脊髓灰质炎病毒(研究运用)
病毒纯化
现代病毒研究往往需要大量的纯病毒粒子，以便于化学研究或制备抗体。
在这里我们简明地描述一下脊髓灰质炎病毒（Polio virus）的纯化步骤。
它是一种已被广泛研究的危害人体健康的病毒。
在开展人体病毒实验工作以前，让实验工作人员获得抵抗这种病毒的免疫力是非常必要的。
脊髓灰质炎病毒疫苗很容易获得，大多数工作人员可能已经获得免疫，但重新免疫是必要的预防措施。
病毒的纯化步骤主要是：1.在大规模的装置中培养病毒；2.去除富含病毒培养液；3.通过沉淀将病毒浓缩；4.通过密度梯度离心最终纯化病毒。
现在我们讲解每个步骤的一些细节。
1.在大型装置中培养细菌。
为获得足够的用于化学研究的病毒，必须制备大量病毒。
每种病毒的培养都有不同的步骤。
脊髓灰质炎病毒是在人或灵长类动物细胞系中培养的，可以培养在一大瓶中沿壁生长的单层细胞上，也可以在一个轻轻搅拌的细胞悬液中。
在有利病毒生长的条件下，每个宿主细胞能生产10～1000的感染单位的病毒，即每毫升一个感染单位的滴度（或称效价）。
2.富含病毒培养液的去除。
病毒的生长和释放伴随着细胞的破损。
在病毒复制完成的时候，培养液中大多数细胞已经变成了细胞碎片。
为使所有病毒分子完全释放，要通过反复冷冻—融化的循环过程使细胞进一步破碎。
然后将富含病毒的液体从培养瓶转移到离心试管中。
低速离心除去大分子的细胞残骸。
3.通过沉淀将病毒物质浓缩。
由于病毒是蛋白质性质的，它们能通过蛋白质沉淀法沉淀。
脊髓灰质炎病毒可通过高浓度的NH4Cl（每毫升培养液中加0.4g）沉淀下来。
这一过程要在低温下进行，NH4Cl要在搅拌下缓慢加到培养液中。
由于病毒蛋白沉降，溶液将变得浑浊。
将沉淀物通过低速离心（2000g，1-2hr）。
然后将含有病毒分子的沉淀物在少量磷酸盐缓冲液中再次悬浮培养。
这一步骤可浓缩病毒大约10倍，99％以上的病毒粒子可沉淀回收。
4.通过密度梯度离心最终纯化病毒。
脊髓灰质炎病毒可以通过蔗糖或CSCl的密度梯度离心纯化。
脊髓灰质炎案例
脊髓灰质炎案例脊髓灰质炎（Poliomyelitis）是由脊髓灰质炎病毒引起的一种急性传染病，主要通过粪口途径传播。
该病在全球范围内广泛存在，尤其是发展中国家。
本文将从病因、症状、诊断、治疗等方面介绍脊髓灰质炎的相关知识。
一、病因脊髓灰质炎病毒属肠道病毒科，分为3个血清型：脊髓灰质炎病毒1型、脊髓灰质炎病毒2型和脊髓灰质炎病毒3型。
感染者主要通过粪口途径将病毒排入环境中，其他人通过口腔、呼吸道或消化道黏膜接触感染源而感染。
二、症状脊髓灰质炎的潜伏期一般为3-35天，患者出现非特异性症状，如发热、咳嗽、咽痛、恶心等。
部分患者在此期间出现腹泻或便秘。
随后，患者出现中枢神经系统症状，如头痛、颈部僵硬、肌肉疼痛等。
少数患者会出现脑膜炎症状，如意识障碍、抽搐等。
三、诊断脊髓灰质炎的诊断主要依靠临床症状和实验室检查。
临床上，医生会根据患者的症状进行初步判断。
实验室检查方面，主要包括病毒分离和血清学检测。
病毒分离可通过采集患者的咽拭子、粪便等样本进行培养和鉴定。
血清学检测主要是通过检测患者血清中的病毒抗体水平来确定感染情况。
四、治疗脊髓灰质炎的治疗主要是对症治疗和支持治疗。
对症治疗包括控制发热、缓解疼痛、保持水电解质平衡等。
支持治疗主要是针对患者的呼吸、营养、康复等方面进行干预。
在疫苗出现之前，康复治疗是脊髓灰质炎患者的重要治疗手段，通过物理治疗、康复训练等措施帮助患者恢复肌力和功能。
五、预防脊髓灰质炎的预防主要依靠疫苗接种。
脊髓灰质炎疫苗分为口服和注射两种，其中口服疫苗采用活病毒疫苗，注射疫苗采用灭活病毒疫苗。
疫苗接种能够有效预防脊髓灰质炎的发生和传播。
六、病例小明是一名8岁男孩，突然出现高热、咳嗽和咽痛症状。
几天后，他开始出现颈部僵硬和肌肉疼痛。
他的父母发现他走路时步态不稳，右腿的力量明显减退。
小明被送往医院，经过详细的体格检查和实验室检查，被诊断为脊髓灰质炎。
医生立即开始对症治疗和支持治疗，并建议进行康复训练。
脊髓灰质炎(4.10)
