呼吸道病毒学课件

23 六月 2024呼吸道病毒学呼吸道病毒学10八月2023呼吸道病毒学1主要呼吸道病毒及其所致疾病主要呼吸道病毒及其所致疾病科科种种引起的主要疾病引起的主要疾病正粘病毒正粘病毒甲、乙、丙型流感病毒流感副流感病毒1-5型普通感冒、支气管炎等呼吸道合胞病毒婴儿支气管炎、支气管肺炎麻疹病毒麻疹腮腺炎病毒流行性腮腺炎披膜病毒科披膜病毒科风疹病毒小儿风疹、胎儿畸形或先天性风疹综合征小小核核糖糖核核酸酸病病毒毒鼻病毒急性上呼吸道感染、普通感冒冠状病毒冠状病毒冠状病毒普通感冒、急性上呼吸道感染腺病毒腺病毒腺病毒小儿肺炎 副粘病毒副粘病毒主要呼吸道病毒及其所致疾病科种引起的主要疾病正粘病毒甲、2 流流行行性性感感冒冒病病毒毒（influenza influenza virusvirus），简称流感病毒流感病毒，是流感的病原体流感的病原体。甲甲（A A）:抗原性易发生变异，多次引起世界性大流行；乙（乙（B B）:对人类致病性较低；丙（丙（C C）:只引起人类不明显的或轻微的上呼吸道感染，很少造成流行。第一节第一节 正粘病毒正粘病毒第一节正粘病毒3形态与结构形态与结构 形态 生物学性状生物学性状生物学性状4生物学性状生物学性状生物学性状5形态与结构形态与结构 结构：结构：核衣壳核衣壳 核酸核酸：分节段的分节段的 ssRNAssRNA。核蛋白（核蛋白（nucleoprotein,NPnucleoprotein,NP）：螺旋对称螺旋对称,无感染性，无感染性，抗原结构稳定，有型特异性。抗原结构稳定，有型特异性。RNARNA多聚酶多聚酶：三种蛋白质三种蛋白质PAPA、PB1PB1、PB2PB2组成。组成。包膜包膜 基质蛋白（基质蛋白（matrix protein,MPmatrix protein,MP）：稳定，有型特异性。：稳定，有型特异性。脂蛋白（脂蛋白（LipoproteinLipoprotein，LPLP）：来源于宿主细胞膜来源于宿主细胞膜 刺突刺突 血凝素（血凝素（hemagglutinin HAhemagglutinin HA）：抗原结构易改变。是甲：抗原结构易改变。是甲 型流感病毒分亚型的主要依据。型流感病毒分亚型的主要依据。功能功能 神经氨酸酶（神经氨酸酶（neuraminidase,NAneuraminidase,NA）：抗原性也很：抗原性也很 不稳定，易发生变异，与不稳定，易发生变异，与HAHA一起是甲型流感病毒分亚一起是甲型流感病毒分亚 型的主要依据。型的主要依据。生物学性生物学性状状形态与结构生物学性状6HAHA的主要功能：的主要功能：1.1.能凝集多种动物或人的红细胞。这是因为能凝集多种动物或人的红细胞。这是因为HAHA与红细胞与红细胞表面的糖蛋白受体结合，使红细胞发生凝集表面的糖蛋白受体结合，使红细胞发生凝集(简称血凝简称血凝)。血凝现象可以被特异性抗体所抑制，称为血凝抑制。血凝现象可以被特异性抗体所抑制，称为血凝抑制 (HI)(HI)现象；现象；2.2.病毒颗粒可借助于病毒颗粒可借助于HAHA吸附到宿主细胞上，是病毒进入吸附到宿主细胞上，是病毒进入宿主细胞的先决条件；宿主细胞的先决条件；3.3.具有抗原性，刺激机体产生中和抗体，具有保护作用。具有抗原性，刺激机体产生中和抗体，具有保护作用。NANA的主要功能有：的主要功能有：1.1.可可水水解解受受染染细细胞胞表表面面糖糖蛋蛋白白末末端端的的N-N-乙乙酰酰神神经经氨氨酸酸，使成熟病毒体自细胞膜出芽释放；使成熟病毒体自细胞膜出芽释放；2.2.