病毒学概论

膜融合后穿入
3.脱壳
病毒体必须脱去蛋白质衣壳后，核酸才能 发挥作用。多数病毒穿入细胞以后，随即有细 胞溶酶体的作用，使衣壳蛋白水解，释放出基 因组核酸。但痘病毒特殊，分两步脱壳。先由 溶酶体作用脱去外壳蛋白质，病毒核心（内层 衣壳和核酸）释放于细胞质中。然后再经病毒 编码产生一种脱壳酶，脱去内层衣壳后才能释 放出核酸。螺旋对称型病毒，如流感病毒RNA 仍包裹在蛋白质衣壳内时即可进行转录。
1、水平传播(horizontal transmission)
病毒在人群不同个体间的传播，称水平传播。
人群
呼吸道、消化道 皮肤粘膜、医源性
人群
2、垂直传播(vertical transmission)
病毒通过胎盘或产道，直接由亲代传给子代的方
式，称垂直传播。
出芽释放
一、病毒的培养：
（一）动物接种
1、不同的病毒，易感动物不同，常用
动物有：小鼠、大鼠、豚鼠、兔、猴等；
2、接种的途径也有多种，可：皮下、
皮内、脑内、腹腔、静脉等接种； 3、病毒→动物→动物出现感染症状， 据症状鉴定病毒或取病变组织进一步检查。
3、病毒在细胞内增殖的检查与鉴定 （1）观察细胞变化(cytopathic effect,CPE)： CPE——病毒感染细胞后引起的细胞病变。
可发生一种病毒的增殖抑制另一种病毒复制的现
象，即干扰现象。 2、产生原因：
（1）第一种病毒感染细胞后使细胞表面受体
或代谢途径发生变化； （2）病毒感染细胞后可诱导细胞产生抑制病 毒复制的一组蛋白（干扰素，interferon，IFN）
四、病毒的异常增殖
1、缺陷干扰颗粒（defective interfering
复制 （依赖RNA的 RNA多聚酶）
药物作用的靶
双链RNA （复制中间型）
子代RNA
（2）负单链RNA病毒（有依赖RNA的RNA多聚酶）：
药物作用的靶 负单链RNA
依赖RNA的 RNA多聚酶
双链RNA（复制中间型）
解链
正单链RNA（有mRNA功能）
子代RNA
结构蛋白
（衣壳蛋白等）
（3）逆转录病毒（有逆转录酶，即依赖RNA的DNA多聚酶）： 单链RNA
2、病毒衣壳：由多肽构成的壳微粒组成， 有三种排列方式： 螺旋对称 立体对称 复合对称
病毒的几种对称类型（据壳粒排列方式所分）
螺旋对称型 （helical symmetry)
20面体立体对称型(icosahedral symmetry)： 大多数球状病毒属之；
五邻体
六邻体
20面体立体对称型
壳粒(capsomere)：
由少数几种重复的 多肽亚单位组成
核 衣 壳
裸病毒
衣壳（capsid）：由许多蛋白 质壳粒组成，保护核酸，介导 病毒感染细胞且有抗原性。
（1）核心（Core）：核酸 →基因组genome →决定病毒 遗传、变异和复制
（2）壳粒capsomere → 衣壳capsid →保护、介导、抗原性 （3）包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike） →保护、介导、抗原性
particles,DIP）
缺陷病毒（defective virus）：带有不完整基 因组的病毒；当缺陷病毒不能复制但却能干扰同 种成熟病毒体进入细胞时称DIP；具有两面性，一 则干扰野毒株复制，二则在野毒株完整基因的辅
助下可增殖出完整病毒。
2、顿挫感染（abortive infection） 病毒进入宿主细胞后，由于细胞缺乏病毒
4、无完整的细胞结构。
病毒学:
即研究病毒的本质、病毒与宿主相 互作用和规律的生物学科。 医学病毒学: 即研究人类病毒的本质及其与人类 疾病关系的一门学科。
1、临床约70-80%传染病是由病毒引起的; 2、病毒性疾病对人类健康危害极大;
3、近20年来，新病毒不断被发现，由此引
发的病毒性疾病正越来越多的被人们所关注.
