《病毒学总论》PPT课件.ppt

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1、医学病毒学医学病毒学 总论总论冯 勇April-May 2013n n什么是禽流感？什么是禽流感？n n禽流感为何感染人？禽流感为何感染人？n n何为何为H7N9H7N9？H5N1H5N1？n nH7N9H7N9为何致死率高？为何致死率高？20132013年年年年3 3月安徽、上海等地出现人感染月安徽、上海等地出现人感染月安徽、上海等地出现人感染月安徽、上海等地出现人感染H7N9H7N9禽流感疫情。禽流感疫情。禽流感疫情。禽流感疫情。截至截至截至截至20132013年年年年4 4月月月月2222日日日日2020时：全国已确诊时：全国已确诊时：全国已确诊时：全国已确诊104104人，人，人，人，

2、2121人死亡，人死亡，人死亡，人死亡，1313人痊愈人痊愈人痊愈人痊愈n n如何防治如何防治H7N9H7N9？n nH7N9H7N9从哪里来？从哪里来？n nH7N9H7N9会否人际传播？会否人际传播？需掌握的内容需掌握的内容n n病毒与细菌的区别n n病毒的定义、分类n n病毒的形态结构n n病毒的感染与复制n n病毒致病机制n n病毒的检测n n病毒的预防与治疗病毒的概念病毒的概念n n病毒是一类比细菌更低等，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。病毒与人类的关系病毒与人类的关系n n所致疾病占感染性疾病的所致疾病占感染性疾

3、病的75%n n传播力强传播力强n n病死率高病死率高n n与致畸、肿瘤和某些免疫性疾病有关与致畸、肿瘤和某些免疫性疾病有关n n其它（分子生物学、遗传学意义，经济领其它（分子生物学、遗传学意义，经济领域关系）域关系）病毒的特点病毒的特点n n体积小，能通过细菌滤器体积小，能通过细菌滤器n n无细胞结构，只含有一种核酸无细胞结构，只含有一种核酸n n严格的细胞内寄生，以复制方式繁殖严格的细胞内寄生，以复制方式繁殖n n有机体水平和细胞水平两种致病方式有机体水平和细胞水平两种致病方式n n耐冷不耐热，对抗生素不敏感耐冷不耐热，对抗生素不敏感病毒的形态病毒的形态n n球状体（疱疹病毒、腺病毒.）n

4、 n丝状体（烟草花叶病毒、流感病毒.）n n砖形体（天花病毒.）n n弹状体（水泡性口炎病毒、狂犬病毒.）n n蝌蚪状体（噬菌体）球球 状状n n腺病毒n nSARS-CoV丝丝 状状n n新分离的流感病毒n n烟草花叶病毒砖砖 形形n n痘病毒子弹形子弹形n n狂犬病毒蝌蚪状蝌蚪状n n噬菌体病毒的大小病毒的大小n n测量单位为nm（nanometer）葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)B、腺病毒、腺病毒 (70nm)C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm)D、乙脑病毒

5、、乙脑病毒 (40nm)E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm)F、流感病毒、流感病毒 (100nm)G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒(200nm)病毒体的大小病毒体的大小病毒体病毒体n n病毒体病毒体VirionVirion：成熟的、具有感染性的病毒个体。：成熟的、具有感染性的病毒个体。n nSARS-CoV病毒的结构与功能病毒的结构与功能n n基本结构基因组基因组 蛋白衣壳蛋白衣壳 n n特殊结构包膜包膜触须触须基因组基因组 genomen n遗传物质，DNA or RNAn n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。n nSARS-CoVSARS-CoV基因组基因组

6、 （单股正链（单股正链RNARNA）图片来源：Marra,MA.,et al.The Genomic Sequence of the SARS-Associated Coronavirus.Science.2003 May 30;300:1399-1404.n nHIV-1基因组 （单正链RNA）n nHBV基因组 （不完全双链环状DNA）蛋白衣壳蛋白衣壳 capsidn n包裹或镶嵌在病毒核酸外面，由病毒基因组编码的蛋白质。n n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。病毒衣壳的对称性病毒衣壳的对称性n n病毒衣壳的结构特点，就是其排