可可以以破破坏坏细细胞胞膜膜上上病病毒毒特特异异的的受受体体，液液化化细细胞胞表表面面的的粘液，使病毒从细胞上解离，有利于病毒的扩散粘液，使病毒从细胞上解离，有利于病毒的扩散。生物学性状生物学性状HA的主要功能：生物学性状7 分型与变异分型与变异 分型分型 生物学性状生物学性状 根据根据NPNP和和MPMP的不同流感病毒分为的不同流感病毒分为甲（甲（A A）、）、乙（乙（B B）、丙（）、丙（C C）三型。三型。甲型流感病毒根据其表面甲型流感病毒根据其表面HAHA和和NANA抗原性抗原性的不同，又分为若干的不同，又分为若干亚型亚型。生物学性8分型与变异分型与变异 变异变异 最主要的是抗原性变异:HAHA和NANA生物学性状生物学性状抗原性漂移（抗原性漂移（antigenic driftantigenic drift）：抗原性转变（抗原性转变（antigenic shiftantigenic shift）：变异幅度小或连续变异，属于量变，即亚型内变异。变异幅度大，属于质变，即病毒株表面抗原结构一种或两种发生变异，与前次流行株抗原相异，形成新亚型。分型与变异生物学性状抗原性漂移（antigenicdri9分型与变异分型与变异 甲型流感病毒容易发生亚型变异的机制可能与基因组分8个节段以及病毒对猪、禽等动物宿主的感染有关。生物学性状生物学性状分型与变异生物学性状10培养特性培养特性 流感病毒能在鸡胚羊膜腔和尿囊腔中增殖，用红细胞凝集试验即可检出。流感病毒虽可在组织培养细胞（人羊膜、猴肾、鸡胚等细胞）中增殖，但不引起明显的CPE，可用红细胞吸附试验判定有无病毒增殖。生物学性状生物学性状培养特性生物学性状11抵抗力抵抗力 较弱较弱 不耐热，5630min即可使病毒灭活。在室温情况下传染性很快丧失，但在0-4能存活数周。病毒对干燥、日光、紫外线以及乙醚、甲醛等化学药物也很敏感。生物学性状生物学性状抵抗力生物学性状12流感病毒的主要生物学性状流感病毒的主要生物学性状病毒体球形，多形态，直径80-120nm（螺旋状核衣壳)成分RNA1%，蛋白73%，脂类20%，糖6%基因组-ssRNA,8个节段，13.6kb蛋白九种结构蛋白包膜含有HA和NA复制核内转录，以出芽方式从胞浆膜释放 重要特性基因重组频率高，流感常引起世界性流行生物学性状生物学性状流感病毒的主要生物学性状病毒体球形，多形态，直径80-12013致病性致病性 传染源传染源：主要是患者，其次为隐性感染者，被感 染的动物也可能是一种传染源。传播途径传播途径：主要是带有流感病毒的飞沫，经呼吸 道进入体内。致病性和免疫性致病性和免疫性致病性和免疫性14致病性致病性疾病的发生发展过程：疾病的发生发展过程：致病性和免疫性致病性和免疫性病毒病毒机体感染呼吸道上皮少数细胞，空泡、变性并迅速产生产生子代病毒易扩散使许多细胞受损产生症状。致病性和免疫性病毒机体感染呼吸道上皮少数细胞，空泡、变性并迅15疾病的特点：疾病的特点：1.流感病毒一般只引起表面感染，不引起病毒血症。2.症状出现1-2 天内呼吸道排出病毒量较多，以后减少；3.无并发症患者发病后第3-4d就开始恢复；如有并发症，则恢复期延长;4.传染性强并可迅速蔓延，发病率高，病死率低，死亡通常由细菌性并发感染所致，如流感嗜血杆菌等。5.Seyes综合症：儿童常见的并发症，急性脑病，肝脂肪变性，死亡率10-40%。认为与服用水杨酸类药物有关，故儿童流感时不宜用阿司匹林类药物降体温。致病性和免疫性致病性和免疫性致病性致病性疾病的特点：1.流感病毒一般只引起表面感染，不引起病16免疫性 三个型别的流感病毒在抗原上没有联系，因此三个型别的流感病毒在抗原上没有联系，因此不能诱导交叉保护。