病毒学复习重点

病毒学提纲

第一章导论

?病毒：是一类体积微小、结构简单、严格寄生在易感细胞内，以复制方式增殖的非细胞型微生物。

?病毒体(virion)：完整的、成熟的、具有感染性的病毒颗粒。

?假病毒体（psedoviron）：完整的病毒衣壳包裹了宿主的核酸。

?DNA前病毒：逆转录病毒RNA经过反转录形成的cDNA，病毒基因组的复制和转录都需要经过DNA中间体，这种DNA中间体称为前病毒。

?类病毒（viroid）：很小的裸露RNA病毒，无衣壳, 又称感染性RNA。

?朊病毒（prion）：传染性蛋白质颗粒。仅由一种耐蛋白酶K的蛋白质组成。

?杂种病毒：两种病毒混合感染时，可以出现病毒核酸重组，即一种病毒颗粒中含有两种病毒的遗传物质，称为杂种病毒。

?卫星RNA,拟病毒（Virusiods)：特点：单链RNA；其复制和衣壳化需要辅助病毒。Evans法则（1973）

?病毒必须存在于人的组织、血液，并在该处反复出现。

?病毒必须是一个“实体”，即在实验室中能很好地经动物或组织培养传代。

?在患病前有规律地缺乏病毒特异抗体。

?在疾病期间抗体有规律地出现：IgM、IgG、sIgA

?抗体的产生伴随有在相应组织中存在病毒。

?无类似有关的其他病毒或抗体。

?能用特异性疫苗预防此种疾病。

科赫原则

?第一，必须在所有病人身上发现病原体；

?第二，必须从病人身上分离并培养出病原体；

?第三，把培养出的病原体接种给动物，动物应该出现与病人相同的症状；

?第四，从出现症状的动物身上能够分离培养出同一种病原体。

第二章病毒的分类与命名

1.病毒的分类原则：

核酸的类型、结构及相对分子量

病毒的形状和大小

病毒体的形态结构

病毒体对乙醚、氯仿等脂溶剂的敏感性

病毒在细胞培养上的特性

除脂溶剂外对其他化学和物理因子的敏感性

流行病学特点：宿主范围、传播方式、媒介种类、临床病理学特征。

2.病毒分类系统：

DNA病毒：单链DNA病毒—大肠杆菌噬菌体M13

双链DNA病毒---大肠杆菌T4噬菌体、人腺病毒

DNA与RNA反转录病毒：HBV、HIV

RNA病毒：双链RNA病毒

负链单链RNA病毒

正链单链RNA病毒

裸露RNA病毒

类病毒

亚病毒因子

第三章病毒的形态与结构

1.无包膜病毒体称裸露病毒(naked virus)有包膜病毒体称包膜病毒(enveloped virus)

2.核心和衣壳构成核衣壳（viral nucleocapsid）

核心(Viral core)

位于病毒体的中心

由一种类型的核酸构成(DNA或RNA)

构成病毒的基因组(genome)

衣壳(Viral capsid)

包绕在核酸外面的蛋白质外衣

主要功能：

保护核心内的核酸免受破坏

介导病毒核酸进入宿主细胞

具有抗原性

包膜(envelope)

功能：

维护病毒体结构的完整性

保护核衣壳

对干燥、热、酸和脂溶剂等敏感

病毒蛋白特性：

包膜的蛋白质由病毒基因编码，常位于病毒体的表面

构成突起，称剌突(spike)或包膜子粒(peplomer)

与致病性，免疫性及血清学鉴定密切相关

结构蛋白：包括衣壳蛋白、基质蛋白、包膜蛋白等。

其功能为－－

保护核酸：免受核酸酶或其它破坏性因素的破坏

参与感染：与病毒吸附有关

具有抗原性：产生中和抗体

与病毒核酸形成化学键，形成病毒颗粒

将衣壳蛋白与包膜联系，固定跨膜糖蛋白

非结构蛋白：多为与病毒复制、转录、翻译有关

第四章病毒的复制

1.单克隆抗体：单克隆细胞将合成针对一种抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。

2.细胞株：通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株（CellStrain），也就是说，细胞株是用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。细胞株的特殊性质或标志必须在整个培养期间始终存在。

3.细胞系：原代培养物经首次传代成功即称为细胞系（CellLine），因此细胞系可泛指一般可能传代的细胞。

4.准种，即是一组自身复制的分子，它们彼此不同，但又密切相关。准种的演变是从一个原

始的特定病毒序开始的，该病毒的每一轮复制均导致变异株的出现。因此，在任何时点，某病毒群（viral population）总是由常见的代表性序列即主序列（master sepuence）和同一组不同的但又密切相关和序列（变异株）所组成。一个准种就是由一系列相关的基因型组成的群体，这些基因型在某些环境中有较高突变率，它们的后代与亲本相比大多含有一个或多个突变。

5.准株（quasispecices）：指某株病毒在同一宿主内发生变异所产生的变异株，应注意与变异体区别。

6.型：指同种病毒的不同血清型（例如各种抗体中和表型）和基因型。

7.变异体：指表型与原始野生型不同的病毒，但其变异的遗传基础尚不清楚。但突变体是清楚的。

8.血凝实验：血凝试验又称为Coombs试验，是检测抗红细胞不完全抗体的一种的方法。它分为直接Coombs试验和间接Coombs试验，直接试验的目的是检查红细胞表面的不完全抗体而间接试验的目的是检查血清中存在游离的不完全抗体。