7、列的对称性。立体对称立体对称螺旋对称螺旋对称复合对称复合对称立体对称立体对称二十面体二十面体二十面体二十面体五邻体六邻体螺旋对称螺旋对称复合对称复合对称包膜包膜 envelopn n包裹在病毒核壳外的膜状结构，由脂质和糖蛋白组成。n n脂质：细胞亲嗜性，决定病毒的特定侵害部位。脂质：细胞亲嗜性，决定病毒的特定侵害部位。脂质：细胞亲嗜性，决定病毒的特定侵害部位。脂质：细胞亲嗜性，决定病毒的特定侵害部位。n n糖蛋白：吸附，结合细胞受体，介导细胞融合，特殊功能，糖蛋白：吸附，结合细胞受体，介导细胞融合，特殊功能，糖蛋白：吸附，结合细胞受体，介导细胞融合，特殊功能，糖蛋白：吸附，结合细胞受体，介导细

8、胞融合，特殊功能，如流感病毒的如流感病毒的如流感病毒的如流感病毒的HAHA，NANA。有包膜病毒有包膜病毒n nCalifornia Encephalitis VirusCalifornia Encephalitis Virusn nCoronavirusCoronavirusn nCytomegalovirus(CMV)Cytomegalovirus(CMV)n nEastern Equine Encephalitis Virus Eastern Equine Encephalitis Virus(EEEV)(EEEV)n nEpstein-Barr Virus(EBV)Epstein-Ba

9、rr Virus(EBV)n nHantavirusHantavirusn nHepatitis B Virus(HBV)Hepatitis B Virus(HBV)Hepatitis C Virus(HCV)Hepatitis C Virus(HCV)Hepatitis Delta Virus(HDV)Hepatitis Delta Virus(HDV)n nHerpes Simplex Virus 1(HHV1)Herpes Simplex Virus 1(HHV1)n nRotavirusRotavirusn nRubella VirusRubella Virusn nSaint Lou

10、is Encephalitis VirusSaint Louis Encephalitis Virusn nSmallpox Virus(Variola)Smallpox Virus(Variola)n nVaccinia VirusVaccinia Virusn nHerpes Simplex Virus 2 Herpes Simplex Virus 2(HHV2)(HHV2)n nHuman Immunodeficiency Human Immunodeficiency Virus(HIV)Virus(HIV)n nHuman T-lymphotrophic Human T-lymphot

11、rophic Virus(HTLV)Virus(HTLV)n nInfluenza Virus(Flu Virus)Influenza Virus(Flu Virus)n nMolluscum contagiosumMolluscum contagiosumn nPapilloma Virus(HPV)Papilloma Virus(HPV)n nPoliovirusPoliovirusn nRhinovirusRhinovirusn nVaricella-Zoster Virus(HHV3)Varicella-Zoster Virus(HHV3)n nVenezuelan Equine En

12、cephal.Venezuelan Equine Encephal.Vir.(VEEV)Vir.(VEEV)n nWestern Equine Encephalitis Western Equine Encephalitis Virus(WEEV)Virus(WEEV)n nYellow Fever VirusYellow Fever Virus无包膜病毒无包膜病毒n nAdeno-associated Virus(AAV)Adeno-associated Virus(AAV)n nAdenovirusAdenovirusn nParvovirus B19Parvovirus B19n nCo

13、xsackievirus ACoxsackievirus An nCoxsackievirus BCoxsackievirus Bn nEchovirusEchovirusn nHepatitis A Virus(HAV)Hepatitis A Virus(HAV)n nHepatitis E Virus(HEV)Hepatitis E Virus(HEV)n nNorwalk VirusNorwalk Virus触触 须须 antennan n腺病毒的触须可凝聚和毒害宿主细胞。病毒的化学组成病毒的化学组成n n核酸：核酸：DNADNA或或RNARNA，决定病毒的感染性，复制特，决定病毒的感染

14、性，复制特性，遗传性性，遗传性n n蛋白质：结构蛋白和非结构蛋白，保护病毒核酸，蛋白质：结构蛋白和非结构蛋白，保护病毒核酸，参与病毒感染过程，抗原性，构成病毒的酶，毒参与病毒感染过程，抗原性，构成病毒的酶，毒素作用素作用n n糖类，脂类：包膜成分，抗原性，毒性，信号传糖类，脂类：包膜成分，抗原性，毒性，信号传导导病毒的分类病毒的分类n n核酸类型DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒n n结构特点双链双链单链单链正链正链负链负链有包膜有包膜无包膜无包膜病毒的分类病毒的分类n n传播方式和感染部位虫媒病毒虫媒病毒肠道病毒肠道病毒呼吸道病毒呼吸道病毒肝炎病毒肝炎病毒性传播病毒性传播病毒亚病毒亚病

