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第十五章 病毒学各论 第一节 呼吸道病毒. 以呼吸道为入侵门户,引起呼吸道局部病变或伴有全身症状的病毒即为 呼吸道病毒 。. 分 类: 正粘病毒科:流感病毒 副粘病毒科:副流感病毒、麻疹病毒、腮 腺炎病毒、呼吸道合胞病毒; 其 他:腺病毒、鼻病毒、风疹病毒、 冠状病毒、呼肠病毒。. 一、 流行性感冒病毒. 流感病毒( influenza virus ) : 引起流感的病原体。.
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第十五章 病毒学各论 第一节 呼吸道病毒
以呼吸道为入侵门户,引起呼吸道局部病变或伴有全身症状的病毒即为呼吸道病毒。以呼吸道为入侵门户,引起呼吸道局部病变或伴有全身症状的病毒即为呼吸道病毒。 分 类: 正粘病毒科:流感病毒 副粘病毒科:副流感病毒、麻疹病毒、腮 腺炎病毒、呼吸道合胞病毒; 其 他:腺病毒、鼻病毒、风疹病毒、 冠状病毒、呼肠病毒。
一、 流行性感冒病毒 流感病毒(influenza virus):引起流感的病原体。 甲(A)型流感病毒——可造成流感大流行 乙(B)型流感病毒——感染常为局部爆发 丙(C)型流感病毒——主要侵犯婴幼儿
世界性大流行情况 第一次:1918-1917年,世界人口的50%被感染,死亡人数至少2000万,流行病毒的亚型型别为H1 N1 ; 第二次:1957年,流行病毒的亚型型别为H2 N2; 第三次:1968年,流行病毒的亚型型别为H3 N2; 第四次:1977年,流行病毒的亚型型别为H1N1 ( H3 N2流行基础上H1 N1的再现)。
生物学性状 (一)形态与结构 1、形态: 球形(80-120nm)或丝状;
2、结构: 核衣壳 螺旋对称 的衣壳 + 单负股RNA 片段 + NP(型特异蛋白) + PA、PB1、PB2 核心 流感病毒结构模式图
包膜:M蛋白和脂质双层(嵌有HA、NA) M蛋白:M1、M2两种(型特异性蛋白) 脂质双层 M1 脂质双层:上有两种刺突:血凝素(HA),呈柱状;神经氨酸酶(NA)呈蘑菇状;二者数量之比为5:1。 M2 流感病毒结构模式图
S S HA(hemagglutinin):由三条糖蛋白肽链以非共价键连接的三聚体。 A:能与宿主细胞膜上的唾液酸受体结合并有膜融合活性,是病毒引起感染的关键。 HA1: 与上皮细胞的唾液酸受体结合(吸附) HA0 介导病毒包膜与细胞膜融合,使核衣壳进入宿主细胞(穿入) HA2:
B:能与人、鸡、豚鼠等多种红细胞表面受体结合引起红细胞凝集,即血凝。 C:有免疫原性,其抗体既可抑制血凝现象,又可中和病毒,是主要的保护性抗体。 NA(neuraminidase):由四条糖基化多肽组成的四聚体,具有酶活性,破坏细胞膜上的特异性受体,有利于成熟病毒的释放。
2、抗原性与分型: (1)内部抗原:: 据核心抗原(RNP)及M蛋白分:甲(A) 型、乙 (B)型、丙(C)型; (2)表面抗原:据表面抗原(包膜抗原)HA与NA抗原性不同,甲型流感病毒分若干亚型:H1~H15;N1~N9 2、命名: 型别/宿主/分离地点/病毒株/序号/分离年代( HA或NA亚型号) 如:A/HongKong/1/68/ H3N2 A/Singapore/1/57/H2N2
(3)变异性与流感流行的关系 (流感病毒变异形式有两种) 抗原性漂移(antigenic drift):HA和NA发生点突变,变异幅度小(小于1%),量变,与人群免疫选择有关,引起流感中小型流行。