9. 隐蔽期(eclipse phase/latent period) ：无完整病毒颗粒，病毒即失去了完整的可见形态，同时也丢掉了感染性，用一切血清学方法和电镜检查，在细胞内已不能找到病毒颗粒。这个时期是从病毒进入细胞到开始复制，该过程没有病毒的增殖。而潜伏期是病毒进入细胞到细胞外可以检测到病毒颗粒，即病毒进入细胞到释放的过程。

病毒的异常复制

10.顿挫感染（abortive infection）

细胞为病毒的非容纳细胞，病毒进入非容纳细胞感染过程；

缺乏部分/全部病毒增殖需要的酶、能量等，不能产生完整的感染性的子代

病毒；

11.缺陷病毒(defective virus)

?带有不完整基因组或者某一基因位点发生突变的病毒体；

?不能产生完整的感染性的子代病毒；

?在辅助病毒或辅助细胞系的帮助下完成复制；

?能够干扰同种成熟病毒体进入易感细胞（DIP)

?可以为天然缺陷，也可以为人工缺陷病毒

12.干扰现象(interference)

?两种病毒感染同一细胞；

?一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。

?发挥干扰作用的缺陷病毒称缺陷干扰颗粒（defective interfering

particles, DIP），与亲代病毒（标准病毒）之间存在着波动的共存。顿挫感染（abortive infection）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，则病毒在其中不能合成本身的成分；或者虽能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放，此感染过程被称为顿挫感染。不能为病毒增殖提供条件的细胞，被称为非容纳细胞。能为病毒提供条件，可产生完整病毒的细胞被称为容纳细胞。

缺陷病毒（defective virus）因病毒基因组不完整或基因发生改变而不能进行正常增殖所产生的子代病毒称为缺陷病毒。当与其他病毒共同感染细胞时，若其他病毒能为缺陷病毒提供所需要的条件，缺陷病毒则又能完成正常增殖而产生完整的子代病毒，将这种有辅助作用的病毒称为辅助病毒（helper virus）。腺病毒伴随病毒（adeno-associated virus）就是一种缺陷病毒，用任何细胞培养都不能增殖，但当和腺病毒共同感染细胞时却能产生成熟病毒。腺病毒就是辅助病毒。丁型肝炎病毒（hepatitis D virus，HDV）也是缺陷病毒，必须依赖于乙型

肝炎病毒（HBV）才能复制。缺陷病毒虽然不能复制，但却具有干扰同种成熟病毒体进入细胞的作用，又称其为缺陷干扰颗粒（defective interfering particle，DIP）。DIP具有正常病毒的衣壳和包膜，只是内含缺损的基因组。DIP不仅能干扰非缺陷病毒的复制，还能影响细胞的生物合成。伪病毒（pseudovirion）是缺陷病毒的另一形式，它不含有病毒基因组，而是在病毒复制时，衣壳将宿主细胞DNA的某一片段包装进去，用电镜可以观察到这种类病毒颗粒，但不能复制。

干扰现象（interference）当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象，称为病毒的干扰现象。干扰现象不仅可发生在不同种病毒之间，也可在同种不同型或不同株病毒之间发生。发生干扰的主要机制是：①一种病毒诱导细胞产生的干扰素（interferon，IFN）抑制另一种病毒的增殖；②病毒吸附时与宿主细胞表面受体结合而改变了宿主细胞代谢途径，阻止了另一种病毒的吸附和穿入等复制过程；③DIP所引起的干扰。病毒之间干扰现象能够阻止发病，也可以使感染中止，使宿主康复。但在预防病毒性疾病使用疫苗时，也应注意合理使用疫苗，避免由于干扰而影响疫苗的免疫效果。

用于病毒复制研究的实验系统

噬菌体---细胞培养系统

动物病毒---动物细胞培养系统

植物病毒---植物原生质体培养系统

细胞培养系统优点：

1）敏感的宿主细菌易于在琼脂平板上培养，数目可以控制。

2）噬菌体在细菌内增殖可以导致液体细菌培养物变清亮或固体平板出现噬菌体斑。

3）噬菌体和细菌的增殖速度快，周期短，易于反复实验。

病毒的复制周期：

?吸附absorption

?侵入penetration

?脱壳uncoating

?病毒大分子的合成biosynthesis

?病毒的装配与释放assembly and release

病毒吸附三阶段：

?接触→结合→特异性吸附

①随机碰撞: 低温被用于同步感染。

②可逆吸附，即一定的PH值条件下，病毒体与细胞通过静电引力而结合，与阳离子浓度有关，是非特异、可逆的结合。

③不可逆吸附，是病毒体表面位点（蛋白质结构）与宿主细胞膜上相应受体结合，形成结构互补。吸附是特异的，是不可逆的，是决定病毒感染的真正开始。

穿入(penetration): 病毒不可逆地吸附于细胞受体后，病毒以核酸、核衣壳或者病毒粒子的方式进入细胞。

吞饮—无包膜病毒

直接穿入—无包膜病毒

融合—有包膜病毒

脱壳( uncoating )：入侵后的病毒，其包膜和衣壳被去除，而核酸得以释放出来。

一步法生长曲线：

实验方法：

先把敏感细菌悬浮液与适量的噬菌体混合，经数分钟吸附后，混合液中加入一定量的该噬

菌体的抗血清。然后再用细菌培养液进行高倍稀释。培养后定时取样，将含噬菌体的样品与敏感细菌混合，在平板上培养，计算噬菌斑数。

蚀斑试验：病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升的蚀斑形成单PFU （plaque forming units ）来表示。