（2）、病毒蛋白质

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 感染细胞内——特殊作用蛋白
4、病毒的蛋白质
结构蛋白：是组成病毒体的蛋白成分，可离心沉 淀后分离纯化。 （1）衣壳蛋白： （2）基质蛋白： （3）包膜蛋白：
双链DNA病毒（多数） DNA病毒
单链DNA病毒（很少）
单正链RNA病毒 单负链RNA病毒
RNA病毒
双链RNA病毒
逆转录病毒
1、DNA病毒（双链）：
细胞核内合成DNA，细胞质内合成病毒蛋白。
早期：
病毒DNA
依赖DNA的 RNA多聚酶
早期mRNA
DNA多聚酶
转 译
早期蛋白
药物作用的靶
脱氧胸腺嘧啶激酶
2、类病毒(viroids):
植物病毒，单链杆状RNA有二级结构，200-400核苷酸，
无包膜，不含蛋白质
3、朊粒(prion):
3.0×104的蛋白质，引起疯牛病……
二 、 病毒的增殖
（一）病毒的 复制周期
增殖方式——自我复制(selfreplication)
复制周期：
1、吸附和穿入(absorption and penetration)
复制所需的酶或能量等必要条件，使病毒在其
中不能合成自身成分，或虽合成病毒核酸及蛋 白质，却不能组装成完整的病毒体，是为顿挫
感染。
3、卫星病毒：基因组缺损的病毒
五、理化因素对病毒的影响
一、物理因素 温度、PH、射线和紫外线 二、化学因素 脂溶剂、氧化剂、卤素、醇类
六 病毒的遗传变异
（一）突变株： 病毒基因改变而发生病毒生物学性状 改变，该毒株若能稳定传代即为变异株
呼吸道合胞病毒感染 后形成多核巨细胞
单纯疱疹病毒感染 后细胞变圆等
正常成纤维细胞
（二）鸡胚培养
1、接种途径有：尿囊腔、羊膜腔、卵黄囊、绒毛尿囊膜 2、培养数天后，观察鸡胚情况或取培养物进一步鉴定
尿 囊 腔
羊 膜 腔
尿囊腔接种
羊膜腔接种
绒毛尿囊膜
卵黄囊
卵黄囊接种
绒毛尿囊膜接种
2、细胞种类：
（1）原代细胞： 以无菌手续采动物等的组织切碎洗净后用胰蛋 白酶消化得分散的单个细胞，加培养液在细胞瓶内 培养所获得的单层贴壁细胞为原代细胞； 原代细胞消化、重新分装并培养所得细胞为次 代细胞。 特点：对病毒易感性高，主要作为自标本中分 离的工具。
在体外分裂50-100代后仍保持其二倍染色 体数目的单型细胞，常用人胚肺二倍体成纤维 细胞。
三、病毒增殖的细胞效应：
（一）损伤：
1、无包膜病毒：阻断或抑制细胞正常代谢，
裂解细胞；
2、有包膜病毒：影响细胞功能及其正常代
谢可致细胞死亡；有些则形成细胞间桥或引起细 胞融合而致细胞损伤等。
（二）干扰现象(interference)： 1、概念：两种病毒同时感染同一细胞时，
（variant).
如：温度敏感突变株、 宿主范围突变株、 病毒毒力变异株、 抗原性变异株等。
（二）重组与重配：
将有亲缘关系的两种病毒感染同一细胞 时，经相互作用后，病毒间交换核酸片段， 发生基因重组(recombination)。 分节段基因组病毒的基因重组(交换基 因节段）称重配(reassortment)。发生几率 较高。
螺旋对称型
（3）复合对称型(complex symmetry
（三）病毒的分类
分类原则： 1、核酸类型和结构； 2、病毒体的形状和大小；
3、病毒体的形态结构；
4、对脂溶剂的敏感性。
1、DNA病毒类；
2、RNA病毒类；
3、DNA和RNA逆转录病毒类。
其他：
1、卫星病毒(satellites):
基因组缺陷的病毒， 一类为可编码自已衣壳蛋白；另一为RNA分子，需要 辅助病毒的衣壳蛋白。500-2000核苷酸，引起植物病变
逆转录酶 进入细胞核
RNA （复制中间型） DNA
双链DNA
药物作用的靶
肿瘤发生
整合（前病毒）
病毒mRNA 病毒蛋白质
子代病毒RNA
（四）装配与释放(assembly and release) 细胞核内
裂解细胞释放 释放 （无包膜病毒） 出芽释放 （有包膜病毒）
细胞质内
装配 核膜上 胞质膜上
裂解细胞后病毒释放出来
3、病毒包膜
包膜
包膜子粒、 刺突
包膜（envelope）:包绕在核衣壳外，上常有刺突（spike），
是病毒的表面抗原。
非结构蛋白：可存在于病毒体内也可仅存在于宿 主细胞内。 （1）病毒内所有的重要的酶类； （2）抑制宿主细胞生物合成或抑制病毒抗 原经MHC递呈的蛋白； （3）转化宿主细胞的作用； （4）抗细胞因子或抗细胞凋亡作用。
将病毒进行系列稀释后行细胞培养，观察能使 半数细胞培养孔或试管内的细胞发生细胞病变 （CPE）时的病毒量，即TCID50。
病毒感染细胞后形成嗜酸性或嗜碱性包涵体
狂犬病毒感染后 在脑细胞的胞浆内出 现嗜酸性圆形或椭圆 形的包涵体，可供辅
助诊断.