抗原性转换(antigenic shift):变异幅度大(20-50%),质变,形成新亚型,人群完全失去免疫力,引起世界性流感暴发流行。 四次大流行的亚型型别: 第一次: H1 N1 第二次: H2 N2 第三次: H3 N2 第四次: H1 N1( H3 N2流行基础上H1 N1的再现)
尿囊腔接种 羊膜腔接种 3、培养特性 (1)鸡胚接种 流感病毒 羊水 流感病毒+红细胞 血凝 血凝及血凝抑制试验 鉴定病毒 流感病毒 流感病毒+特异抗体+红细胞 血凝被抑制 尿液
(2)细胞培养 猴肾细胞(PMK) 狗肾细胞(MDCK) 流感病毒 红细胞 凝集试验 红细胞 吸附试验 流感病毒感染细胞+红细胞 红细胞凝集 流感病毒+红细胞 红细胞凝集
4、抵抗力: 耐冷不耐热,对干燥、射线及多种化学消毒剂敏感。
致病性与免疫性 (一)致病性: 1、传播途径:飞沫 引起细胞变性,坏死,脱落 2、致病机制: 呼吸道上皮 细胞增殖 粘膜充血,水肿 病毒 1-4天 发病 血 干扰素、细胞因子等 5-10天 畏寒,高热,头痛,腓肠肌 及全身肌肉酸痛,伴有鼻塞, 流涕,咽痛,咳嗽等 全身不适 继发细 菌感染
(二)免疫性: 1、针对HA、NA、NP、M1产生特异性细胞免疫和体液免疫; 2、细胞免疫: CD4+及CD8+T细胞可产生广泛的亚型间交叉免疫,决定病毒的清除及感染的恢复; 3、体液免疫:抗-HA为中和抗体,有IgG、IgM和SIgA,可持续存在几十年,对同型病毒有牢固免疫力,对型内变异株交叉免疫,但亚型间无交叉免疫力; 4、呼吸道局部的SIgA及血清中和抗体对预防感染和阻止疾病发生起重要作用。
微生物学检查: 鉴别诊断、分型、监测新变异株、预测流行趋势、提出疫苗预防建议等。 1、病毒分离: 2、血清学诊断; 3、免疫荧光或酶免疫测定法测病人呼吸道分泌物、脱落细胞中的抗原; 4、核酸杂交、PCR或序列分析检测病毒核酸和进行分型。
防治原则 1、流行期避免人群聚集; 2、早期发现,及时隔离; 3、公共场所行空气消毒; 4、疫苗接种(三价灭活疫苗); 5、预防可用盐酸金刚烷氨; 治疗用干扰素、板兰根、大青叶等。
副粘病毒 特点: 1、比正粘病毒大,直径150-300nm; 2、包膜刺突不同,有HA、NA活性的HN蛋白、或仅有HA活性的H蛋白、无HA、NA活性的G蛋白,HN、H、G蛋白均与病毒吸附有关; 3、包膜上还有F蛋白,有膜融合活性; 4、核酸为一完整的单负股RNA,不分节段; 5、病毒基因组编码蛋白种类:HN(H或G)、F、M、NP、P、L蛋白。
二、麻疹病毒(Measeles virus): 麻疹的病原体 1、人是病毒的自然宿主,细胞培养可见形成多核巨细胞或胞浆形成嗜酸性包涵体; 2、只有一个血清型,但有抗原性漂移。
致病性与免疫性 • 1、传染源:急性期患者 • 2、传播途径: • 飞沫、鼻腔分泌物污染的玩具或用具
3、致病机制: 中枢神 经系统 2-17年 SSPE 病毒 呼吸道上皮细胞 血(第一次V血症) (第二次V血症) 全身淋巴组织和MPS 眼结膜、口腔粘膜、 皮肤、呼吸道、消化道、 泌尿道、小血管产生病变 并发症 发热、畏光、鼻炎、眼结膜炎、 咳嗽、2天后口腔粘膜出现 灰白色的柯氏斑(Koplik) 全身皮肤相继 出现红色斑丘疹 1-2天
SSPE(亚急性硬化性全脑炎): 麻疹晚期神经中枢系统并发症,发病率0.6-2.2/10万,潜伏期平均7年,患者大脑功能 渐进性衰退,反应迟钝、神经 精神异常、运动障碍,最后昏 迷、死亡。
4、免疫性: • 感染后获得牢固免疫力;
微生物学检查: 免疫荧光法测病毒抗原 呼吸道或 血液标本 原代人或 猴肾细胞 观察多核巨细胞 及噬酸性包涵体 测IgM抗体或双份血清抗体效价比
防治原则:接种麻疹病毒减毒活疫苗 1、常用鸡胚细胞培养的麻疹病毒减毒或疫苗; 2、初次接种:8月龄抗体阳转率90%,维持10-15年,再次接种为7岁。
