临床微生物学检验(理论)病毒总论重点整理.docx

    临床微生物学检验(理论)病毒总论重点整理    病毒的生物学性状病毒（virus）：最微小的、结构最简单的非细胞型微生物特征体积非常微小，必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察；结构简单，无完整细胞结构，仅有一种核酸（RNA或DNA）；严格的细胞内寄生性，只能在一定种类的活细胞中增殖；对抗生素不敏感，但对干扰素敏感第一节病毒的大小与形态病毒体（virion）：完整成熟的病毒颗粒①大小：nm，比细菌小的多，细菌的测量单位是μm②形态：球形、杆形（丝形）、弹性、砖形、蝌蚪状，多数呈球形的第二节病毒的结构与化学组成病毒的基本结构有核心和衣壳，二者构成核衣壳有的病毒核衣壳外有包膜和刺突，有的没有根据包膜有无可分为：裸病毒（naked virus）、包膜病毒（enveloped virus）1、病毒核心：成分为核酸，病毒基因组，控制病毒的遗传性状2、病毒衣壳：包绕在核酸外面的蛋白质外壳具有抗原性，可以刺激机体发生免疫应答；具有保护核酸免受外界环境的破坏，比如核酸酶等；介导病毒进入宿主细胞根据壳粒排列方式不同，病毒有三种对称型：螺旋对称、二十面体立体对称、复合对称①螺旋对称：有些病毒粒子呈杆状或丝状，其衣壳形似一中空柱，电镜观察可见其表面有精细螺旋结构。

在螺旋对称衣壳中，病毒核酸以多个弱键与蛋白质亚基相结合，能够控制螺旋排列的形式及衣壳长度，核酸与衣壳的结合也增加了衣壳结构的稳定性烟草花叶病毒(TMV)是螺旋对称的典型代表②20面体立体对称：有些病毒的外形呈“球状”，实际上是一个立体对称的多面体，一般为二十面体它由20个等边三角形组成，具有12个顶角，20个面和30条棱腺病毒是二十面体对称的典型代表二十面体病毒有的也具有包膜③复合对称：两种对称方式同时存在：T噬菌体，头部呈立体对称（二十面体），尾部为螺旋对称逆转录病毒内部是螺旋形的核心，外部是二十面体的外壳，是复合对称型病毒3、病毒包膜：病毒出芽释放时从宿主细胞膜获得，有些包膜表面有刺突有包膜的病毒对脂溶剂敏感二）、病毒的化学组成与功能1、核酸：仅含一种核酸，DNA或RNA，借此分为DNA和RNA病毒两大类形状不同（单一线性、双股环状）完整性不同（完整的、分节段的）功能：决定病毒的复制、感染及遗传变异感染性核酸：失去衣壳裸露的仍具有感染性的病毒的核酸2、蛋白质：包括结构蛋白和非结构蛋白结构蛋白：组成病毒体的成分衣壳蛋白、包膜蛋白、基质蛋白—连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部分，有跨膜及锚定功能区非结构蛋白：病毒内—酶, RDRP / 感染细胞内—特殊作用蛋白功能：结构功能：构成病毒粒子外壳，保护核酸/ 吸附：决定病毒感染的特异性/ 参与病毒大分子合成（酶类）/ 破坏宿主细胞膜与细胞壁/ 具有抗原性，能刺激机体产生抗体3、其他组分：脂类：0-20%, 存在于包膜病毒, 来源于寄主细胞，引起机体发热、中毒；碳水化合物：0-3%, 多结合形成包膜病毒的糖蛋白水：≤50%, 以结合态存在于病毒粒子中第三节病毒的增殖病毒的增殖方式——自我复制（self replication），即以病毒核酸为模板进行复制的方式。

