病毒学总论

1、,,什么是禽流感？禽流感为何感染人？何为H7N9？H5N1？H7N9为何致死率高？,2013年3月安徽、上海等地出现人感染H7N9禽流感疫情。截至2013年4月22日20时：全国已确诊104人，21人死亡，13人痊愈,如何防治H7N9？H7N9从哪里来？H7N9会否人际传播？,,,需掌握的内容,病毒与细菌的区别病毒的定义、分类病毒的形态结构病毒的感染与复制病毒致病机制病毒的检测病毒的预防与治疗,病毒的概念,病毒是

2、一类比细菌更低等，体积更小、结构更简单的，超级寄生的，具感染性的非细胞型微生物。它能侵犯植物、动物和细菌、真菌等微生物。,病毒与人类的关系,所致疾病占感染性疾病的75%传播力强病死率高与致畸、肿瘤和某些免疫性疾病有关其它（分子生物学、遗传学意义，经济领域关系）,病毒的特点,体积小，能通过细菌滤器无细胞结构，只含有一种核酸严格的细胞内寄生，以复制方式繁殖有机体水平和细胞水平两种致病方式耐冷不耐热，对抗生素不敏感,病毒的形态

3、,球状体（疱疹病毒、腺病毒….）丝状体（烟草花叶病毒、流感病毒….）砖形体（天花病毒….）弹状体（水泡性口炎病毒、狂犬病毒….）蝌蚪状体（噬菌体）,球 状,腺病毒,SARS-CoV,丝 状,新分离的流感病毒,烟草花叶病毒,砖 形,痘病毒,子弹形,狂犬病毒,蝌蚪状,噬菌体,病毒的大小,测量单位为nm （nanometer）,,,,,,,,,,,,,,,葡萄球菌(1000nm）,,,,,,,,,牛痘病毒300&

4、#215;250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次体450nm,,,衣原体390nm,A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm ),B、腺病毒 (70nm ),C、脊髓灰质炎病毒 (30nm ),D、乙脑病毒 ( 40nm ),E、蛋白分子 (10nm ),F、流感病毒 ( 100nm ),G、烟草花叶病毒( 200nm ),病毒体的

5、大小,病毒体,病毒体Virion：成熟的、具有感染性的病毒个体。,SARS-CoV,病毒的结构与功能,基本结构基因组 蛋白衣壳 特殊结构包膜触须,,,,,,基因组 genome,遗传物质，DNA or RNA病毒遗传变异的物质基础，编码蛋白，控制病毒性状，决定病毒复制及增殖。,SARS-CoV基因组 （单股正链RNA）,图片来源：Marra, MA., et al. The Genomic

6、 Sequence of the SARS-Associated Coronavirus. Science. 2003 May 30; 300:1399-1404.,HIV-1基因组 （单正链RNA）HBV基因组 （不完全双链环状DNA）,,蛋白衣壳 capsid,包裹或镶嵌在病毒核酸外面，由病毒基因组编码的蛋白质。保护核酸免受外界环境因素影响，同时有其特定的病毒生物学特性。如细胞亲嗜性，致病性，抗原性，毒性等。,病毒衣壳

7、的对称性,病毒衣壳的结构特点，就是其排列的对称性。立体对称螺旋对称复合对称,立体对称,二十面体,五邻体,六邻体,,,螺旋对称,复合对称,,包膜 envelop,包裹在病毒核壳外的膜状结构，由脂质和糖蛋白组成。脂质：细胞亲嗜性，决定病毒的特定侵害部位。糖蛋白：吸附，结合细胞受体，介导细胞融合，特殊功能，如流感病毒的HA，NA。,有包膜病毒,California Encephalitis VirusCoronavirusCy

8、tomegalovirus (CMV)Eastern Equine Encephalitis Virus (EEEV)Epstein-Barr Virus (EBV)HantavirusHepatitis B Virus (HBV)Hepatitis C Virus (HCV)Hepatitis Delta Virus (HDV)Herpes Simplex Virus 1 (HHV1)RotavirusRubella

9、 VirusSaint Louis Encephalitis VirusSmallpox Virus (Variola)Vaccinia Virus,Herpes Simplex Virus 2 (HHV2)Human Immunodeficiency Virus (HIV)Human T-lymphotrophic Virus (HTLV)Influenza Virus (Flu Virus)Molluscum cont

10、agiosumPapilloma Virus (HPV)PoliovirusRhinovirusVaricella-Zoster Virus (HHV3)Venezuelan Equine Encephal. Vir. (VEEV)Western Equine Encephalitis Virus (WEEV)Yellow Fever Virus,无包膜病毒,Adeno-associated Virus (AAV)Ade

