病毒Virus 病毒 virus 是一類體積微小 結構簡單 只含有一種類型核酸 嚴格活細胞內(nèi)寄生 以復制方式增殖的非細胞型微生物 病毒 virus 一詞的歷史 最早被羅馬人用來表示生物來源的毒素 19世紀 人們認為細菌就是病毒 在巴斯德等生物學家的努力下 將病毒和細菌區(qū)別開了 19世紀末 稱為濾過性病毒 最后還是用了病毒一詞 病毒的特點 1 無細胞結構 缺乏完整的酶系統(tǒng)和能量合成系統(tǒng)2 絕對活細胞內(nèi)寄生3 只含一種類型的核酸4 特殊的繁殖方式 復制 研究病毒的意義 在微生物引起的疾病中 由病毒引起的約占75 有的病毒還與腫瘤及自身免疫病的發(fā)生密切相關 第25章病毒的生物學特性第一節(jié)病毒的大小與形態(tài) 完整的成熟病毒顆粒稱為病毒體 virion 是細胞外的結構形式 具有典型的形態(tài)結構 并有感染性 病毒體大小的測量單位為納米 Orfvirus 口瘡病毒 接觸性膿皰皮炎病毒 負染技術 Ebolavirus 埃博拉病毒 正染技術 Vacciniavirus痘苗病毒 投影技術 病毒體的內(nèi)部為核酸 構成病毒的基因組 genome 是決定病毒遺傳 變異和復制的物質(zhì) 核酸外包有蛋白衣殼 capsid 不僅起保護病毒核酸的作用 還能介導病毒進入宿主細胞并具有抗原性 衣殼與核酸在一起稱為核衣殼 衣殼是由一定數(shù)量的殼粒 capsomere 所組成 對稱類型 螺旋對稱型 helicalsymmetry 殼粒沿著螺旋形的病毒核酸鏈對稱排列 見于大多數(shù)桿狀病毒 彈狀病毒 20面體對稱型 icosahedralsymmetry 外周的殼粒排列成20面體對稱型 20面體的每個面都呈等邊三角形 由許多殼粒鑲嵌組成 復合對稱型 complexsymmetry 僅見于痘病毒 噬菌體等 包膜是病毒在成熟過程中穿過宿主細胞以出芽方式向細胞外釋放時獲得的 故含有宿主細胞膜或核膜成分包括脂質(zhì)和少量糖類 包膜表面常有不同形狀的突起 稱為包膜子粒 peplonlue 或刺突 spike 第二節(jié)病毒的增殖 一 復制周期病毒是以其基因為模板 籍DNA多聚酶或RNA多聚酶以及其他必要因素 指令細胞停止合成細胞的蛋白質(zhì)與核酸 轉為復制病毒的基因組 轉錄 轉譯出相應的病毒蛋白 最終釋放出子代病毒 一 病毒的復制周期 replicationcycle吸附穿入脫殼生物合成組裝成熟釋放1 吸附 adsorption 親嗜性病毒表面吸附位點宿主細胞表面受體易感性特異性 不可逆的結合 2 穿入 penetration 穿入是病毒感染的第二階段 病毒以不同的方式進入細胞 A 注射B 內(nèi)吞作用C 與細胞膜融合D 移位 3 脫殼是病毒的包膜和殼體除去而病毒核酸釋放出來的過程 噬菌體 痘病毒 4 生物合成 隱蔽期 1 病毒基因組早期基因的表達 早期蛋白2 病毒基因組的復制3 病毒基因組晚期基因的表達 5 組裝成熟1 殼體的裝配2 殼體與病毒核酸的裝配6 釋放1 裂解2 芽殖 二 病毒的異常增殖 缺陷病毒帶有不完整基因組的病毒體 稱為缺陷病毒 defectivevirus 缺陷干擾顆粒 defectiveinterferingparticles DIP 衛(wèi)星病毒 假病毒 條件缺損病毒 頓挫感染因細胞條件不合適 病毒雖可進入細胞但不能復制的感染過程被稱為頓挫感染 abortiveinfection 構成頓挫感染的細胞被稱為非容許性細胞 non permissivecells 第四節(jié)病毒的變異 基因突變溫度敏感 temperatureSensitive ts 宿主范圍突變株 此外還有抗原性突變株 致病性減弱及耐藥性突變株等 基因重組 將兩個有親緣關系但生物學不同的性狀的毒株感染同種細胞 從而可發(fā)生核酸水平上的互換而產(chǎn)生兼有兩親本特性的子代 第五節(jié)病毒的分類 1 根據(jù)核酸分類 DNA病毒 RNA病毒 逆轉錄病毒2 根據(jù)宿主分類 噬菌體 植物病毒 動物病毒3 根據(jù)結構分類 病毒 亞病毒 類病毒 衛(wèi)星病毒 朊粒 目前將病毒分為72個科 第26章病毒的感染與免疫第一節(jié)病毒的感染方式 病毒的感染是從侵入宿主開始 其致病作用則主要是通過侵入易感細胞 損傷或改變細胞的功能而引發(fā) 水平傳播 垂直傳播 