病毒没有细胞结构和代谢系统，必须在活的易感细胞内进行增值，由宿主细胞为其提供酶系统、能量、原料、和生物合成的场所，以病毒的核酸为模板进行核酸复制和蛋白质合成，再装配成子代病毒，称病毒的复制复制周期：吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装与成熟、释放1．吸附（adsorption）：病毒的吸附位点与宿主细胞表面受体的结合，首先是静电结合，是可逆的，然后是真正的结合，变得不可逆病毒具有组织亲嗜性，也就是说，一种病毒并不能对所有的组织进行感染，是有选择的，比如，HIV只选择性的侵犯人淋巴细胞，这是由受体和配体的特异性结合决定的2、穿入（penetration）：吸附后进入细胞内，有两种方式，①吞饮，病毒与细胞表面结合后凹入细胞内，无包膜病毒多以此种方式进入细胞内，②融合，病毒包膜与细胞膜结合，两种膜融合，将病毒的衣壳释放到细胞内其实还有③转位作用：病毒衣壳蛋白与细胞膜上的特定蛋白相互作用，导致病毒直接穿过细胞膜，这种进入的方式较为少见④直接注入，噬菌体）3、脱壳（uncoating）：脱去衣壳、核酸裸露不同病毒脱壳方式不同：①注射式侵入的噬菌体和某些直接侵入的病毒可以直接在细胞膜或细胞壁表面同步完成侵入和脱壳。

②多数病毒在宿主细胞溶酶体酶作用下脱壳③少数病毒脱壳过程比较复杂，如痘病毒：在溶酶体酶作用下，先部分脱壳，暴露部分核酸，转译病毒脱壳酶后，再完全脱壳4、生物合成（biosynthesis）：宿主细胞内进行的，在病毒基因控制下的病毒核酸和蛋白质的合成过程先合成一些复制酶、抑制蛋白，抑制宿主细胞的正常代谢，使细胞代谢向着有利于病毒合成的方向进行（早期）再依据病毒基因组的指令，进行病毒核酸的复制、转录和翻译（晚期）早期合成非结构蛋白，晚期合成结构蛋白区域：DNA病毒→核内（除痘病毒）/ RNA病毒→胞质（除流感病毒、部分副粘病毒及HIV）5、装配与成熟（assembly）：组装有的在核内完成，有的在胞质内完成，组装成成熟的子代病毒，并从细胞游离出来无包膜病毒组装成核衣壳即为成熟的子代病毒，包膜病毒组装核衣壳后还需要获得包膜才成为成熟的病毒体病毒核酸与病毒蛋白→核衣壳①组装部位不同：DNA病毒(除痘病毒外)：核内组装(如：ADV等) / RNA病毒：多数在胞浆内组装(如：Polio 等)②组装方式不同：以核酸为支架，壳粒按螺旋对称方式排列/ 先形成20面体衣壳，核酸进入，形成核衣壳6、释放：①出芽释放：多见于包膜病毒，细胞膜可被修复，不直接破坏宿主细胞②溶细胞性释放（细胞崩解）：多见于裸露病毒，宿主细胞损伤、崩解，释放出大量的子代病毒③其他方式：如巨细胞病毒，通过细胞间桥或细胞融合传播。

病毒的异常增殖和干扰现象（一）病毒的异常增殖1、缺陷病毒（defective virus ）：因病毒基因组不完整，单独培养时不能复制出完整有感染性的病毒颗粒，称缺陷病毒；但当与另一种病毒（辅助病毒）在细胞内共同生长时，则可正常增殖,缺陷干扰颗粒（defective interfering particles, DIP)：缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞2、辅助病毒：可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒如HBV与HDV，HDV为缺陷病毒，HBV为其辅助病毒，3、顿挫感染：病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，则病毒在细胞中不能合成本身的成分，称为顿挫感染非容纳细胞、容纳细胞4、干扰现象：两种病毒感染同一种细胞，常发生一种病毒抑制另一种病毒复制的现象，称干扰现象机制：IFN、受体、DIP第四节病毒的遗传和变异一、病毒的基因组病毒核酸仅含一种类型，DNA或RNA；形态多样性（单一线形、双股环状）；完整性不同（完整的、分节段的）；还有携带反转录酶的RNA病毒；可突变，并决定其表型二、基因突变突变株——是指病毒基因碱基序列改变，导致表型性状改变的毒株。