不能诱导交叉保护。体液免疫：体液免疫：Ab Ab：抗HA:中和抗体，抵抗感染；抗NA：减轻病情，阻止病毒传播。SIgA：防止感染的最重要因素。细胞免疫：细胞免疫：致病性和免疫性致病性和免疫性免疫性致病性和免疫性17微生物学检查微生物学检查病毒的分离鉴定病毒的分离鉴定标本(咽洗液或咽拭子)(+)抗生素处理鸡胚羊膜腔和尿囊腔33-35孵育34d收获血凝试验再盲传3代血凝抑制（HI）试验，鉴定型别(-)报告微生物学检查病毒的分离鉴定标本(咽洗液或咽拭子)(+)抗生18血清学诊断血清学诊断 采取患者急性期（发病3d内）和恢复期（病程2-4周）双份血清，常用HI试验或补体结合（CF）试验检测抗体。如果恢复期比急性期血清抗体效价升高4倍以上，即可做出诊断。HI试验：简便，特异性高，应用广。CF试验：程序繁琐，应用少。微生物学检查微生物学检查血清学诊断采取患者急性期（发病3d内）和恢复期（病程19快速诊断快速诊断 主要是采用直接检出病毒抗原的方法。例如，取患者鼻甲粘膜印片或呼吸道脱落上皮细胞涂片，再用荧光素标记的流感病毒免疫血清进行免疫荧光染色检查抗原；也可用ELISA检查患者咽漱液中的抗原。用单克隆抗体经免疫酶法仅用24h-72h即可快速检测甲、乙型流感病毒在感染细胞内的病毒颗粒或病毒相关抗原。最近，可用PCR技术、核酸杂交等方法检出病毒或进行分型。微生物学检查微生物学检查快速诊断主要是采用直接检出病毒抗原的方法。例如，取患20防治原则防治原则预防预防非特异性特异性：疫苗灭活疫苗减毒活疫苗HA和NA亚单位疫苗基因工程疫苗防治原则预防非特异性特异性：疫苗灭活疫苗21治疗治疗 目前尚无有效的治疗方法，主要是对症治疗和预防继发性细菌感染。中草药：防治原则防治原则治疗目前尚无有效的治疗方法，主要是对症治疗和预防继发22第第2 2节节 副副 粘粘 病病 毒毒 副粘病毒（paramyxo viruses）与正粘病毒的形态及血凝作用相似，但抗原性、免疫性及致病性则不相同。副粘病毒包括:副流感病毒、麻疹病毒、呼吸道合胞病毒、腮腺炎病毒以及新发现的亨得拉病毒（Hendra virus）和尼帕病毒（Nipah virus）。第2节副粘病毒副粘病毒（paramyxo23 麻疹病毒（measles virus）是麻疹的病原体，分类上属于副粘病毒科麻疹病毒属。与亚急性硬化性全脑炎（SSPE）有关。一、麻一、麻 疹疹 病病 毒毒一、麻疹病毒24 核衣壳核衣壳 核酸核酸：ssRNAssRNA。衣壳衣壳 包膜包膜 刺突刺突 血凝素（血凝素（HA HA）：溶血素溶血素（haemolyxin,haemolyxin,HL HL）：形态与结构形态与结构生物学性状生物学性状核衣壳形态与结构生物学性状25正粘病毒正粘病毒副粘病毒副粘病毒核酸核酸-ssRNA-ssRNA 分节段分节段-ssRNA-ssRNA 不分节段不分节段核衣壳核衣壳小小 90120nm 90120nm大大 150300nm 150300nm基因重组基因重组高高低、无变化、只一低、无变化、只一个血清型个血清型刺突刺突HA,NAHA,NAHA,HLHA,HL生物学性状生物学性状正粘病毒副粘病毒核酸-ssRNA分节段-ssRNA不分节26 病毒可在许多原代或传代细胞（如人胚肾、人羊膜、Vero、HeLa等细胞）中增殖，产生融合、多核巨细胞等CPE。在胞浆及胞核内均可见有嗜酸性包涵体。培养特性生物学性状生物学性状病毒可在许多原代或传代细胞（如人胚肾、人羊膜、Ver27抗原性及抵抗力生物学性状生物学性状 麻疹病毒抗原性较稳定，虽然世界上有8个不同的基因组共15个基因型的麻疹野毒株在流行，但只有一个血清型。