病毒复制区域：DNA病毒核内（除痘病毒）

RNA病毒胞质（除流感病毒及部分副粘病毒）

Double strand gapped DNA genome

HBV基因组虽为双链环形DNA，但其复制过程有RNA逆转录病毒的特性，需要逆转录酶活性产生RNA/DNA中间体，再继续进行复制。其过程为：①在由病毒和/或细胞来源的DNA-p作用下，正链首先延伸形成共价闭合环状DNA（Covalently Closed Circular DNA）。②以此为模板，通过宿主肝细胞酶的作用转录成复制中间体。③再以此为模板，通过逆转录酶的作用，形成第一代和第二代DNA。此双链DNA部分环化，即完成HBV-DNA的复制。

1．双链DNA病毒dsDNA病毒复制过程可分为早期和晚期两个阶段（图4-3）。早期阶段是病毒利用宿主细胞核内的依赖DNA的RNA多聚酶，转录早期mRNA，再于胞浆内的核糖体翻译出早期蛋白。早期蛋白主要是非结构蛋白，包括DNA多聚酶、脱氧胸腺嘧啶激酶及调控基因和抑制细胞代谢的多种酶类，用于子代DNA的复制。晚期阶段包括子代DNA 复制和晚期蛋白的合成。DNA复制为半保留复制形式，即在解链酶作用下亲代DNA的双链解开为正、负两个单链；再分别以这两条单链为模板，利用早期合成的DNA多聚酶，复制出子代DNA。然后以子代DNA分子为模板，转录晚期mRNA，继而在胞浆核糖体内转译出病毒结构蛋白，主要为衣壳蛋白。

2．单链DNA病毒ssDNA病毒种类很少，微小DNA病毒属此类。该类病毒生物合成时，首先以亲代DNA作模板，合成互补链，并与亲代DNA链形成dsDNA，作为复制中间型（replicative intermediate，RI）。然后解链，以半保留形式进行复制，并以新合成互补链为模板复制出子代DNA，转录mRNA 并翻译合成病毒蛋白质。

3．单正链RNA病毒人和动物的RNA病毒多为单链RNA病毒，除正粘病毒外，绝大多数的生物合成在宿主细胞浆内。+ssRNA病毒如小RNA病毒、黄病毒和某些出血热病毒等。+ssRNA本身具有mRNA功能，其RNA可直接附着于宿主细胞的核糖体上翻译早期蛋白，首先全基因组翻译出大分子多聚蛋白，在细胞或病毒编码的蛋白酶作用下切割成为功能蛋白及结构蛋白，如RNA聚合酶。但风疹病毒、冠状病毒等首先从5’端起始部分的RNA 编码非结构蛋白。+ssRNA在该酶作用下，转录出与亲代互补的负链RNA，形成双股RNA （±RNA），即复制中间型，其中以正链RNA为mRNA翻译病毒晚期蛋白，即衣壳蛋白及其他结构蛋白；以负链RNA为模板复制子代病毒RNA，进而再装配与释放.

4．单负链RNA病毒大多数有包膜病毒属于-ssRNA病毒，如流感病毒、狂犬病病毒等。因为这些病毒含有依赖RNA的RNA多聚酶，故能以病毒RNA为模板进行复制，但-ssRNA 却不能直接做为mRNA 翻译病毒蛋白质。在生物合成过程中，- ssRNA首先转录出互补正链RNA，形成复制中间体（±RNA），产生更多的正链RNA，以其中部分正链RNA为模板复制出子代负链RNA，部分正链RNA起mRNA作用，翻译出病毒的结构蛋白和非结构蛋白。

5．双链RNA病毒病毒的双链RNA在病毒自身依赖RNA多聚酶作用下转录出mRNA，然后再翻译出早期蛋白或晚期蛋白。双链RNA在复制时，必须先以其原负链为模板复制出正链RNA，再由正链RNA复制出新的负链，构成子代RNA。

6．逆转录病毒人类免疫缺陷病毒（HIV）和人类T淋巴细胞白血病病毒（HTLV）是逆转

录病毒（retrovirus）。此类病毒自身携带有逆转录酶，其基因组独特，是由两条相同的正链RNA构成，称为单正链双体RNA。其生物合成过程与其他单链RNA不同。首先以病毒RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA，构成RNA：DNA中间体。中间体中的RNA 链由RNA酶H水解，DNA链进入细胞核内，在DNA多聚酶作用下复制成双链DNA。该双链DNA则整合至宿主细胞的染色体DNA上，成为前病毒（provirus），并可随宿主细胞的分裂存在于子代细胞内。前病毒在细胞核内逆转录出子代病毒RNA和mRNA。mRNA 在胞浆核糖体上翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白.

原文地址:https://www.360docs.net/doc/d71096196.html,/biotech/study/microbe/2010/q820422456.html

自己整理

双链DNA：

双链DNA可以直接通过半保留复制获得子代核酸，同时利用双链DNA可以得到mRNA进而翻译成蛋白，组装后成为完整病毒。

有缺口的双链DNA：

HBV首先+DNA会被补齐，得到完整的环状双链DNA，之后以-DNA为模板合成+RNA，再利用+RNA（并不是最终的+DNA，它是完整的）合成-DNA，以-DNA为模板合成+DNA （不完整的）。同时以双链DNA为模板可以合成mRNA介导蛋白质的翻译。