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神经系统检查
• • • • 运动检查 感觉检查 反射检查 脑膜刺激征
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运动检查
神经系统疾病常出现运动障碍。在神经 系统检查中，运动检查是一重要项目。 运动检查包括： 肌萎缩检查 肌张力检查 肌力检查
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（1）肌萎缩
是指肌肉体积变小。可与邻近的及对侧 相同的肌肉比较。并可用带尺测量肢体 的周胫。
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诊 断
诊断原则：根据流行病学史、临床症状与 体征、实验室检查以及随访结果等进行综 合分析做出诊断。
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诊 断
诊断依据：
1 流行病学史 1.1 与确诊的脊髓灰质炎患者有接触史或近期曾 经到过脊髓灰质炎流行地区。
1.2 经过3d～35d(一般为5d～14d)的潜伏期。
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诊 断
诊断依据：
2 临床表现 2.1 早期可有发热、呕部不适、婴幼儿可烦躁不安、 腹泻/便秘、多汗、恶心、肌肉酸痛等症状。
是指肌肉收缩时的力量。肌力一般按六级记录：
0级(全麻痹) ： 刺激肌肉时，毫无收缩现象 1级(次全麻痹)：刺激肌肉时，肌腱或肌体略见收缩或触 之有收缩感，但不引起动作 2级(重度麻痹) ：肢体不能向上抬举，只能在平面上移动 3级(中度麻痹) ：可自动向上抬举，但不能承受任何压力 4级(轻度麻痹) ：可自动向上抬举，亦能承受一定压力， 但不能对抗阻力 5级： 肌力正常
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临床表现
• 顿挫型(轻型)
约占4%～8%。病毒未侵袭中枢神经组织。
①上呼吸道感染症状，如发热，咽部不适、充血 及咽后壁淋巴组织增生，扁桃体肿大等。 ②胃肠道症状，恶心、呕吐、腹泻或便秘，腹部不 适等 ③流感样症状，头痛、乏力、关节、肌肉酸痛等。
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临床表现
脊髓灰质炎病毒
脊髓灰质炎病毒是引 起脊髓灰质炎的病毒。 病毒常侵犯中枢神经 系统，损害脊髓前角 运动神经细胞，导致 肢体松弛性麻痹，多 见于儿童，故又名小 儿麻痹症。
脊髓灰质炎病毒有三个血清型，这三型病毒的核 苷酸序列已经清楚，总的核苷酸数目为7500个左 右。虽然有71%左右的核苷酸为三型脊髓灰质炎病 毒所共有，但不相同的核苷酸序列却都位于编码 区内，因此三型病毒间中和试验无交叉反应。
防 治 原 则
目前尚无特异的治疗脊髓灰质炎病毒感染的药物。对该病的控制主要 依赖于疫苗的使用，被动免疫仅用于个别情况。 主动免疫 自50年代中期以来，一直采用Salk灭活疫苗及Sabin减毒活疫苗，免 疫效果良好，极大地降低了脊髓灰质炎的发病率。Salk疫苗由三型病 毒经甲醛灭活后混合制成，肌肉注射，可诱导机体产生中和抗体。 Sabin采用口服，方法简便，不但可使机体产生液抗体。还能刺激肠 壁浆细胞产生分泌型lgA，对野毒株有消灭作用，从而切断其在人群 中的传播，因而Sabin 疫苗的免疫效果更好。
感染后人体对同型病毒能产生较持久的 免疫力，血清中最早出现特异型IgM，两 周后出现IgG（中和抗体）。唾液及肠道 产生分泌型IgA。中和抗体水平在起病后 2～3周到达高峰，1～2年内渐下降，但 一直保持一定水平，不仅可保护患者免 遭同型病毒感染，对异型病毒也具低保 护力。此外，此病毒具有C和D两种抗原。 C抗体病后出现早而在病程1～2周后即下 降，D抗体出现较迟，2个月达高峰，保 持2年左右，有型特异性。特异抗体可通 过胎盘（IgG）及母乳（含分泌型IgA） 自母体传新生儿，此种被动免疫在出生 后6个月中渐渐消失。年长儿大多经过隐 性感染获得自动免疫力，抗体水平再度 增长；到成人时大多数已具有一定免疫 力。