第二節(jié)病毒的致病機制 一 病毒感染對宿主細胞的直接作用 一 殺細胞型感染病毒在易感細胞內(nèi)增殖 造成細胞死亡 多見于無包膜 裸病毒 1阻斷宿主細胞核酸與蛋白質(zhì)合成 細胞病變死亡2致細胞溶酶體膜通透性 釋放水解酶 細胞自溶3細胞器 細胞膜改變4病毒毒性蛋白對細胞毒性作用 二 穩(wěn)定狀態(tài)感染包膜病毒 出芽方式釋放 細胞在短時間內(nèi)不會死亡 但最終仍要死亡 1感染細胞表面表達病毒抗原 2感染細胞融合 三 包涵體的形成包涵體 inclusionbody 有些細胞在病毒感染后 于胞漿或核內(nèi)出現(xiàn)特殊的斑塊狀結構 是病毒的增殖部位 可作為病毒感染的診斷依據(jù) 四 細胞凋亡 cellapoptosis 直接 病毒 或間接 編碼蛋白 激活細胞死亡基因 五 基因整合及細胞轉化 病毒基因部分或全部與宿主細胞基因整合 并傳至子代細胞 不產(chǎn)生子代病毒 細胞也不破壞 可引起細胞遺傳改變 細胞轉化 也可發(fā)生細胞惡化 腫瘤相關病毒 二 病毒感染的免疫病理作用免疫病理損傷 體液免疫病理作用細胞免疫病理作用病毒對免疫系統(tǒng)的致病作用引起免疫抑制殺傷免疫活性細胞引起自身免疫病 隱性感染顯性感染急性感染持續(xù)性感染慢性感染潛伏感染慢發(fā)病毒感染急性病毒感染的遲發(fā)并發(fā)癥病毒攜帶者 三病毒的感染類型 隱性感染 inapparentviralinfection 可有傳染性及免疫力 顯性感染 apparentinfectionorinfectiousdisease 急性感染 acuteviralinfection 持續(xù)性感染 persistentviralinfection 慢性感染 chronicinfection 病程達數(shù)月 數(shù)年病癥可有或無 但全過程均可檢出病毒 潛伏感染 latentinfection 原發(fā)感染后 病毒并未從體內(nèi)完全消失 其基因潛伏于某些組織細胞內(nèi)而不復制 但在一定條件下 病毒被激活 再度復制使疾病復發(fā) 水痘 帶狀皰疹 慢發(fā)病毒感染 slowvirusinfection 為慢性發(fā)展的進行性加重的病毒感染 潛伏期長 癥狀出現(xiàn)后呈進行性加重 直至死亡 例如 麻疹致亞急性硬化性腦炎 SubacuteSclerosinypanencephalitis SSPE 病毒攜帶者 第四節(jié)抗病毒免疫 非特異性免疫干擾素與NK細胞獲得的特異性免疫抗體 CTL細胞 一 非特異性免疫 干擾素干擾素是由細胞產(chǎn)生的具有抗病毒活性的糖蛋白 干擾素具有廣譜抗病毒活性 但只具有抑制病毒作用而無殺滅病毒的作用 干擾素還有調(diào)節(jié)免疫功能和抑制腫瘤細胞生長的作用 NK細胞NK細胞也可殺傷病毒感染的細胞 NK細胞是一種不受MHC限制 也不依賴抗體的具有殺傷作用的免疫細胞 二 特異性免疫 一 體液免疫作用中和抗體這種抗體能與病毒結合后消除病毒的感染能力 故在殺滅細胞外的游離病毒中起主要作用 二 細胞免疫作用 殺傷性T細胞 CTL 因CTL可以殺傷靶細胞達到清除或釋放在細胞內(nèi)復制的病毒體 從而在抗體的配合下消除病毒 因此被認為是使病毒感染恢復的主要機制 第27章病毒感染的檢查方法與防治原則第一節(jié)病毒的診斷 標本的采集與送檢檢測病毒抗原及抗體方法檢測病毒核酸的方法 第二節(jié)抗病毒治療 抗病毒藥物或制劑設計抗病毒藥物或制劑的策略基本上可分別從病毒感染細胞的吸附 穿人及脫衣殼 病毒核酸復制及裝配與釋放等不同環(huán)節(jié)設計不同藥物 1 核苷類藥物核苷類化合物是最早用于臨床的抗病毒藥物 設計的策略是用合成的異常嘧啶取代病毒DNA前體的胸腺嘧啶 通過使異常嘧啶在病毒DNA分子合成時摻人子代DNA中 阻抑子代病毒結構基因的合成與表達 從而抑制病毒復制或復制出失去感染性的病毒 2 病毒蛋白酶的抑制物華裔美國科學家用3TC加蛋白酶抑制劑聯(lián)合治療HIV 被稱為 雞尾酒 治療方案 可較長期抑制病毒復制 受到普遍重視 3 其他4 抗病毒基因治療 免疫制劑 鑒于病毒的中和抗體可阻斷病毒進入易感細胞 因此抗病毒的特異免疫球蛋白不僅用于預防 也可用于治療 第三節(jié)病毒感染的預防 迄今 對病毒感染的治療藥物效果遠不如抗生素等對細菌感染的療效 因此對病毒