麻疹病毒抗原也有小的变异。病毒抵抗力较弱，加热5630min和一般消毒剂都能使其灭活。对日光及紫外线敏感。抗原性及抵抗力生物学性状麻疹病毒抗原性较稳定，虽然世界28致病性致病性麻疹麻疹(measles)(measles)：儿童常见的一种急性传染病，传染性很强，以皮丘疹，发热及呼吸道症状为特征。若无并发症，预后良好。亚急性硬化性全脑炎（亚急性硬化性全脑炎（subacute sclerosing subacute sclerosing panencephalitis,SSPEpanencephalitis,SSPE）：SSPE是一种持续性病毒感染，表现大脑机能渐进性衰退，1-2年内死亡。致病性与免疫致病性与免疫性性致病性麻疹(measles)：儿童常见的一种急性传染病，传染29麻疹麻疹传染源传染源：急性期患者（出疹前6d至出疹后3d）。传播途径：传播途径：呼吸道（通过飞沫传播，也可经用具、玩具或密切接触传播）。致病性与免疫性致病性与免疫性麻疹传染源：急性期患者（出疹前6d至出疹后3d）。传播途径：30麻疹麻疹病程病程：病毒呼吸道上皮细胞内增殖LB结增殖血（1st病毒血症）全身LB组织大量增殖血（2ed病毒血症）发热、呼吸道症状Koplik斑特征性皮疹飞沫密切接触2d3d24h体温1W症状消退，皮疹变暗，色素沉着0.1%脑脊髓炎永久性后遗症。致病性与免疫性致病性与免疫性1w麻疹病毒呼吸道上皮细胞内增殖LB结增殖血（1st病毒血症）全31 麻疹病后人体可获得终生免疫力。细胞免疫：起主要作用。体液免疫：抗HA抗体和HL抗体均有中和病毒作用，而且HL抗体还能阻止病毒在细胞间扩散。6个月内的婴儿因从母体获得IgG抗体，故不易感染，但随着年龄增长，抗体逐渐消失，易感染性也随之增加。故麻疹多见于6个月至5岁的婴幼儿。免疫性免疫性致病性与免疫性致病性与免疫性麻疹病后人体可获得终生免疫力。免疫性致病性与免疫性32 典型麻疹病例无需实验室检查，根据临床症状即可诊断。对轻症和不典型病例则需做微生物学检查以求确诊。由于病毒分离鉴定方法复杂而且费时，至少需2-3周，因此多用血清学诊断血清学诊断。微生物学检查微生物学检查典型麻疹病例无需实验室检查，根据临床症状即可诊断。微33 预防麻疹的主要措施是隔离患者，进行人工自动免疫，提高机体的免疫力。目前国内外普遍实行麻麻疹疹减减毒毒活活疫疫苗苗接种，使麻疹发病率已大幅度下降。这种疫苗皮下注射，阳转率高，副作用小，免疫力可持续3-5年。对未注射过疫苗又与麻疹患儿接触的易感儿童，可在接触后的5d内肌注健康成人全血、麻疹恢复期健康成人全血、麻疹恢复期人血清或丙种球蛋白人血清或丙种球蛋白都有一定的预防效果。防治原则防治原则预防麻疹的主要措施是隔离患者，进行人工自动免疫，提高34二、副流感病毒（二、副流感病毒（parainfluenza parainfluenza virusvirus）病毒呈球形，较大，直径为125-250nm。核衣壳核衣壳 核酸核酸：ssRNAssRNA。不分节段,胞浆内复制 衣壳衣壳:核蛋白呈螺旋对称 包膜包膜 刺突刺突 HN HN蛋白蛋白：具有HA和NA作用 F F蛋白蛋白：具有使细胞融合及溶解红细胞的作用根据抗原构造不同，副流感病毒分为5型。二、副流感病毒（parainfluenzavirus）病35病毒通过人与人直接接触或飞沫传播，进入人体于呼吸道上皮细胞中增殖，病毒血症罕见。它可引起所有年龄组的人感染，尤其是可引起婴幼儿及儿童严重呼吸道疾病。