研究进展
脊髓灰质炎
脊髓灰质炎病毒综述任红梅赵娜张春梅摘要：脊髓灰质炎病毒（poliovirus,Polio）是对人体健康危害最大的病毒之一，也是被人们认识的最为详细的病毒之一。
Polio曾经在全世界广泛流行，由其引起的脊髓灰质炎俗称小儿麻痹症，是世界卫生组织推行计划免疫进行控制的重点传染病。
目前，这个病毒所引起的流行性疾病已经在全球得到了控制。
但是作为一个病毒生物学研究的模型，目前仍然在很多实验室受到重视，本文从脊髓灰质炎病毒的一般特征、生命周期、分子生物学特征和发病机制、临床表现、预防和治疗、前景展望等方面对脊髓灰质炎进行了详细的介绍。
关键字：脊髓灰质炎病毒发病机制临床表现预防治疗1.概述脊髓灰质炎病毒（Poliovirus，或称为脊髓灰白质炎病毒）是脊髓灰质炎（小儿麻痹）的病原，又称小儿麻痹病毒。
它是一个没有外壳的病毒，由一条单股RNA组成，直径约25纳米，属于小核糖核酸病毒科肠道病毒属。
除人外，猴也会受这种病毒感染。
脊髓灰质炎病毒是属于小核糖核酸病毒科的肠道病毒，病毒呈球形，直径约20～30nm，核衣壳为立体对称20面体，有60个壳微粒，无包膜。
根据抗原不同可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，Ⅰ型易引起瘫痪，各型间很少交叉免疫。
脊髓灰质炎病毒对外界因素抵抗力较强，但加热至56℃以上、甲醛、2%碘酊、升汞和各种氧化剂如双氧水、漂白粉、高锰酸钾等，均能使其灭活。
脊髓灰质炎病毒属于微小核糖核酸（RNA）病毒科（picornaviridae）的肠道病毒属（enterovirus）。
此类病毒具有某些相同的理化生物特征，在电镜下呈球形颗粒相对较小，直径20～30nm，呈立体对称12面体。
病毒颗粒中心为单股正链核糖核酸，外围32个衣壳微粒，形成外层衣壳，此种病毒核衣壳体裸露无囊膜。
核衣壳含4种结构蛋白VP1、VP3和由VP0分裂而成的VP2和VP4。
VP1为主要的外露蛋白至少含2个表位（epitope），可诱导中和抗体的产生，VP1对人体细胞膜上受体（可能位于染色体19上）有特殊亲和力，与病毒的致病性和毒性有关。
儿童脊髓灰质炎疫苗的研制与应用进展
从长期来看，儿童脊髓灰质炎疫苗的接种成本相对较低，而其所带 来的健康收益和社会效益显著，具有较高的投入产出比。
06
未来挑战与展望
新型疫苗研发方向探讨
基因工程疫苗
利用基因工程技术，研发能够表达脊髓灰质炎病毒抗原的基因工 程疫苗，提高疫苗的安全性和有效性。
病毒样颗粒疫苗
构建仅包含脊髓灰质炎病毒外壳蛋白的病毒样颗粒，不含病毒遗 传物质，具有更高的安全性。
20世纪50年代，美国科学家Salk成功研制出 灭活脊髓灰质炎疫苗，并在全球范围内推广 使用。
随后，Sabin成功研制出口服减毒活疫苗，该 疫苗使用方便、免疫效果好，逐渐取代灭活 疫苗成为主流。
世界卫生组织（WHO）在全球范围内推广儿 童脊髓灰质炎疫苗接种，使得该病发病率显 著下降。
新型疫苗研制进展
03
儿童脊髓灰质炎疫苗种类及特点
减毒活疫苗种类及特点
Sabin株脊髓灰质炎减毒活疫苗（OPV）
由三种不同血清型的减毒株组成，通过口服接种，能够在肠道内复制并产生免疫力。OPV具有成本低、易于接种 、免疫效果好等优点，但同时也存在疫苗相关麻痹病例（VAPP）和疫苗衍生病毒（VDPV）的风险。
新型减毒活疫苗
免疫效果
减毒活疫苗能够产生较强的肠道免疫力，对预防脊髓灰质炎的传播具有重要意义；灭活疫苗免疫效果相对较弱，需要 多次接种。
成本及可及性
减毒活疫苗成本低，易于生产和接种，适合在发展中国家广泛应用；灭活疫苗成本较高，不利于广泛应 用，但随着新型灭活疫苗的研制和应用，这一状况有望得到改善。
04
儿童脊髓灰质炎疫苗接种策略与实 践
不同疫苗株的免疫效果
03
针对不同疫苗株的免疫效果评价显示，各疫苗株均具有良好的
脊髓灰质炎病毒的致病机制及其疫苗的研究
