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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基础医学概要,(,三,),病毒总论,3000BC,,埃及孟斐斯壁画中患小儿麻痹症的长老。,病毒,人类的传染病约,75%,由病毒引起,传染性强的病毒可以引起世界大流行,与肿瘤和自身免疫疾病发生有关,病毒与人类有什么关系?,新的病毒不断出现,病毒对抗生素不敏感,不易控制,小儿麻痹症,-,曾造成,3000,万,/,年儿童患病,,约,1/100,麻痹!,乙型肝炎,-,全球最严重的公共卫生问题!,艾滋病,-,史后世纪的,瘟疫,、超级,癌症,、世纪杀手!,流行性感冒,-,发生过多次世界性大流行!,麻疹、水痘、腮腺炎、疱疹、狂犬病,病毒与疾病的关系,近,20,年来肆虐的病毒性疾病,SARS,禽流感,AIDS,病毒(,virus,):是一类体积微小,结构,简单,只含有一种类型的核酸,专,性细胞内寄生,以复制方式进行增殖的,非细胞型微生物。,病毒体(,virion,):完整的具有感染性的,成熟病毒颗粒。,概 念,病毒,(virus),的共同特征,体积微小,非细胞结构,含有一类核酸(,RNA,或,DNA,),严格细胞内寄生,复制方式繁殖,抗生素不敏感,一、病毒的形态与结构(重点),测量病毒体的单位为,纳米(,nm,):,各种病毒体的大小差别悬殊,最大的约300nm;最小的仅20nm;大多数病毒体小于150nm。,病毒体:成熟的有感染性的病毒颗粒,有典型的形态结构,(一),病毒,大小与形态,It is very difficult,to see,!,须用电镜或免疫电镜才能观察到病毒颗粒,病毒体的主要形态,少数有杆状、弹状、蝌蚪状、砖形等多样形态,多数病毒体为球形或近球形,腺病毒,轮状病毒,烟草花叶病毒,狂犬病病毒,噬菌体,痘病毒,病毒体,包膜,核心,衣壳,壳粒(形态亚单位),多肽(化学,/,结构亚单位),二 病毒基本结构,DNA/RNA,(,裸露病毒,),基质蛋白,/,脂类,/,刺突,(,包膜病毒,),核衣壳,壳粒,衣壳,核心(核样物),核衣壳,包膜,包膜病毒,包膜子粒,(,刺突,),DNA,或,RNA,裸露病毒,携带病毒的全部遗传信息。是病毒感染、增殖、遗传、的物质基础,1.,保护病毒核酸,2.,助穿入(无包膜),3,有免疫原性,类脂或脂蛋白构成的脂蛋白膜,1.,维护病毒体结构的完整性,2.,与宿主细胞膜亲和及融合,3.,有病毒抗原的特异性,病毒体基本结构模式图,病毒结构的类型,1,、,20,面体立体对称型,12,个顶,,20,个面,,30,个棱的立体结构,2,、螺旋对称型,3,、复合对称型,多见于杆状病毒和弹状病毒,仅见于痘病毒和噬菌体等,大多数球状病毒呈此对称,三、病毒的化学组成(略),(一)病毒核酸,dsDNA,RNA,ssRNA,DNA,dsRNA,分节段,RNA,ssDNA,功能:,1.,病毒复制,2.,决定病毒的特性,3.,具有感染性,核酸种类:,DNA/RNA;,形态分类:线形/环形;,单/双;+/-;节段;,ORF,间可有基因重叠,。,特点,1.,结构蛋白:组成病毒体的成分,组成:衣壳蛋白;基质蛋白;包膜糖蛋白,2.,非结构蛋白(功能蛋白),组成:病毒编码的酶或特殊功能蛋白,功能:为病毒核酸复制提供酶类,参与调节宿主细胞的,自身代谢过程,(,二,),病毒的蛋白质,以自身基因为模板,在核酸多聚酶等因素的作用下,复制子代病毒核酸;并以病毒核酸为模板转录、翻译出子代病毒蛋白,再装配成子代病毒释放到细胞外。这种以病毒核酸分子为模板进行复制的方式称为自我复制。,三 病毒的,增殖,复制(,replication),主要包括吸附和穿入,脱壳,生物合成以及组装、成熟和释放等几个步骤。