病毒

从SARS和H1N1看病毒时隔多年，我们仍无法忘记在2002年冬到2003年春肆虐全球的SARS(Severe Acute Respiratory Syndrome,严重急性呼吸综合征)在国内称之为非典。

据科学家研究，引发非典蔓延的(SARS)病毒属于一种新的冠状病毒，一种RNA病毒，它与现在已有的冠状病毒比较结果显示，其核苷酸水平的相似性极差。

当RNA病毒(比如HIV病毒和流行性感冒病毒)在活细胞内迅速增殖(基因组复制和病毒体装配)时，它们可以在短期内较容易地在不同组织中改变其遗传结构，变异性极强 .冠状病毒粒子呈不规则形状，直径约60-220nm。

病毒粒子外包着脂肪膜，膜表面有三种糖蛋白：刺突糖蛋白（S，Spike Protein，是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点）；小包膜糖蛋白（E，Envelope Protein，较小，与包膜结合的蛋白）；膜糖蛋白（M，Membrane Protein，负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成）。

少数种类还有血凝素糖蛋白（HE 蛋白，Haemaglutinin－esterase）。

冠状病毒的核酸为非节段单链（+）RNA，长27-31kd，是RNA病毒中最长的RNA核酸链，具有正链RNA特有的重要结构特征：即RNA链5’端有甲基化“帽子”，3’端有PolyA “尾巴”结构。

这一结构与真核mRNA非常相似，也是其基因组RNA自身可以发挥翻译模板作用的重要结构基础，而省去了RNA－DNA－RNA的转录过程。

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。

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。

到目前为止，大约有15种不同冠状病毒株被发现，能够感染多种哺乳动物和鸟类，有些可使人发病。

冠状病毒引起的人类疾病主要是呼吸系统感染（包括严重急性呼吸综合征，SARS）。

该病毒对温度很敏感，在33℃时生长良好，但35℃就使之受到抑制。

由于这个特性，冬季和早春是该病毒疾病的流行季节。

目前人类冠状病毒还没有合适的可作研究用的动物模型，因此对冠状病毒的分离工作难度很大，需用人肝脏细胞、气管及鼻黏膜细胞，经器官培养才能分离得到。

增殖病毒也要用上述材料，亦很困难。

冠状病毒的血清型和抗原变异性还不明确。

冠状病毒可以发生重复感染，表明其存在有多种血清型（至少有4种已知）并有抗原的变异，其免疫较困难，目前尚无特异的预防和治疗药物。

2009年3至4月，墨西哥爆发H1N1疫潮，导致过百人感染。

疫情随后传播到全世界。

2009年4月30日凌晨，世界卫生组织把全球流感大流行警告级别提高到第5级。

而引起此次流感大流行的罪魁祸首是一种甲型H1N1流感病毒。

流感病毒分为甲、乙、丙（或A、B、C）三型，其中最常见的就是甲型，每年流行的季节性流感大多是甲型流感。

在流感病毒的表面存在两种蛋白质。

一种能让血液中的红细胞凝聚在一起，所以叫做血凝素（简称HA或H）。

另一种蛋白质能把神经氨酸（一种糖类分子）分解掉，所以叫神经氨酸酶（简称NA或N）。

这两种蛋白质因为暴露在流感病毒的外面，流感病毒进入人体后，它们就成了人体免疫系统的靶子。

如果这两种蛋白质出现了变异，免疫系统识别不了它们，流感病毒就能躲过去。

因此病毒学家就根据这两种蛋白质的变异情况来给流感病毒做进一步的分类，编上不同的号码。

这次的流感是甲型H1N1亚型，那两个数字就分别表示其血凝素和神经氨酸酶的类型。

H1N1病毒结构是球形或丝状的形式。

临床分离的经历有限的化验过程和组织培养，有更多的丝状比球形粒子，但主要包括球形颗粒。

在H1N1病毒基因组上包含8个单体（非配对）RNA 链代码为11蛋白(HA, NA,NP, M1, M2, NS1, NEP, PA, PB1，PB1-F2，PB2) 。

总基因组大小是13588。

分割性质基因组允许整个基因在不同的病毒载体的细胞同时存在。

8个RNA的部分是：①下编码血凝素的感染到宿主生物体HA。

流感病毒芽从根尖表面极化上皮细胞（如支气管上皮细胞）到腔肺部，因此通常嗜肺。

原因是，HA的类胰蛋白酶克拉仅限于肺部。

然而， 2004的H5和H7亚型禽流感病毒使病毒的增长其他器官比肺部感染速度更快。

②NA神经氨酸酶。

③NP核蛋白。

④M 基质蛋白。

⑤NS的两种截然不同的非结构蛋白（ NS1和NEP）。

⑥PA RNA聚合酶。

⑦PB1 的RNA聚合酶和PB1 - F2代蛋白。

⑧PB2 RNA聚合酶。

该病毒对RNA的合成发生在细胞核，对蛋白质的合成发生在细胞质中。

该病毒内核离开细胞核移植对细胞膜，斑块病毒跨膜蛋白（血凝素，神经氨酸酶蛋白和M2 ）和一个基本层的供应量M1蛋白，并通过这些补充，完成包膜病毒释放到细胞外流体。

H1N1新型流感（猪流感）原是一种于猪只中感染的疾病，属于甲型流感病毒。

猪作为流感病毒的“混合器”，在流感病毒跨种属障碍而感染新宿主的过程中起着重要的作用。

由于猪上皮细胞具有唾液酸2,6-半乳糖苷和唾液酸2,3-半乳糖苷，人流感病毒可与前者结合，而禽流感病毒与后者结合，因此，猪上皮细胞就能够被人流感病毒和禽流感病毒感染，而成为毒株间基因重组的活载体[15-16]。

