學技術,雜交,Southern blot,PCR,Northern blot,(三)病毒的檢測:,抗原、檢測、核酸,病毒感染的防治原則,(一)病毒對理化因素的抵抗力,病毒在某些理化因素的作用下可失去感染性