,1,、,吸附(,adsorption,),通过病毒体表面的配体蛋白与易感细胞表面特异性受体相结合,VAP:HIV,包膜糖蛋白,gp120,受体:,CD4,分子,2,、穿入(,penetration,),无包膜病毒:吞饮(,endocytosis),包膜病毒:融合(,fusion),吞饮,无胞膜病毒,病毒包膜融合电镜图,3,、脱壳(,uncoating,),病毒在细胞内脱去衣壳后,核酸才可发挥指令作用,多数是在细胞的溶酶体酶作用下脱壳释放出病毒基因组,(,1,)蛋白的合成:,A.,早期蛋白的合成,B.,晚期蛋白的合成,隐蔽期:生物合成阶段用血清学方法和,电镜在细胞内找不到病毒颗粒。病毒不完整,缺乏感染性。,非结构蛋白:基因组中的早期基因利用宿主细胞内的小分子物质和酶类开始转录、翻译,合成病毒复制所需的酶,抑制宿主细胞核酸与蛋白质合成以及代谢的酶。,根据子代病毒基因的指令,开始核酸的复制,进行病毒基因的转录,翻译,合成病毒衣壳蛋白,基质蛋白等结构蛋白。,4,、生物合成(,biosynthesis,),(,2,)核酸的复制,DNA,病毒,ssRNA,dsRNA,RNA,病毒,dsDNA,ssDNA,逆转录病毒,5,、组装,、,成熟和释放,assembly maturation and release,DNA,病毒:细胞核内,RNA,病毒和痘病毒:在细胞浆,释放,溶细胞型,细胞裂解(无包膜病毒),细胞间传播,稳定型,出芽方式释放(包膜病毒),组装,溶细胞型释放,细胞裂,解破坏!,稳定型释放,出芽,(有包膜病毒释放方式),不破坏细胞,但可使细胞表面出现病毒抗原,-,靶细胞,约需,24,小时,复制周期,1.,缺陷病毒,defective viruses,病毒基因组不完整,或者某一位点发生改变,进入细胞后不能单独复制出完整的具有感染性的颗粒,辅助病毒,helper viruses,缺陷干扰颗粒,defective interfering particle,,,DIP,病毒的异常增殖,2.,顿挫感染,abortive infection,病毒进入宿主细胞后,细胞缺乏病毒复制所需的酶、,能量或其他条件,致使该病毒在其中不能生物合成;,interference,:,当,两种病毒同时感染同一细胞时,可发生一种病毒的增殖抑制另一种病毒增殖的现象,机制可能为受体的占据或细胞代谢途径改变,;,干扰素(,interferon),产生?,病毒的干扰现象,干扰意义:,病毒感染有自限性,阻止、中断发病,病毒性疫苗使用时注意事项,同型、异型间干扰,灭活(,inactivation,):,病毒受理化因素作用后失去感染性。,灭活病毒仍保持抗原性、红细胞吸附等特性,灭活机制,直接破坏核酸:高温、化学消毒剂和射线等。,使病毒蛋白变性:酸、碱和高温等。,破坏病毒包膜结构:冻融、脂溶剂或去垢剂等。,理化因素对,病毒的影响,灭活影响因素,物理因素:温度、,pH,、射线,机制:使病毒衣壳蛋白、包膜,糖蛋白发生变化,阻止吸附。,破坏病毒复制所需酶类。,大多稳定于,6,8,,,5,或,9,可被迅速灭活,不同病毒为,Ph,的稳定性差异大,可用于病毒体的鉴定,破坏病毒核酸,被紫外线灭活的病毒如再用可见光照射可能复活,如脊髓灰质炎,化学因素:脂溶剂、化学消毒剂,溶解包膜病毒包膜,使病毒失去 吸附宿主细胞的能力,除强酸、强碱消毒剂外,酚类醇类、醛类等对病毒也有很强的灭活作用。,醛类能破坏病毒的感染性,但可保持抗原性,常用于制备灭活病毒疫苗。,掌握:病毒的水平传播和垂直传播的概念,病毒复制的机制,干扰素的抗病毒,机制,熟悉:病毒的感染类型,了解:抗病毒的免疫机制,病毒的感染与免疫,一、病毒感染的的传播方式,水平传播:,病毒在人群中不同个体间的传播,常见的传播途径主要经呼吸道或消化道传播、直接接触传播、性接触传播,虫媒传播和经输血注射传播等,垂直传播:,指通过胎盘或产道,病毒直接由亲代传播给,子代的方式,常见导致垂直传播的毒有风疹病毒、巨细胞病毒、乙肝病毒、,HIV,等十余种,可引起死胎、流产、早产、或先天性畸形,向外播散病毒,成为传染源,急性感染,隐性感染,显性感染,无临床症状,机体获得特异性免疫,有明显的症状,持续性感染,发病急、病程短、症状明显、恢复后病毒从体内消失,病毒持续存在于体内,一定条件发病,(二)病毒感染的类型,慢性感染:,chronic,潜伏感染:,latent,可反复激活,急性发作(间歇性复发),病毒只有在急性发作时才被检出、如,HSV,、,ZVZ,慢发病毒感染:,slow virus,潜伏期长,以后出现慢性进行性疾病,最终常为致死性感染。