这就导致了人畜交叉感染，使得传染范围扩大。

以上两种都是病毒，因此具有病毒的一般特征：①形体极其微小，一般都能通过细菌滤器，因此病毒原叫“过滤性病毒”，必须在电子显微镜下才能观察②没有细胞构造，其主要成分仅为核酸和蛋白质两种，故又称“分子生物”③每一种病毒只含一种核酸，不是DNA就是RNA④既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分⑤以核酸和蛋白质等“元件”的装配实现其大量繁殖⑥在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持其侵染活力⑦对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感⑧有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。

病毒，是一类不具细胞结构，具有遗传、复制等生命特征的微生物。

病毒同所有生物一样，具有遗传、变异、进化的能力，是一种体积非常微小，结构极其简单的生命形式，病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。

病毒的分类：从遗传物质分类：DNA病毒、RNA病毒、蛋白质病毒（如：朊病毒）从病毒结构分类：真病毒（Euvirus，简称病毒）和亚病毒（Subvirus，包括类病毒、拟病毒、朊病毒）从寄主类型分类：噬菌体（细菌病毒）、植物病毒（如烟草花叶病毒）、动物病毒（如禽流感病毒、天花病毒、HⅣ等）从性质来分：温和病毒（HⅣ）、烈性病毒（狂犬病毒）。

病毒的形态多样，大致可分为：⑴球状病毒；⑵杆状病毒；⑶砖形病毒；⑷冠状病毒；⑸丝状病毒；⑹链状病毒；⑺有包膜的球状病毒；⑻具有球状头部的病毒；⑼封于包含体内的昆虫病毒。

多数病毒直径在100nm(20~200nm），较大的病毒直径为300－450纳米（nm），较小的病毒直径仅为18-22纳米。

病毒主要由内部的遗传物质和蛋白质外壳组成。

由于病毒是一类非细胞生物体，故单个病毒个体不能称作"单细胞",这样就产生了病毒粒或病毒体(virion).病毒粒有时也称病毒颗粒或病毒粒子(virus particle），专指成熟的结构完整的和有感染性的单个病毒。

核酸位于它的中心，称为核心（core）或基因组（genome),蛋白质包围在核心周围，形成了衣壳(capsid).衣壳是病毒粒的主要支架结构和抗原成分，有保护核酸等作用。

衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位（subunit）——衣壳粒（capsomere）所构成。

核心和衣壳合称核心壳（nucleocapsid）。

有些较复杂的病毒，（一般为动物病毒，如流感病毒），其核心壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白（glycoprotein）的类脂双层膜覆盖着，这层膜称为包膜（envelope）。

包膜中的类脂来自宿主细胞膜。

有的包膜上还长有刺突（spike）等附属物。

包膜的有无及其性质与该病毒的宿主专一性和侵入等功能有关。

昆虫病毒中有1类多角体病毒，其核壳被蛋白晶体所包被，形成多角形包涵体。

病毒的复制周期大致可分为连续的五个阶段：吸附、侵入、增殖、成熟（装配）、裂解（释放）。

宿主细胞对病毒感染的反应有4种：无明显反应、细胞死亡、细胞增生后死亡和细胞转化。

高等动、植物感染病毒后，可表现为显性感染和持续感染，动物病毒还可表现为隐性感染。

隐性感染无临床症状，显性感染表现为临床疾病；在持续感染中，病毒在机体内长期存在。

动物病毒的持续感染又分为潜伏感染、慢性感染和长程感染3类。

潜伏感染如疱疹，平常无症状也查不到病毒，但由于内外因素的刺激而复发时出现病毒；慢性感染如乙型肝炎，有或无症状，但可查到病毒；长程感染限于少数病毒，如绵羊的Maedi－visna（一种反录病毒感染）可查到病毒；潜伏期和病程都很长，进行性发病直至死亡。

高等动物能对病毒感染产生特异性免疫反应。

免疫反应分为体液免疫和细胞免疫两类，体液免疫表现为由B细胞产生的抗体，其中包括能特异地灭活病毒的中和抗体。

中和抗体在预防再感染中起主导作用。

细胞免疫的主要表现是识别病毒抗原并发生反应的T淋巴细胞，在清除病毒和病毒感染细胞中起主导作用。

植物细胞对病毒常有过敏反应，细胞迅速死亡，形成枯斑，同时病毒复制也受到限制。