脊髓灰质炎病毒的致病机制及其疫苗的研究脊髓灰质炎是一种由脊髓灰质炎病毒引起的急性传染病，其主要致病机制是通过病毒感染神经元，破坏中枢神经系统的正常结构和功能。
该病在20世纪初期被称为“小儿麻痹症”，主要影响儿童，甚至有少数可引起死亡。
自20世纪50年代起，通过灭活疫苗的广泛使用，脊髓灰质炎的疫情得到了有效控制，但是该病仍然在某些国家和地区存在，尤其是在发展中国家和地区。
脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒，属于皮肤病毒科，其基因组大小约为7.5 kb。
该病毒的分布广泛，可在全球范围内找到。
脊髓灰质炎病毒分为三个不同的血清型，即1型、2型和3型，每个血清型具有不同的致病性和免疫原性。
该病毒以呼吸道或胃肠道为入侵途径，随后进入血液并感染神经元。
脊髓灰质炎病毒主要侵袭前角细胞和运动神经元，从而引起麻痹。
前角细胞是神经元中最大的一类细胞，其细胞体位于脊髓的前角区域，通过分支连接到肌肉中以完成运动。
而运动神经元是控制肌肉运动的神经元，主要位于脊髓和脑干。
脊髓灰质炎病毒会通过侵入这些神经元，从而导致运动神经元损失和死亡，导致患者出现麻痹。
研究表明，脊髓灰质炎病毒的感染和致病是与机体免疫系统的变化密切相关的。
由于该病毒主要感染神经元，机体对病毒的免疫保护主要由细胞免疫和体液免疫来完成。
研究表明，细胞免疫相对更为重要，特别是T淋巴细胞的作用至关重要。
当病毒感染神经元时，机体会产生抗体和T淋巴细胞介导的细胞免疫反应，通过清除感染的神经元来消除病毒。
但是在某些情况下，机体的免疫系统可能会引起过度反应，导致免疫介导的神经元损伤，从而加剧疾病进程。
目前，灭活疫苗已经成为预防脊髓灰质炎的主要手段。
研究表明，灭活疫苗可以刺激机体产生抗体和T淋巴细胞介导的免疫反应，从而消除感染。
同时，该疫苗安全性高，不会造成病毒传播，因此广泛被应用于全球范围内。
灭活疫苗主要分为两种类型，即全细胞疫苗和亚单位疫苗。
全细胞疫苗是使用灭活的脊髓灰质炎病毒作为疫苗，通过人体注射该疫苗来产生免疫反应。
脊髓灰质炎病毒
疫苗接种成功案例
全球消灭脊髓灰质炎行动
自20世纪80年代起，全球范围内开展消灭脊髓灰质炎行动。 通过广泛的疫苗接种运动，全球脊髓灰质炎病例大幅减少。
印度消灭脊髓灰质炎的历程
印度在20世纪90年代开始大力推广脊髓灰质炎疫苗接种，经 过多年努力，终于在2014年宣布消灭了本土传播的脊髓灰质 炎病毒。
治疗与康复案例
传播方式
主要通过粪口途径传播，病毒 经胃肠道进入血液，再侵犯脊 髓和脑干。
易感人群
主要影响5岁以下的儿童，尤 其是未接种疫苗的儿童。
全球范围内的爆发与控制
01
爆发
脊髓灰质炎病毒在全球范围内多 次爆发，尤其在卫生条件较差的 地区。
02
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控制
消灭
自20世纪50年代起，全球范围内 开始广泛接种脊髓灰质炎疫苗， 有效控制了该病毒的传播。
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脊髓灰质炎病毒的预防和治疗
预防措施
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保持个人卫生
勤洗手，避免与病毒接触。
避免前往疫情高发区
避免前往脊髓灰质炎病毒高发地区，减少外出。
疫苗接种
及时接种脊髓灰质炎病毒疫苗，提高免疫力。
治疗方法
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03
药物治疗
在感染初期，可以使用抗 病毒药物进行治疗，如利 巴韦林等。
支持治疗
对于出现症状的患者，需 要进行支持治疗，如呼吸 支持、营养支持等。
新药研发
加大投入，推动脊髓灰质炎病毒相关 的新药研发，寻找更有效、更安全的 治疗方法。
国际合作与全球卫生安全
国际合作
加强国际间的合作与交流，共同应对脊髓灰质炎病毒的威胁，确保全球卫生安 全。
全球卫生安全