,如,HIV,、库鲁病,急性或隐性感染后,病毒持续存在于体内,6,个月以上并不断排出体外,病毒可检出 如,HBV,持续性感染的分类,潜伏感染:单纯疱疹病毒引发唇疱疹,潜伏性病毒感染:带状疱疹,病毒对宿主细胞的直接致病作用(细胞水平),病毒感染的的免疫病理作用(整体水平),三、病毒的致病机制,(一)病毒对宿主细胞的直接作用,细胞水平上致病机理,1,、杀细胞效应:,多见于无包膜病毒。,2,、稳定状态感染:,多见于有包膜病毒。,3,、包涵体形成,4,、基因整合感染与细胞转化。,5,、细胞凋亡,杀细胞效应的机理,多见于 裸 露 病 毒,3,、溶酶体破裂,导致细胞自溶。,2,、,病毒合成的编码蛋白和其他的蛋白,干扰细胞正常代,谢,使细胞固缩,死亡。,1,、阻断易感细胞核酸和蛋白质的合成,4,、损伤细胞核,线粒体,内质网等。,发生溶细胞型感染的病毒多引起急性感染。,5,、病毒抗原成分在宿主细胞膜上的表达,引起细胞膜抗,原性的改变,发生自身免疫性细胞损伤,细胞膜结构组分改变,出现自身抗原和病毒核酸编码的抗原,稳定状态的感染,多见有包膜的病毒,细胞膜融合,多核巨细胞,稳定状态的感染,病毒增殖不妨碍细胞代谢,以出芽方式释放病毒而不使细胞崩解破坏,病毒感染的细胞浆,/,核内,出现的光镜下可见的嗜酸性或嗜碱性的圆形或椭圆形斑块,可作为病毒感染的依据,狂犬病毒包涵体,-,内基小体,巨细胞病毒包涵体,包涵体的形成,整合感染与细胞转化,某些,DNA,病毒和逆转录病毒在感染中可将基因整合于宿主细胞基因组中,可导致细胞转化(,transformation,),细胞转化与肿瘤密切相关,病毒与肿瘤,EB,病毒,鼻咽癌、淋巴瘤,乙型肝炎病毒,原发性肝癌,单纯疱疹病毒,2,型 人乳头瘤病毒,宫颈癌,细胞凋亡,病毒本身或者病毒编码的蛋白质可以激活宿主的细胞凋亡基因,引起细胞凋亡,(二)病毒感染的免疫病理作用,诱导的细胞膜表面新抗原,+,抗体,+,补体,II,型变态反应(引起自溶),Ag-Ab,复合物沉积,III,型变态反应(局部组织损伤),细胞膜表面新抗原,、,自身抗原,+,致敏淋巴细胞,IV,变态反应,病毒感染后抑制免疫功能,-AIDS,1.,抗体介导的免疫病理作用(体液免疫),2.,细胞介导的免疫病理作用,3.,免疫抑制作用,非特异性免疫,特异性免疫,完整的皮肤、粘膜;,NK,细胞、干扰素等,四、抗病毒免疫,体液免疫:,IgG,、,IgM,和,SIgA,三类,细胞免疫:为主要的抗病毒免疫方式,免疫细胞有,T,细胞,(CTL),和迟发型反应,T,细胞,以及巨噬细胞,干 扰 素,(,Interferon,,,IFN,),由病毒或其他干扰素诱生剂刺激人或动物细胞所产生,具有抗病毒、抑制细胞分裂,、,抗肿瘤、免疫调节等多种活性作用的糖蛋白,T,淋巴细胞,成纤维细胞,白细胞,产生细胞,弱,强,抗病毒,强,弱,抗肿瘤,强,弱,免疫调节,抗原类别,型别,刺激细胞产生抑制蛋白激活因子,抗病毒蛋白,抑制生物合成,干扰素产生以及作用机理示意图,干扰素,激活干扰素基因,具有种属特异性,抗病毒蛋白基因活化,干扰素抗病毒作用的机理,:,诱导抗病毒蛋白的合成,病毒中和抗体:,IgG IgM IgA,体 液 免 疫,细胞外病毒的清除,主要防止病毒在细胞外扩散,血凝抑制抗体(血凝素),CTL,、,CD4+T,h,抗病毒免疫的主要成分,细 胞 免 疫,细胞内病毒的清除,特异性免疫,补体结合抗体:增强巨噬细胞吞噬作用,名词解释:,virus,病毒体 缺陷病毒 顿挫感染,干扰现象 灭活,问答题:,1.,病毒的基本结构有哪些?,2.,病毒传播方式?,3
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