单链+DNA：

单链DNA首先会形成双链DNA，之后半保留复制获得+DNA和-DNA，+DNA会与蛋白外壳形成子代病毒。同时双链DNA会转录形成mRNA介导蛋白质的形成。

双链RNA：（全保留复制）

真核细胞没有RNA dependent RNA polymerase,病毒自带。同时双链RNA也不能被翻译。一般是分节段的。所以双链RNA会先复制出一条+RNA，以其为模板可以复制出-RNA，构成子代病毒。（病毒选择先复制出+RNA，而不是-RNA）病毒的双链RNA在病毒自身依赖RNA多聚酶作用下转录出mRNA，然后再翻译出早期蛋白或晚期蛋白。

单正链RNA：+RNA可以被直接用于蛋白质的翻译。同时在病毒以RNA为基础的多聚酶可以复制出-RNA，然后再复制出+RNA，组装得到子代病毒。

逆转录病毒：

单+RNA虽然是mRNA，但是不能被直接翻译。因为是由两条相同的正链RNA构成，称为单正链双体RNA。它在病毒的逆转录酶作用下转录出-DNA，然后该-DNA会复制出+DNA，之后类似双链DNA，双链DNA整合至宿主细胞的染色体DNA上，成为前病毒（provirus），并可随宿主细胞的分裂存在于子代细胞内。前病毒在细胞核内逆转录出子代病毒RNA和mRNA。mRNA在胞浆核糖体上翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白。

-RNA病毒：

可以是分节段的，也可以不分节段。-RNA可以转录出mRNA，同时它也可以复制出+RNA，然后再转录出-RNA，与蛋白结合形成子代病毒。

模板链（template strand）：可作为模板转录为RNA的那条链，在转录过程中，RNA聚合酶与模板链结合，并沿着模板链的3'→5';方向移动，按照5'→3'方向催化RNA的合成。又称为反义链(antisence strand)。

RF（replicative form）：病毒核酸在复制过程中出现的一种结构，如单正链RNA病毒转录出负链RNA，两条链配对形成RF。

RI（replicative intermediate)：部分单体，部分双体。非病毒自身固有成分，完成复制后消失。

连结体：病毒基因组的多个拷贝通过共价键或非共价键以串联或连环形成首尾相连的结构。病毒的装配：

不同病毒在细胞内不同位置装配

除痘病毒外，DNA病毒—细胞核

RNA病毒、痘病毒—细胞质

病毒的装配过程非常复杂

无包膜病毒、疱疹病毒等先形成20面体的空心衣壳，病毒核酸从

缝隙进入壳内。

螺旋对称病毒：壳粒围绕核酸装配成核衣壳

成熟的标准：

形态结构完整

具有成熟病毒颗粒的抗原性

具有感染性

无包膜病毒即为病毒体，有包膜病毒还需获得包膜

病毒释放的方式：

破胞释放：细胞裂解，释放大量子代病毒

出芽释放：以出芽方式获得包膜，细胞不立即死亡。

CMV：通过细胞间桥或细胞融合在细胞间传播。

最常用的鸡胚接种部位有：

?羊膜腔

?尿囊腔

?绒毛尿囊膜

?卵黄囊等

病毒的鉴定

病毒形态学观察

完整病毒在细胞中的增殖

病毒的成分

病毒的血清学鉴定

病毒的快速诊断

1.病毒形态学观察

?电镜

?免疫电镜

2.完整病毒在细胞中的增殖

细胞病变效应-cytopathic effect, CPE

红细胞吸附现象-hemadsorption，HAd

干扰现象-interference

免疫荧光检测病毒蛋白-immunofluoresence

细胞病变效应

?有些病毒在细胞内增殖时可引起特有的细胞病变，称为细胞病变效应(CPE)。常见的变化有细胞变圆、聚集、坏死、溶解或脱落等。

?有些病毒如麻疹病毒、CMV、RSV等作用于细胞膜，可使邻近的细胞相互融合，形成多核巨细胞或称融合细胞。

?有些病毒(如狂犬病病毒、麻疹病毒等) 可在培养细胞中形成胞浆或核内的包涵体。

3.病毒的血清学鉴定

?中和试验(neutralizing test, NT test)

?补体结合试验(complement fixation test,CF test)

?血凝抑制试验(hemagglutinatia inhibition test, HI test)

?凝胶免疫扩散试验

中和试验(neutralizing test, NT test)

是病毒在活体内或细胞培养中被特异性抗体中和而失去感染性的一种试验。

补体结合试验(complement fixation test, CF test)

用已知病毒可溶性补体抗原(CF)来检测病人血清中相应(CF)抗体。

补体结合反应：可溶性抗原，如蛋白质、多糖、类脂质和病毒等，与相应抗体(IgG和IgM)结合后，抗原抗体复合物可以结合补体，但这一反应肉眼不能察觉，如再加入红细胞和溶血素，即可根据是否出现溶血反应来判定反应系统中是否存在相应的抗原或抗体。这个反应就是补体结合反应。

如果不发生溶血，即为补体结合试验阳性。如果出现溶血反应，即为补体结合试验阴性。

第五章病毒的遗传与变异

病毒株(strain)：同一种病毒的不同分离株或不同来源的病毒系

病毒型别(type)：同种病毒的不同血清型别

病毒野生型( Wildtype): 从自然宿主中新分离出的, 或者是实验室采用的

病毒突变体(mutant)：与野生病毒株的不同表型的变异株,已清楚其机理

病毒变异体(variant)：与野生病毒株的不同表型的变异株, 并不清楚其机理

病毒准株(quasispecies):在一个宿主体内，子代病毒出现了与原始感染株不一致，该变异个体称为病毒准株。

病毒物质变异的类型

1.病毒基因组碱基序列变异引起的表型改变

2.病毒基因组之间相互作用导致的重组与重配

3.病毒基因组与宿主细胞基因组的整合导致的遗传变异

突变分子改变的类型

?错配

?缺失、插入和移框突变

?重排

病毒突变类型

?Synonymous mutation同义突变（由于生物的遗传密码子存在兼并现象，在某一碱基改变后，在原来的某种aa的位置译成同一种aa，此现象称同义突变。）?Missense mutation 错义突变----渗漏突变型、中性突变（由于bp的替换，使一种aa的密码子变为另一种aa的密码子，在合成多肽时，译成了不同的aa，从而引起基因突变。这种突变被称为错义突变。）