三、腮腺炎病毒(Mumps virus) 流行性腮腺炎的病原体 (一)生物学性状 1、人是病毒的唯一宿主,细胞培养可见细 胞融合,血吸附试验阳性; 2、只有一个血清型; 3、对理化因素抵抗力不强, 56℃30分钟即可灭活,对 紫外线及脂溶剂敏感。
(二)致病性与免疫性 传染源:病人 传播途径:飞沫、唾液污染的食具或玩具 睾丸炎(男)、 卵巢炎(女)、 脑膜炎或 获得性耳聋等 致病机制: 呼吸道上皮细胞 和局部淋巴结内 病毒 血 发热、肌痛、 乏力等 睾丸、卵巢、 胰腺、肾脏及中枢 神经系统等 一侧或双侧 腮腺肿大 免疫性:感染后免疫力持久
(三)防治原则: 1、及时隔离患者; 2、接种麻疹-流行性腮腺炎-风疹三 联疫苗(MMR)。
四、副流感病毒: 小儿哮吼病,支气管炎,肺炎,普通感冒等。 五、呼吸道合胞病毒: 婴幼儿喘息性细支气管炎,肺炎,成人普通感冒。
G N F L P M 呼吸道合胞病毒结构模式图
六 腺病毒(adenovirus) (一)生物学特性 1、双链DNA无包膜病毒; 2、核衣壳20面体立体对称,直径70-90nm,五邻体由基底及一根纤维突起构成,有毒性,含病毒吸附蛋白和型特异性抗原。其早期产物E1A能与P53结合,阻断细胞凋亡,促细胞转化。
(二)致病性与免疫性 传播途径:呼吸道、胃肠道、密切接触等。 感染对象:儿童为主。 所致疾病: 1、3岁以下小儿急性咽炎热和较大儿童咽结膜炎热; 2、急性呼吸道感染和病毒性肺炎; 3、滤泡性结膜炎及与职业有关的流行性角膜结膜炎; 4、胃肠炎与腹泻。
七 风疹病毒(rubella virus): 属披膜病毒科,是风疹的病原体。 (一)生物学特性 1、单正链RNA病毒,直径约60nm,核衣壳20面体立体对称,有包膜,包膜刺突有血凝性; 2、只有一个血清型、人是病毒的唯一自然宿主,可细胞培养。
(二)致病性 儿童(症状较轻): 发热、出疹、伴耳后 和枕下淋巴结肿大 成人(症状较重): 发热、出疹外,还有关节炎和关节疼痛,血小板减少,出疹后脑炎等。 局部淋巴结 血 病毒 呼吸道 孕妇(感染最严重) 垂直传播 胎儿先天性感染 死亡或先心、先天性 耳聋、白内障 等畸形; 其他风疹综合征
(三)免疫性: 病毒感染后可获持久的免疫力,孕妇血清中抗体有保护胎儿免受风疹病毒感染的作用 (四)预防: 接种减毒活疫苗,常用接种麻疹-流行性腮腺炎-风疹三联疫苗(MMR)。
(四) 冠状病毒 1、冠状病毒科(Coronaviridae)只感染脊椎动物, 2、与人和动物的许多疾病有关。 3、外形成皇冠形,故称为冠状病毒。
冠状病毒家族: 人冠状病毒(Human coronavirus) 鼠肝炎病毒(Murine virus hepatitis,MHV) 猪血凝性脑脊髓炎病毒(Porcine hemagglutinating encepha lomyelitis virus) 猪传染性胃肠炎病毒(Porcine transmissible gastroenteri tis virus,TGEV) 初生犊腹泻冠状病毒(Neonatal calf diarrhea coronavirus,BCV) 大鼠冠状病毒(Rat coronavirus,RCV)火鸡蓝冠病毒(Turkey bluecomb virus) 猫传染性腹膜炎病毒(Feline infectious peritonitis virus) 可能成员有:犬冠状病毒(Canine coronavirus) 大鼠涎目腺炎病毒(Sialodacryoadenitis virus of rat)人肠道冠状病毒(Human enteric coronavirus)