副流感病毒感染的临床表现和流行特点病 毒主要症状年 龄流行特点副流感病毒1型、2型哮喘6月-5岁秋季流行副流感病毒3型细支气管炎和肺炎最初6个地方性流行副流感病毒4型上呼吸道感染儿童地方性流行副流感病毒5型儿童地方性流行病毒通过人与人直接接触或飞沫传播，进入人体于36 所有婴儿可自母体被动获得副流感病毒抗体，然而该抗体没有保护作用。自然感染产生的SIgA对再感染有保护作用，但几个月内即消失，因此再感染是普遍的。实验室诊断可用细胞培养分离鉴定病毒，或用免疫荧光检查鼻咽脱落细胞中的病毒抗原。减毒活疫苗还在研制中。所有婴儿可自母体被动获得副流感病毒抗体，然而该抗体没37三、呼吸道合胞病毒（三、呼吸道合胞病毒（respiratory respiratory syncytial virus,RSVsyncytial virus,RSV）简称合胞病毒，分类学上属于副粘病毒科肺病毒属。三、呼吸道合胞病毒（respiratorysyncytia38 病毒形态为球形，基因组为线性、不分节段的-ssRNA，病毒体有包膜，膜上有刺突，由糖蛋白组成，无HA、NA和HL。在鸡胚中不生长，但可在多种细胞培养中缓慢增殖，约2-3周出现细胞病变。病变特点是多数细胞融合成为合胞体，内含多个胞核，胞浆内有嗜酸性包涵体。一般认为RSV只有一个血清型。病毒抵抗力较弱，对热、酸及胆汁敏感。对冻融也很敏感，因此标本宜直接接种至培养细胞，不要经过冻存。病毒形态为球形，基因组为线性、不分节段的-ssRNA39RSV传染性较强，也是医院内交叉感染主要病原之一。RSV经过呼吸道传播，病毒开始于鼻咽上皮细胞中增殖，进而扩散至下呼吸道，不形成病毒血症。它是6个月以下婴儿患细支气管炎和肺炎等下呼吸道的主要病原微生物；对较大儿童和成人可引起鼻炎、感冒等上呼吸道感染。一般认为除病毒直接引起破坏作用外，可能与婴幼儿呼吸道组织学特性、免疫功能发育未完善及免疫病理有关。最近研究认为，严重RSV疾病免疫病理损伤似乎与血清IgG抗体无关，而是机体产生特异性IgE与RSV相互作用导致I型超敏反应所致。RSV传染性较强，也是医院内交叉感染主要病原40至今未有安全有效的预防疫苗，灭活疫苗接种反而使感染更加严重。免疫力不强，自然感染不能防止再感染。至今未有安全有效的预防疫苗，灭活疫苗接种反而41四、腮腺炎病毒（四、腮腺炎病毒（mumps virusmumps virus）病毒呈球形。核酸为-ssRNA。衣壳为螺旋对称。包膜上有HA和NA等突起。病毒可在鸡胚羊膜腔内增殖，在猴肾等细胞培养中增殖能使细胞融合，出现多核巨细胞。腮腺炎病毒只有一个血清型。四、腮腺炎病毒（mumpsvirus）病毒呈球形。42 流行性腮腺炎是由腮腺炎病毒引起的，以腮腺肿胀、疼痛为主要症状的儿童常见病。人是唯一储存宿主，病毒主要通过飞沫传播。病毒最初是于鼻或呼吸道上皮细胞中增殖，随后发生病毒血症，扩散至唾液腺及其他器官，有些患者的其他腺体如胰腺、睾丸或卵巢也可发炎，严重者可并发脑炎。病后免疫持久，被动免疫可由母体传给子代，因此6个月以内婴儿患腮腺炎者罕见。流行性腮腺炎是由腮腺炎病毒引起的，以腮腺肿胀、疼痛为43对典型病例很容易做出诊断。预防腮腺炎应隔离患者，减少传播机会。国外用减毒活疫苗预防有一定效果，特别是有些国家已将腮腺炎病毒、麻疹病毒和风疹病毒组成三联疫苗，取得了较好效果。对典型病例很容易做出诊断。预防腮腺炎应隔离44第第3 3节节 其他呼吸道病毒其他呼吸道病毒一、风疹病毒一、风疹病毒（rubella virus,RV）属披膜病毒科（Togaviridae），是风疹风疹的病原体。