15、毒n n亚病毒：比病毒更小，更简单的病毒治病因子。比病毒更小，更简单的病毒治病因子。卫星病毒单链单链RNARNA（拟病毒）n n亚病毒 类病毒单链环状单链环状RNARNA分子分子 朊病毒蛋白质蛋白质病毒与细菌的比较病毒与细菌的比较典型细菌典型细菌立克次体立克次体支原体支原体衣原体衣原体病毒病毒病毒病毒细胞内寄生细胞内寄生细胞内寄生细胞内寄生+细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜+二分裂法繁殖二分裂法繁殖二分裂法繁殖二分裂法繁殖+可通过细菌滤器可通过细菌滤器可通过细菌滤器可通过细菌滤器+兼有兼有兼有兼有DNADNA和和和和RNARNA+ATPATP能量代谢能量代谢能量代谢能量代谢+核糖体核糖体核糖体核糖体+

16、抗生素敏感性抗生素敏感性抗生素敏感性抗生素敏感性+干扰素敏感性干扰素敏感性干扰素敏感性干扰素敏感性+疾病疾病疾病疾病病原体病原体病原体病原体疾病疾病疾病疾病病原体病原体病原体病原体艾滋病艾滋病登革热登革热鼠疫鼠疫猩红热猩红热霍乱霍乱流行性出血热流行性出血热甲型肝炎甲型肝炎斑疹伤寒斑疹伤寒乙型肝炎乙型肝炎传染性非典传染性非典乙型脑炎乙型脑炎手足口病手足口病麻疹麻疹脊髓灰质炎脊髓灰质炎风疹风疹炭疽炭疽麻风病麻风病肺结核肺结核课堂作业课堂作业-疾病与病原体疾病与病原体1.1.关于热原质，错误的描述有：关于热原质，错误的描述有：A A 本质是脂多糖本质是脂多糖 B B 通过高压蒸汽灭菌（通过高压蒸汽灭

17、菌（121121 20min 20min）可以破坏）可以破坏C C 主要由革兰阴性菌产生主要由革兰阴性菌产生 D D 是细菌的合成代谢产物是细菌的合成代谢产物E E 采用高温干烤可以破坏采用高温干烤可以破坏2.2.细菌缺乏下列哪一种结构仍可存活细菌缺乏下列哪一种结构仍可存活A A 细胞壁细胞壁 B B 细胞膜细胞膜 C C 细胞质细胞质 D D 核质核质 E E 以上均可以上均可3.3.名词解释：名词解释：hospital-acquired infectionhospital-acquired infection4.4.名词解释：名词解释：phagephage5.5.简答：正常菌群什么情况下会

18、变成条件致病菌？简答：正常菌群什么情况下会变成条件致病菌？6.6.问答：细菌的毒力包括哪些？问答：细菌的毒力包括哪些？第二章第二章n病毒的复制与变异n病毒的培养病毒的复制病毒的复制n n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。n n病毒的复制步骤（复制周期）可大致分为：1.1.吸附吸附adsorptionadsorption2.2.穿入穿入penetrationpenetration3.3.脱壳脱壳uncoatinguncoating4.4.生物合成生物合成biosynthesisbiosynthesis5.5.装配装配assemblyassembly6.6.

19、释放释放releaserelease1 1 吸附：吸附：吸附：吸附：病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体特异性结合。病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体特异性结合。病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体特异性结合。病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体特异性结合。n n包膜糖蛋白或衣壳蛋白与细胞表面受体包膜糖蛋白或衣壳蛋白与细胞表面受体特异性特异性结合，决定结合，决定了病毒了病毒嗜组织特异性嗜组织特异性。脊灰病毒脊灰病毒VP1-VP3VP1-VP3免疫球蛋白超家族成员免疫球蛋白超家族成员鼻病毒鼻病毒VP1-VP3VP1-VP3黏附因子黏附因子I I（ICAM-IICAM-I）ECHOECHOVP1-VP3VP1-VP3连