人类的冠状病毒感染: 1、引起人类上呼吸道感染的病原,常引起成人的普通感冒。儿童的冠状病毒感染并不常见。5-9岁儿童有50%可检出中和抗体,成人中70%中和抗体阳性。 2、冠状病毒感染分布在全世界各个地区,我国以及英国、美国、德国、日本、俄罗斯、芬兰、印度等国均已发现本病毒的存在。 3、主要发生在冬季和早春。血清流行病学研究表明,冠状病毒占成人上呼吸道感染的10%-24%。在美国密执安州的一次家庭检查中,证明冠状病毒可以感染各个年龄组,0-4岁占29.2%,40岁以上占22%,在15-19岁年龄组发病率最高。这与其它上呼吸道病毒的 4、流行情况不尽相同,目前所知,冠状病毒科Coronaviridae)只感染脊椎动物,
非典”的元凶——SARS病毒:(急性呼吸系统综合症)非典”的元凶——SARS病毒:(急性呼吸系统综合症) 非典型肺炎给人类健康带来极大的危害,引起全球关注。 而这目前已导致几千人感染,令许多患者死亡的疾病,导 致重急性呼吸系统综合症(SARS)的病毒属于冠状病毒科。 特点: 病毒粒子多呈圆形,有囊膜,外周有冠状排列的纤突; 病毒直径在80-120nm之间。
传播途径: SARS病毒主要经过紧密接触传播, 1、以近距离飞沫传播为主, 2、也可通过手接触呼吸道分泌物,经口鼻眼传播, 3、另有研究发现存在粪-口传播的可能。是否还有其他传播途径尚不清楚。 SARS起病急、传播快,病死率高,暂无特效药。与其他传染 病一样,SARS的流行必须具备三个条件: 传染源 传播途径 易感人群 统称流行过程三环节。只有三个环节共同存在, 而且在一定的自然因素和社会因素联合作用下,才能形成流 行过程。如采取有效措施,切断其中任一环节,其流行过程 即告终止。隔离与防护是目前最好的防护措施。
冠状病毒的变异: 冠状病毒是由单一的核糖核酸(RNA)构成,这种RNA和 N蛋白共同组成病毒。其遗传物质是RNA,有三个结构 蛋白,属糖蛋白。它的特点是RNA和RNA之间重组率 非常高,出现变异正是由于这种很高的重组率。重组后, RNA变了,其序列发生了变化;蛋白也变了,蛋白的氨 基酸序列也变了。
第二节 肠道病毒 肠道病毒(Enterovirus):属于小RNA病毒科。 人类肠道病毒有(67个血清型): 1.脊髓灰质炎病毒(Poliovirus):分1-3型。 2.柯萨奇病毒(Coxsackievirus):分A、B两组,A组:1-22,24型;B组:1-6型;共29型。 3.埃可病毒(Enteric cytopathogenic human orphan virus,ECHO virus):包括1-9,11-27,29-33型,共31型。 4.新型肠道病毒: 68、69、70和71型。
肠道病毒共同特性: 1、球形,直径24-30nm,基因组为单正股RNA,20面体立体对称,无包膜。 2、在氯化铯中的浮力密度与其他小RNA病毒科成员不同,籍此区别。 3、耐乙醚、耐酸,但对紫外及干燥敏感。 4、除柯萨奇病毒外,多数可细胞培养。 5、不同肠道病毒可引起相同症状,同一种病毒可引起不同临床表现。
一 脊髓灰质炎病毒 脊髓灰质炎病毒(Poliovirus) 是脊髓灰质炎(小儿麻痹症)的病原体
生物学性状 1、球形、直径27nm,核衣壳20面体立体对称,无包膜; 2、基因组为单正链RNA,长7.4kb,可直接起mRNA作用,转译大分子多聚蛋白,酶切后形成病毒的结构蛋白VP1-VP4,VP1- VP3在病毒表面,VP1与病毒吸附有关。
3、抵抗力: 较强,污水及粪便中可存活数月,胃肠道耐受胃酸、蛋白酶和胆汁的作用;PH3-9时稳定,对热、去污剂有一定抗性。室温可存活数日,但50℃迅速灭活,二价阳离子可提高病毒对热的抵抗力。 脊髓灰质炎表面结构 (X-射线晶体成像)