风疹病毒为不规则球形，直径在50-70nm之间:核心为+ssRNA，衣壳呈20面体对称。衣壳外有包膜，包膜上有微小刺突，刺突具有血凝和溶血活性。能在多种细胞内增殖，但不出现CPE。RV只有一个血清型。第3节其他呼吸道病毒风疹病毒为不规则球形，直径在50-745人是病毒的唯一自然宿主。风疹：风疹：是一种以皮疹及耳后淋巴结、枕下淋巴结肿大为特征的常见儿童传染病。通过气溶胶在人群中传播，主要易感者是儿童。潜伏期10-21d，表现症状为发热、麻疹样疹子、伴耳后和枕下淋巴结肿大。成人感染则症状较重，除出疹外，还有关节炎和疼痛、血小板减少、疹后脑炎等，但疾病大多预后良好。先天性风疹综合征（先天性风疹综合征（congenitial rubella congenitial rubella syndrome,CRSsyndrome,CRS）：孕妇早期感染风疹病毒，病毒可通过胎盘导致胎儿发生CRS，引起胎儿畸形、死亡、流产或产后死亡，畸形主要表现为心脏畸型、白内障和耳聋三大主症。人是病毒的唯一自然宿主。风疹：是一种以皮疹及耳后淋巴结、枕下46TORCHTORCH综合征综合征(TORCH syndrome)(TORCH syndrome)：包括风疹病毒在内包括风疹病毒在内 的一组病原体引起的先天性感染。的一组病原体引起的先天性感染。包括：包括：弓形体弓形体(toxoplasmosis,TOX)(toxoplasmosis,TOX)其他病原体其他病原体(other pathogens)(other pathogens)风疹病毒风疹病毒(rubella virus,RV)(rubella virus,RV)巨细胞病毒巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)(cytomegalovirus,CMV)单纯疱疹病毒单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus,HSV)(Herpes simplex virus,HSV)其他病原体中包括梅毒螺旋体、其他病原体中包括梅毒螺旋体、HIVHIV、VZVVZV、麻疹、麻疹 病毒和流行性腮腺炎病毒等也可引起先天性感染。病毒和流行性腮腺炎病毒等也可引起先天性感染。TORCH综合征(TORCHsyndrome)：包括风疹病47 对怀疑有风疹病毒感染的孕妇确定诊断十分有意义，可以减少畸形儿的出生。常用的诊断方法有常用的诊断方法有：用血清学方法检测孕妇或胎儿血中风疹病毒的特异性IgM，阳性可认为是近感染；检测胎儿绒毛膜中有无风疹病毒的特异性抗原；取羊水或绒毛膜进行病毒分离鉴定；取羊水或绒毛尿囊膜做核酸分子杂交试验或用PCR技术检测有无风疹病毒核酸。对怀疑有风疹病毒感染的孕妇确定诊断十分有意义，可以减少畸形48 风疹病毒自然感染和疫苗接种后可获得持久免疫力，国外已使用腮腺炎病毒、麻疹病毒和风疹病毒组成的三联疫苗进行预防。RV减毒活疫苗免疫保护持续时间一般在7-10年，为避免胎儿发生畸形，所以应在妊娠之前接种。风疹病毒自然感染和疫苗接种后可获得持久免疫力，国外已49二、鼻病毒（二、鼻病毒（rhinovirusesrhinoviruses）分类上属于小核糖核酸病毒科，有114种血清型，新型还在不断地被发现，是普通感冒的最最重要病原体。鼻病毒的生物学特性与肠道病毒基本相似（+ssRNA，无胞膜），重要不同点是：该病毒在人胚肾、人胚二倍体细胞或人胚气管器官培养中增殖，需要33旋转培养；该病毒不耐酸，pH3.0时迅速被灭活。二、鼻病毒（rhinoviruses）鼻病毒的生物学50