?Nonsense mutation（无义突变：是编码某一氨基酸地三联体密码经碱基替换后,变成不编码任何氨基酸地终止密码UAA、UAG或UGA。虽然无义突变并不引起氨基酸编码的错误,但由于终止密码出现在一条ｍＲＮＡ的中间部位，就使翻译时多肽链的终止就此终止，形成一条不完整的多肽链。）

?Silent mutation沉默突变：中性突变，同义突变（另一类DNA的碱基改变虽然导致氨基酸变化，但不影响相应蛋白质的活性（突变的是无关紧要的位置），称为中性替代（neutral substitution））

?Forward mutation正突变（正向突变由野生型变为突变型的基因突变。）

?Reverse mutation突变体(mutant)经过第二次突变又完全地或部分地恢复为原来的基因型和表现型

?Suppressor mutation 抑制突变：原有突变存在，但表型效应被二次突变阻抑。反密码子也跟着突变

?渗漏突变型：错义突变的产物有部分活性（半显性，不规则显性）

?组成型突变constitutive mutation 与酶的合成有关的调节基因的一种突变。即原来酶的合成量受调节基因调节的诱导酶或阻遏酶，由于调节基因发生变异，酶的合成变为组成型（不管生长条件如何，酶的合成量总是恒定的）的一种现象。在诱导酶或阻遏酶的情况下，由特异的调节基因决定其结构的阻遏物通过与操纵基因结合，就会使该操纵基因控制下的某结构基因群（操纵子）的转录受到抑制。产生这种阻遏物的基因如果发生变异，它所成的阻遏物变得没有活性，不能和操纵基因结合，或由于操纵基因发生变异，成为不能与阻遏物结合的状况，这时操纵子的转录就不再受到抑制，操纵子所决定的蛋白质就会以组成型的方式被合成出来。为了将由于操纵基因变异所产生的组成型与因阻遏物发生变化所产生的组成型相区别，特将前者称为操纵基因组成型突变。

?无效突变体null mutant ：病毒的一个基因完全失活(由于大片段插入、缺失或重排而导致基因产物完全无效) 。用于确定病毒的必需基因。

?重组(Recombination)：两种或两种以上病毒感染同一细胞时，

病毒之间相互作用，发生核酸水平上

的互换和重新组合。

?重配(Reassortment)：分节段的RNA病毒之间，通过基因片段

的交换，使子代病毒基因组发生改变。

Requirement for Virus vector

?Packaging limit

?Eliminating of virus virulence

?Appropriate promoter

第八章病毒持续性感染

杀细胞效应(cytocidal effect)：病毒在细胞内增殖或者免疫病理反应引起细胞裂解死亡;

干扰素：（Interferon，IFN）由病毒感染/诱生剂刺激被感染细胞及巨噬细胞、单核细胞、淋巴细胞等多种细胞产生的具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的糖蛋白。

导致持续性病毒感染的原因：

?Non- cytopathic virus

?Host defense reduced

?机体免疫力低下，无力清除病毒

?病毒抗原性弱，机体难以产生有效免疫应答予以清除

?病毒逃逸宿主免疫作用，病毒产生突变

?病毒基因组整合于宿主细胞基因组，与细胞长期共存

持续性病毒感染的分类：

?潜伏性感染(latent viral infection)HSV

?慢性感染(chronic viral infection)HBV

?慢发病毒感染(slow virus infection)HIV

?急性病毒感染的迟发并发症（delayed complication after acute viral infection）

病毒持续感染的机制

?限制病毒的致细胞病变作用

?病毒基因组在宿主体内存留的机制

?逃避宿主的免疫系统监视的机制

逃避宿主的免疫系统监视的机制

1、限制病毒基因的表达：HSV---在感染神经元中无任何病毒蛋白表达

2、感染免疫学特异性位点：

?感染免疫系统不能接触到的细胞或组织：

如CNS （血脑屏障限制及MHC分子表达低下）、肾脏（血肾屏障）。

?病毒变异：逃避抗体的识别（流感病毒、HIV、HCV等）；

逃避T细胞的识别（HBV、HIV、EBV---TCR对抗性）?病毒伪装：朊病毒---致病性病毒与正常的蛋白分子结构类似

3、抑制T细胞识别所必须的细胞表面分子：

?多种病毒感染可以减少MHC I和MHC II类分子的表达；

?也可以通过抑制IFN-γ介导的MHC II-mRNA转录的正向调控。

4、干扰胞质分裂功能：病毒的防御分子干扰TNF，IFN-γ的作用

5、免疫耐受性：

?HBV携带者体内病毒特异性CTL的消除和失活。如母亲感染者，新生儿多为HBV 携带者，被感染的新生儿胸腺和外周血细胞中HBV特异性的T细胞被清除。成年

人被HBV感染后, 外周病毒特异性T细胞也可能被高剂量病毒抗原的过量刺激所

消除。

病毒感染成功的基本条件

?病毒的感染性：病毒的致病性、毒力、病毒量

致病力：与动物种类有关，与毒力和感染量有关

?合适的感染途径

?宿主机体的易感性：细胞表面的病毒受体、宿主机体的免疫状态、其他（体温、营养、年龄等）

病毒感染后的表现

溶（杀）细胞效应(cytocidal effect)