将脊髓灰质炎病毒的防控纳入全球卫生安全战略，推动各国共同参与，形成全 球联防联控的格局。
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专业应用
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专业应用
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2.培养特性
仅能在灵长类来源的细胞内增殖，常 用人胚肾、人胚肺、人羊膜及猴肾细胞 、Hela（人宫颈癌细胞）、Vero（非 洲）等，在易感细胞中增殖后引起CPE 。
专业应用
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• 4.抵抗力
• 强，-70度~20度存活数年，在粪便和污 水中可存活数月。酸性环境中稳定，不被 胃酸和胆汁灭活。耐乙醚，对高锰酸钾、 过氧化氢、漂白粉等氧化剂及紫外线、干 燥等敏感。
专业应用
5
பைடு நூலகம்
二、微生物学检验
1.标本
发病1周内采集咽拭子或咽漱液，1周后采 集粪便，血液，脑脊液。疑似该病死亡 的尸体标本可可采集中枢神经系统和降 结肠标本。
• 二 脊髓灰质炎病毒
• 是引起脊髓灰质炎的病原体，又称小儿麻痹症 • 病毒侵犯中枢神经系统，损害脊髓前角运动神经
细胞，引起肢体松弛性麻痹 • 发现于尼日利亚 • 2000年10月WHO宣布西太为无脊灰区，标志我
国进入无脊灰区
专业应用
1
（一）、生物学特性
1.形态结构
具有典型的肠道病毒的特性。病毒球形 ，单股正链RNA
病毒感染后的结局取决于毒株的毒力、感染病 毒的相对数量、机体免疫功能状态等多种因素。
显性感染病人的临床表现有三种类型。 ①轻型（无症状感染）：为顿挫感染，病毒不 侵入中枢神经系统。病症似流感，并可迅速恢复 。 ②非麻痹型：病毒侵入中枢神经系统及脑膜， 病人具有典型的无菌性脑膜炎症状，有轻度颈项 强直及脑膜刺激症。 ③麻痹型：病毒侵入并破坏中枢神经系统，造 成肌群松弛、萎缩，最专终业应发用 展为松弛性麻痹，极 11
专业应用
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专业应用
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专业应用
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• 1.传播途径？
思考
• 早期诊断检测方法？
专业应用
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专业应用
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• 2.分离培养 .
• 接种人胚肾、人羊膜、猴肾细胞、HeLa、 Vero等易感细胞中，增殖后观察细胞致病 性，做中和试验等进行鉴定。
专业应用
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• 3. 免疫学检测：1周末达到高峰，IgM
阳性可做早期诊断，取发病早期和恢复 期双份血清，若血清抗体滴度有4倍以上 增长可进行诊断。
• 4. 核酸检测：核酸杂交、RT-PCR等。
• 5.免疫荧光检测抗原 快速诊断
专业应用
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（三）临床意义 • 该病经粪-口途径传播，一年四季均
可发生，但流行都在夏、秋季。
• 人是脊髓灰质炎病毒唯一天然宿主
专业应用
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• 致病过程
• 口—咽喉部、肠道的淋巴结
（繁殖）—血液（败血症）—肝、 脾、淋巴结的网状内皮细胞（繁 殖）——神经系统
专业应用
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