11、novirusParvovirus B19Coxsackievirus – ACoxsackievirus – BEchovirusHepatitis A Virus (HAV)Hepatitis E Virus (HEV)Norwalk Virus,,触 须 antenna,,腺病毒的触须可凝聚和毒害宿主细胞。,病毒的化学组成,核酸：DNA或RNA，决定病毒的感染性，复制特性，遗传性蛋白质：结构蛋白和非结构蛋白，保护

12、病毒核酸，参与病毒感染过程，抗原性，构成病毒的酶，毒素作用糖类，脂类：包膜成分，抗原性，毒性，信号传导,病毒的分类,核酸类型DNA病毒RNA病毒结构特点双链单链正链负链有包膜无包膜,病毒的分类,传播方式和感染部位虫媒病毒肠道病毒呼吸道病毒肝炎病毒性传播病毒,亚病毒,亚病毒：比病毒更小，更简单的病毒治病因子。 卫星病毒单链RNA（拟病毒）

13、 亚病毒 类病毒单链环状RNA分子 朊病毒蛋白质,,病毒与细菌的比较,课堂作业--疾病与病原体,1. 关于热原质，错误的描述有：A 本质是脂多糖 B 通过高压蒸汽灭菌（121℃ 20min）可以破坏C 主要由革兰阴性菌产生 D 是细菌的合成代谢产物E 采用高温干烤可以破坏2. 细菌

14、缺乏下列哪一种结构仍可存活A 细胞壁 B 细胞膜 C 细胞质 D 核质 E 以上均可3. 名词解释：hospital-acquired infection4. 名词解释：phage5. 简答：正常菌群什么情况下会变成条件致病菌？6. 问答：细菌的毒力包括哪些？,第二章,病毒的复制与变异病毒的培养,病毒的复制,病毒借助宿主细胞提供原料和能量，完成自我复制，产生子代病毒。即病毒的增殖。病毒的复制步

15、骤（复制周期）可大致分为：吸附adsorption穿入penetration脱壳uncoating生物合成biosynthesis装配assembly释放release,1 吸附：病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体特异性结合。,包膜糖蛋白或衣壳蛋白与细胞表面受体特异性结合，决定了病毒嗜组织特异性。,2 穿入：包膜融合，病毒胞饮,,3 脱壳：,宿主细胞溶酶体酶破坏病毒衣壳，释放病毒核酸,4 生物合成,复制病毒核酸，转

16、录mRNA，翻译病毒蛋白质。此过程不存在病毒体，只有病毒元件，称为隐蔽期。DNA病毒：DNA复制，合成蛋白质RNA病毒：+/-链双链复制中间体逆转录病毒：逆转录为DNA，整合至宿主染色体,逆转录,逆转录(reverse transcription) ：以RNA为模板合成DNA的过程，即RNA指导下的DNA合成。,HIV逆转录过程,HIV逆转录酶活性RNA依赖的DNA聚合酶活性RNaseH活性DNA依赖的DNA聚合酶活性但没

17、有3’5’外切酶活性（无纠错功能，突变率高）,病毒基因组整合至宿主细胞染色体,HIV整合酶活性DNA外切酶活性双链内切酶活性连接酶活性,,装配：病毒核壳蛋白与核酸包裹，形成病毒体释放：无包膜病毒裂解细胞，子代病毒释放有包膜病毒通过出芽方式，释放子代病毒。带走细胞核膜或细胞质膜，作为自身包膜成分。,病毒生长曲线,,,请观看HIV-1病毒复制周期flash，注意寻找病毒复制步骤。,,,病毒的异常增殖,顿挫感染 abortiv

18、e infection缺损病毒 defective virus病毒干扰 viral interference,病毒的变异,病毒变异类型突变基因重组表型重组,,,,,突变,突变的本质突变类型条件致死性突变株（温敏突变株）缺陷型干扰突变株宿主范围突变株耐药突变株突变株与变异株概念,,基因重组,两个病毒基因组之间发生核酸水平上的互换和重新组合，形成兼有两亲代病毒特性的子代病毒。此过程为基因重组。重组时核酸分子断裂，交叉连

19、接，引起核酸分子内部重新排列。分节段的RNA病毒基因组之间，两个病毒株交换基因片段，称为重配。,,表型重组,两种病毒感染同一细胞时，各自产生不同的结构蛋白和非结构蛋白，在子代病毒装配时，出现互换衣壳和包膜蛋白时，表型会发生混合和交换。,,人工定向变异,改变宿主亲嗜性冷适应株或温度敏感株基因重组基因改造突变,病毒的抵抗力,物理因素化学因素,病毒的培养,易感动物、鸡胚或易感细胞,CPE（cytopathic effect）,D