稳定态感染

整合感染和细胞转化

病毒感染后对细胞表型的影响：致细胞病变效应（CPE)

细胞形态学变化

细胞裂解

膜融合

膜渗透性的变化

包涵体的形成

细胞程序化凋亡

细胞转化

病毒感染对机体的致病作用

病毒对组织器官的亲嗜性与组织器官的损伤

病毒感染的免疫病理作用

病毒对免疫系统的致病作用

病毒对组织器官亲嗜性的的基础：

组织器官的细胞表面有病毒识别的受体

组织器官的细胞是病毒感染的容纳性细胞

抗体介导的免疫病理作用：

Ⅱ型超敏反应机制

Ⅲ型超敏反应机制

细胞介导的免疫病理作用：

Ⅳ型超敏反应机制；

病毒对免疫系统的致病作用：

病毒感染引起免疫抑制

病毒对免疫活性细胞的损伤

病毒感染引起自身免疫病

干扰素种类：

IFN-a：人白细胞产生

IFN-b：人成纤维细胞产生

IFN-g：人T细胞产生

抗病毒蛋白(antoviral protein,A VP)

?2’-5’腺嘌呤核苷合成酶—降解病毒的mRNA

?蛋白激酶(protein kinase R,PKR) —抑制病毒多肽链的合成

体液免疫

?病毒中和抗体

?血凝抑制抗体

?补体结合抗体

细胞免疫

CD8+ CTL

CD4+ Th1

阮病毒：正常阮病毒是α螺旋，可以被分解，而致病的突变阮病毒则是α螺旋+β螺旋，不易分解，沉积在脑细胞引起病变。

HSV-1三叉神经节HSV-2骶神经节

Antigenic shift can be result from a host is coinfected with two viral serotypes. (reassorment and recombination)

抗原性漂移和抗原性转变。

第十章病毒感染基础

呼吸道病毒传播：通过杯状细胞

消化道病毒传播：通过M细胞

Clara cell 可以分泌克拉拉类胰蛋白酶剪切流感病毒表面的HA。

Virus shedding病毒从皮肤表面释出的医学术语叫病毒散发或病毒散播(viral shedding) 。病毒散发可随症状发生(症状性疱疹) 及不随症状发生(非症状性疱疹)，例如，当您已发病，但症状仍未出现。

Zoonose人畜共患病

syncytium合胞体含有由一层细胞膜包绕的多个核的一团细胞质，这通常是由于发生了细胞融合或一系列不完全细胞分裂周期所致，在后一种情况中，核发生了分裂，但细胞却没有分裂。

Iatrogenic医源性感染是指在医学服务中,因病原体传播引起的感染and Nosocomical医院内感染原无感染又不在传染病潜伏期的病人入院后在医院内受到的感染。

Germ line transmission生殖细胞系播散

SARS（Severe acute respiratory syndrome）

冠状病毒是正链RNA病毒,拥有迄今所知的最大的RNA病毒基因组。冠状病毒粒子呈不规则形状

SARS病毒的复制酶编码区占基因组序列长度的2/3,相应的转录产物在翻译时利用特有的核糖体移框(ribosomal frame shifting)机制产生两个大小不同的多蛋白体(polyprotein)

ORF1ab和ORF1b

病毒通过膜融合进入细胞，在内质网—高尔基中间膜结构(ERGIC)中出芽、装配，成熟病毒颗粒以囊泡融合的方式运动至细胞表面并释放。

1.SARS_CoV感染后所产生的原发性和多种继发性损伤。

?SARS患者肺组织最独特、最典型的病理改变是肺泡上皮细胞和支气管上皮细胞的

大量脱落,造成肺泡腔和气道填塞，引起呼吸窘迫。其损伤的最终靶点有可能在细胞连接结构的有关结构蛋白。

2.前炎症细胞因子的释放导致细胞因子的调节障碍

?SARS_CoV是炎症细胞因子的强诱导剂，SARS_CoV感染之后引起了许多炎性介质

的释放,尤其是巨噬细胞的活化,释放了许多前炎症细胞因子,进而导致细胞因子调节

失控。

3.超敏反应

?SARS_CoV的相关结构蛋白与一些未知蛋白(主要是S蛋白及未知蛋白)对人体来说

是超抗原,可以诱发强烈的变态反应,从而引起剧烈的免疫损伤,快速大规模地破坏感

染细胞甚至是正常细胞与组织结构,引起急性肺损伤。

?可能是以前人类从未接触过SARS_CoV,此病毒一旦侵入机体后,就在肺等靶器官中

大量增殖,尤其是该病毒所具有的新的结构蛋白和包膜上的未知蛋白,不能被机体已

有的抗体相结合,导致机体内异体蛋白质异常升高,刺激机体发生超敏反应,从而造成

肺组织的严重损伤。

（异常的、过高的免疫应答。即机体与抗原性物质在一定条件下相互作用，产生致敏淋巴细胞或特异性抗体，如与再次进入的抗原结合，可导致机体生理功能紊乱和组织损害的免疫病理反应。又称变态反应。）