20、接素（连接素（necfinnecfin）甲流病毒甲流病毒HAHA唾液酸唾液酸麻疹病毒麻疹病毒HAHACD46CD46EBVEBVgp330gp330CD21CD21HIVHIVgp120gp120CD4CD4狂犬病毒狂犬病毒gpGgpG乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体HBVHBVpre-S(aa2-aa48)pre-S(aa2-aa48)钠离子钠离子-牛磺胆酸共转运多牛磺胆酸共转运多肽（肽（NTCPNTCP）2 穿入：包膜融合，病毒胞饮穿入：包膜融合，病毒胞饮3 脱壳：脱壳：n n宿主细胞溶酶体酶破坏病毒衣壳，释放病毒核酸宿主细胞溶酶体酶破坏病毒衣壳，释放病毒核酸4 生物合成生物合成n n复制病毒核酸

21、，转录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。DNADNA病毒：病毒：DNADNA复制，合成蛋白质复制，合成蛋白质RNARNA病毒：病毒：+/-+/-链双链复制中间体链双链复制中间体逆转录病毒：逆转录为逆转录病毒：逆转录为逆转录病毒：逆转录为逆转录病毒：逆转录为DNADNA，整合至宿主染色体，整合至宿主染色体，整合至宿主染色体，整合至宿主染色体逆转录逆转录n n逆转录逆转录(reverse transcription)(reverse transcription)：以：以RNARNA为模板合为模板合成成DNADNA的过程，即的过程，即RNARNA指导下的指导下的

22、DNADNA合成。合成。HIV逆转录过程逆转录过程n nHIVHIV逆转录酶活性逆转录酶活性RNARNA依赖的依赖的DNADNA聚合酶活性聚合酶活性RNaseHRNaseH活性活性DNADNA依赖的依赖的DNADNA聚合酶活性聚合酶活性但没有但没有3 35 5外切酶活性（无外切酶活性（无纠错功能，突变率高）纠错功能，突变率高）病毒基因组整合至宿主细胞染色体病毒基因组整合至宿主细胞染色体n nHIVHIV整合酶活性整合酶活性DNADNA外切酶活性外切酶活性双链内切酶活性双链内切酶活性连接酶活性连接酶活性5.5.装配：病毒核壳蛋白与核酸包裹，形成病毒体6.6.释放：uu无包膜病毒裂解细胞，子代病毒

23、释放uu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。病毒生长曲线病毒生长曲线n n请观看HIV-1病毒复制周期flash，注意寻找病毒复制步骤。病毒的异常增殖病毒的异常增殖uu顿挫感染 abortive infectionuu缺损病毒 defective virusuu病毒干扰 viral interference病毒的变异病毒的变异n n病毒变异类型突变基因重组表型重组突变突变n n突变的本质突变的本质n n突变类型突变类型条件致死性突变株（温敏突变株）条件致死性突变株（温敏突变株）缺陷型干扰突变株缺陷型干扰突变株宿主范围突变株宿主范围突变株耐药突变株耐药

24、突变株pp突变株与变异株概念突变株与变异株概念基因重组基因重组n n两个病毒基因组之间发生核酸水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。有两亲代病毒特性的子代病毒。此过程为基因重组。重组时核酸此过程为基因重组。重组时核酸分子断裂，交叉连接，引起核酸分子断裂，交叉连接，引起核酸分子内部重新排列。分子内部重新排列。n n分节段的分节段的RNARNA病毒基因组之间，病毒基因组之间，两个病毒株交换基因片段，称为两个病毒株交换基因片段，称为重配。重配。表型重组表型重组n n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，

25、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。人工定向变异人工定向变异n n改变宿主亲嗜性n n冷适应株或温度敏感株n n基因重组n n基因改造突变病毒的抵抗力病毒的抵抗力uu物理因素uu化学因素病毒的培养病毒的培养易感动物、鸡胚或易感细胞易感动物、鸡胚或易感细胞CPE（cytopathic effect）D0D15D8D5D4D3D2D1D16思考题1.1.什么是病毒？病毒有那些特点？什么是病毒？病毒有那些特点？2.2.简述病毒的基本结构。简述病毒的基本结构。3.3.以以HBVHBV病毒为例，试述病毒的复制周期。病毒为例，试述病毒的复制周期。4.4.解释：病毒的干扰现象、缺陷病毒、顿挫感染、解释：病毒的干扰现象、缺陷病毒、顿挫感染、亚病毒、朊粒。亚病毒、朊粒。n nThe end！