条件致死性突变株（conditional-lethal mutant）温度敏感突变株（temperature sensitive mutant，ts株）为条件致死性突变株中应用最广泛的?缺陷型干扰突变株（defective inhibition mutant，DIM）?宿主范围突变株（host range mutant，hr突变株）?耐药突变株（drug-resistant mutant）三、基因的重组与重配两种不同病毒感染同一细胞时，可发生基因交换而形成新性状的重组体基因重组（recombination）——不分节段基因组病毒；基因重配（reassortment）——分节段基因组的病毒类型：?活病毒之间N0H0 + N1H1 →N0H1?活病毒与灭活病毒之间：交叉复活：紫外线灭活的甲流病毒（A0或A1亚型）与亚甲型（A2亚型）活流感病毒共培养，可产生具有前者特点的A2亚型流感病毒灭活病毒之间：多重复活：紫外线灭活的两株同种病毒共培养时，常可使灭活的病毒复活，产生有传染性的病毒体四、基因整合病毒基因组（DNA病毒与逆转录病毒）与宿主细胞基因组的重组过程整合可引起宿主细胞基因改变→细胞遗传性改变→细胞转化→个别可发生细胞恶化→肿瘤五、病毒基因产物的相互作用互补：一种病毒为另一种病毒提供本身不能合成，但又是所必需的基因产物，而使其在混合感染的细胞内得以繁殖。

存在于：辅助病毒与缺陷病毒之间；活病毒与死病毒之间；两个不同的缺陷病毒之间加强：一种病毒与另一种非杀细胞病毒同时感染细胞，后者能增加前一种病毒复制产量的现象（极个别病毒之间），如I型副流感病毒为水泡性口炎病毒的加强病毒第五节理化因素对病毒的影响灭活（inactivation）——病毒受理化因素作用后失去感染性物理因素：温度：耐冷不耐热，干冰温度和液氮温度可长期保持其感染性50～60℃30分钟被灭活PH：大多数病毒在pH5～9比较稳定，超过范围迅速灭活但不同病毒有所差异，比如，肠道病毒在酸性环境下稳定射线：γ射线和X射线可以使病毒灭活主要是引起核酸的破坏化学因素：甘油、脂溶剂、化学消毒剂、抗生素与中草药、其他第六节病毒的分类分类原则：核酸的性质与结构；病毒大小与形态；衣壳对称性和壳粒数目；有无包膜；对理化因素的敏感性；抗原性；生物学特性（繁殖方式、宿主范围、传播途径和致病性）亚病毒1、类病毒（viroids）：仅为单股环状RNA分子，由250~400个核苷酸组成，可直接在宿主细胞内增殖，引起植物疾病2、卫星病毒（satellites）：单股环状RNA，由300~400个核苷酸组成，不能直接在宿主细胞内增殖，而需相应的、特异的“辅助病毒”即病毒的“病毒”，故称卫星病毒，引起植物疾病。

3、朊粒（prion）：为蛋白质，用侵染子蛋白（prion protein PrP）来表示，可在细胞内进行复制，病变部位无炎症及免疫反应，但均有脑组织的海绵状淀粉样病变主要引起人和动物疾病，以慢性进行性退化性致死性中枢神经系统疾病为特征羊瘙痒病、牛海绵状脑病（疯牛病）、库鲁病、克-雅病、老年痴呆等病毒的感染与免疫第一节病毒的致病作用一、病毒感染的传播方式（一）传播方式1、水平传播：病毒在人群不同个体之间的传播2、垂直传播：病原体从宿主的亲代到子代，主要通过胎盘或产道传播二）传播途径二、病毒感染的致病机制（一）病毒感染对宿主细胞的直接作用（细胞水平）1、杀细胞效应：病毒在细胞内复制成熟，并于很短时间内大量增殖，引起细胞裂解，释放出病毒，在普通显微镜下可见到明显的细胞病变（CPE）2、稳定状态感染：有些病毒在细胞内增殖不引起细胞溶解死亡，也不阻碍细胞代谢，呈稳定状态感染，称为非溶解细胞病毒所引起的感染称为稳定状态感染比如：细胞融合（cell fusion）、细胞膜出现新抗原(new antigen presented in cell membrane)3、包涵体形成：有些病毒感染的细胞在显微镜下可观察到胞质或核内出现嗜酸性或嗜碱性，圆/椭圆形/不规则形状的团块结构，大小、数目不等，称为包涵体（inclusion ）。

4、细胞凋亡：病毒可诱导细胞的程序性死亡5、基因整合与细胞转化：某些病毒感染细胞后将其核酸插入到细胞的染色体中引起整合感染，可引起细胞某些遗传性状的改变整合可导致：可引起细胞遗传改变——细胞转化；也可。