4.T细胞免疫失衡

?SARS从发病初期到病情持续发展的过程中都表现出外周血淋巴细胞计数下降,尤其

是CD4+细胞下降更明显,而且病情越重,CD4+下降越明显,这说明SARS患者的细胞免疫受到严重破坏。

结构特征

冠状病毒的RNA和RNA之间重组率非常高，病毒出现变异正是由于这种高重组率。重组后，RNA序列发生了变化，由此核酸编码的氨基酸序列也变了，氨基酸构成的蛋白质随之发生变化，使其抗原性发生了变化。而抗原性发生变化的结果是导致原有疫苗失效，免疫失败。

病毒周期

冠状病毒成熟粒子中，并不存在RNA病毒复制所需的RNA聚合酶（Viral RNA polymerase），它进入宿主细胞后，直接以病毒基因组RNA为翻译模板，表达出病毒RNA聚合酶。再利用这个酶完成负链亚基因组RNA（sub-genomic RNA）的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成，以及病毒基因组RNA的复制。冠状病毒各个结构蛋白成熟的mRNA合成，不存在转录后的修饰剪切过程，而是直接通过RNA聚合酶和一些转录因子，以一种“不连续转录”（discontinuous transcription）的机制，通过识别特定的转录调控序列（transcription regulating sequences, TSR），有选择性的从负义链RNA 上，一次性转录得到构成一个成熟mRNA的全部组成部分。结构蛋白和基因组RNA

复制完成后，将在宿主细胞内质网处装配（assembly）生成新的冠状病毒颗粒，并通过高尔基体分泌至细胞外，完成其生命周期。

传统治疗采用糖皮质激素及抗生素联合治疗。还有抗病毒药物。

疫苗治疗：中和抗体、灭活病毒、重组病毒颗粒、DNA疫苗、多表位疫苗。

SARS检测方法

?一、病毒分离

?二、电子显微镜直接检查病毒

?三、检测病毒的抗原成分（IF、IEA、ELISA）

?四、特异性抗体的检测（中和实验、补体结合实验、血凝抑制实验、IF、IEA、ELISA）

?基因诊断（核酸杂交、PCR、基因芯片）

单纯疱疹病毒

1.HSV主要分为两个血清型，即HSV-1和HSV-2。二者基因组相似，序列有50%的同源性，通过DNA限制性内切酶分析来区分。

2.HSV潜伏性感染期间在视神经节中没有感染性的病毒粒子能够被检测到，在潜伏性感染的组织中唯一能够被检测到的病毒基因产物就是LAT（RNA分子），而且在被感染的组织中没有一种蛋白产物与LAT有关。正是由于缺乏病毒蛋白的表达才使得被潜伏性感染的宿主细胞不被免疫系统发现。而且视神经元很少或者根本不表达MHC分子，因此T细胞不能稳定的接触被感染的神经元。

3.最基本的是，再激活必须有DNA复制的参与，并且所有有效感染所必须的病毒基因产物都必须出现。

4.HSV的检测:病毒分离和鉴定;抗体检测;DNA检测

口蹄疫病毒

1.不同种类的动物在流行病学中的作用是不同的，绵羊是“存储器”，它们携带病毒常常没有症状；猪是“放大器”，它将致病力弱的毒株变成强的毒株；牛是“指示器”，它对口蹄疫最敏感；而人与人之间的传播较少发生。

2.无囊膜包被，20面体衣壳。各型间彼此几乎没有交叉免疫性。最小的动物病毒是猪圆环病毒。最大的病毒是痘病毒和天花病毒。FMDV也有较大的弱点：耐热性差，所以夏季很少爆发

3.FMDV（foot and mouth disease virus）是利用衣壳蛋白VP1与细胞表面受体整合素和硫酸乙酞肝素（HS）结合进入易感细胞。

4.FMDV蛋白的翻译不依赖于帽子结构, 核糖体可直接通过与FMDV内部核糖进入位点( Internal Ribosome Entry Site,IRES) 相互作用启动FMDV 多聚蛋白质翻译。

烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus）

粒子杆状。

?以TMV-RNA为模板的3′-端开始复制合成全长的（-）RNA，形成双链，称复制型RNA（replicative，RF型）。在感病细胞与膜相连的病毒合成中，以（—）RNA为模板同时合成多达5～6条的（+）RNA，称为复制中间型（replicative intermediate，RI型）。

TMV应用：病毒晶体管，电池储能能力提高10倍。

脊髓灰质炎

1.脊髓灰质炎，俗称“小儿麻痹症”，是由脊髓灰质炎病毒引起的急性消化道传染病。注意脊髓灰质炎病毒是呼吸道病毒。

2.通常经口鼻传播，侵入血液循环系统引起，部分病毒可侵入神经系统。

3.脊髓灰质炎病人，由于脊髓前角运动神经元受损，与之有关的肌肉失去了神经的调节作用而发生萎缩，同时皮下脂肪，肌腱及骨骼也萎缩，使整个机体变细。

4.呈立体对称20面体。无交叉免疫。此种病毒核衣壳体裸露无囊膜

5.病毒的复制

?病毒与受体结合，VP4失去，病毒体进入细胞

?RNA进入胞质，翻译成多聚蛋白

?多聚体被裂解为特异的P1，P2和P3蛋白质

?病毒RNA在RNA多聚酶的作用下，以负链为模板合成

?衣壳是由P1，P2和P3蛋白质装配而来

6.人类是脊髓灰质炎病毒的唯一天然宿主，脊髓灰质炎病毒主要经粪-口传播的方式传染给其他人，但也可经口对口的传染方式染病，即也可通过患者的鼻咽部飞沫传播。

7.病毒的致病机制

?隐性感染

?病毒经经口入人体，在扁桃体及肠道淋巴组织繁殖

?顿挫型脊髓灰质炎

?侵入血液循环形成病毒血症，出现前驱期症状

?无瘫痪型

?通过血脑屏障侵入中枢神经系引起瘫痪前期症状

?瘫痪型

?病情进一步发展

8.主动免疫

?灭活疫苗(Salk疫苗)

?减毒活疫苗(Sabin疫苗)

被动免疫

未服过疫苗的年幼儿、孕妇、医务人员、免疫低下者、扁桃体摘除等局部手术后，若与患者密切接触，应及早肌注丙种球蛋白

9.脊髓灰质炎的检查

?脑脊液检查

?病毒分离

?免疫学检查

?血常规

?其他如心电图，肌电图等

登革病毒

传播：埃及斑纹和白线斑纹

结构：基因组为单股、正链RNA，衣壳为二十面体，球状脂质包膜

吸附：

?病毒通过糖蛋白直接与宿主细胞上特异受体结合

?病毒与病毒特异性IgG抗体形成免疫复合物，与细胞结合

侵入：

?病毒与受体结合后病毒包膜与细胞膜融合

?病毒通过受体介导的内吞进入胞内后，与内含体膜融合

抗病毒治疗：

?化学药物治疗

?免疫治疗

?基因治疗

干扰素α是病毒诱导白细胞产生的，干扰素β是病毒诱导纤维母细胞产生的，干扰素γ是病毒诱导淋巴样细胞产生的。

个论HIV

HIV基因组包括3个结构基因（gag、pol、env）和6个调节基因，（tat、rev、nef、vif、vpr 、vpu/vpx）。基因组RNA剪接成多个mRNA

HIV-1分类：根据HIV的亲嗜性

Molecular tropism:

X4 strain: CXCR4 tropic

R5 strain: CCR5 tropic

X4R5 strain: dual tropic

非结构基因---复制必须的调节基因

?LTR基因：由U3区、R区、U5区组成，在U3区和R区中有很多顺式作用因子与HIV基因的表达有关。

?Tat ：总开关，开启病毒所有基因的表达。激活HIV整合的基因转录，反式激活蛋白？？？。

?Rev：区别开关，仅对结构蛋白开绿灯。调节mRNA的剪接和促进mRNA转运至细胞质。表达结构蛋白，调节转录

?Rev: acts to induce the transition from the early to the late phase of HIV gene expression.

非结构基因---复制非必须的调节基因

?Nef基因：编码蛋白P27，对HIV基因的表达有负调控作用，以推迟病毒复制。该蛋白作用于HIV cDNA的LTR，抑制整合的病毒转录。可能是HIV在体内维持持续感染所必需。

?Vif基因：病毒感染性因子，促进病毒装配和成熟，可能影响游离HIV感染性、病毒体的产生和体内传播。

?Vpu基因：为HIV-1所特有，HIV的有效复制及病毒体的装配与成熟所必需。

?Vpr基因：编码病毒蛋白r，转运病毒DNA至细胞核，使细胞周期停留在G2期，抑制细胞生长。

HIV的致病机理

个论HBV

HBV阳性血清中可见到三种不同形态的颗粒

?小球形颗粒

?管形颗粒

?Dane颗粒

外壳：也称为病毒的外衣壳。相当于一般病毒的包膜。脂质双层内含有乙肝表面抗原（HBsAg）。

核心

分为外部的衣壳和内部双链DNA。衣壳由乙肝病毒的核心抗原（HBcAg）组成，呈二十面体对称，直径为27纳米，也称为内衣壳。DNA上还带有DNA聚合酶。DNA呈环状并且有缺口，大约含有约3200个核苷酸。DNA两链长短不一，长链完整，长度恒定，为负链。短链是正链，长度可变

cccDNA（covalently closed circular DNA）共价闭合环状DNA

大小三阳

?HBsAg阳性：感染HBV，见于急性肝炎、慢性肝炎、无症状HBV携带者。

?抗-HBs阳性：保护性抗体，见于恢复期、痊愈、疫苗接种者。

?HBeAg阳性：病毒复制和高传染性，见于急性肝炎、慢性肝炎。

?抗-HBe阳性：获得一定的免疫力，但需排除Pre-C区的变异株。（HBeAg与C抗原序列有一致性，比C抗原多了Pre-C区。）

?抗-HBc阳性：IgM提示病毒复制和高传染性；IgG见于慢性肝炎、恢复期。

可能的致病机理

细胞免疫介导的病理反应

?受感染的肝细胞表达病毒抗原、成为病毒感染靶细胞。

?效应T细胞：CD8+CTL、CD4+Th细胞。

?病毒蛋白诱导细胞免疫应答。

体液免疫介导的病理反应

?Ⅲ型超敏反应：免疫复合物沉积引起的肝外损伤。

?肝毛细血管栓塞：急性肝坏死。

自身免疫反应

?病毒感染使自身抗原的暴露，如肝细胞膜的肝特异性脂蛋白抗原，诱导自身免疫反应。

?细胞免疫

?体液免疫

免疫逃逸与免疫耐受

?免疫逃逸：病毒变异、肝细胞表达MHCΙ类分子低下、T细胞凋亡，逃逸免疫攻击。

?免疫耐受：不成熟的免疫系统接触病毒、免疫细胞凋亡，无症状HBV携带者、慢性肝炎。