根据基因组转录mRNA及转译蛋白质的不同， 生物合成可分六大类：
调控病毒基因组转录的酶
抑制宿主细胞生物合成的酶
晚期：
子代DNA
DNA多聚酶
解链
正链DNA
负链DNA
转录
病毒衣壳蛋白 及其他结构蛋白
晚期mRNA
晚期蛋白
2、RNA病毒（单链）： 多数在细胞质内合成子代RNA及病毒蛋白。 （1）正单链RNA病毒（有mRNA功能）：
结构蛋白（衣壳蛋白等）
正单链RNA 非结构蛋白
（三）组织培养（最常用细胞培养）
1、优点：
（1）便于纯化病毒； （2）可直接观察细胞变化（包括细胞出现病 变或转化）； （3）可对病毒的复制进行基础性研究； （4）可进行空斑纯化病毒克隆； （5）可滴定病毒含量。
（2）传代细胞系：
能在体外持续增殖传代的细胞系，多由癌细 胞或二倍体细胞突变而成。
（3）二倍体细胞：
（三）生物合成(biosynthesis)： 隐蔽期
ห้องสมุดไป่ตู้
早
期：
基因组在细胞内合成非结构蛋白（病毒复 制酶及抑制细胞正常生物合成的抑制酶）。
晚
期：
根据基因组的指令在细胞内复制病毒核酸 合成结构蛋白和非结构蛋白
（2）病毒的定量测定：
TCID50(50%tissue culture infective dose)：
2、脱壳(uncoating)
3、生物合成(biosynthesis)
4、装配与释放(assembly and release)
1.吸附和穿入(absorption and penetration) 吸附：病毒的表面配体位点与细胞表面特异性受体结合； 穿入：病毒进入宿主细胞。
吸附
胞饮方式穿入
吸附
第十五章病毒学概论
病毒(virus)的发现
1892年发现第一个病毒即烟草花叶病毒
1898年发现动物口蹄疫病毒
首先被证实对人类有致病性的是黄热病毒（1901年发现）

3000BC，埃 及孟非思壁画 中长老患小儿 麻痹症。
病毒的特点： 1、体积微小，必须用电子显微镜观察； 2、只有一种遗传物质；
3、必须在活细胞内显示生命活性；
辅助结构：
包膜
包膜子粒、 刺突
包膜（envelope）:包绕在核衣壳外，上常有刺突（spike）， 是病毒的表面抗原。
EBV结构模式图
2、病毒的化学组成
1）病毒核酸
(1)化学成分为DNA或RNA，据此将病毒分DNA病 毒和RNA病毒。 (2)核酸可线型或环型、分单股或双股，一般 DNA病毒为双股，RNA病毒为单股；大小相差悬殊。 (3)携带病毒的全部遗传信息，是病毒的基因 组，控制病毒的生殖、遗传和变异。
A
a
A
a
a
A
B
b
B
b
B
b
基因组不分节段的病毒的重组
+
基因组分节段的病毒的重配
（三）遗传变异意义：
1、变异使病毒逃逸免疫监视——造成疾病流行 2、变异使抗病毒治疗造成困难 。 3、变异改变了病毒抗原抗体，造成检测的困难。 4、变异改变了病毒的毒力——可获得减度疫苗
第三节 病毒的感染与免疫
第一节、病毒的传播方式
一 、 病毒的形态、结构与分类
病毒体（virion)——完整的具有传染
性的病毒颗粒，有典型的形态和传染 性。
1 病毒的大小
噬菌体
立克次体 衣原体 450nm 390nm
65×95nm
烟草花叶病病毒
腺病毒
70nm 30nm
葡萄球菌 1000nm
痘苗病毒
100nm 300×250nm
流感病毒
脊髓灰质炎病毒
40nm
乙脑病毒
1、测量单位——纳米（nm）
2、大多数病毒的直径小于150 nm
3、观察工具——电子显微镜
2.病毒的形态：
多为球型，还有杆状、子弹状、砖块状及蝌蚪状等。
腺病毒
乙肝病毒
轮状病毒
狂犬病毒
子弹状的狂犬病毒
噬菌体
Ebola 病毒
HSV-2
天花病毒
（二 ）、病毒的结构与化学组成
核心（core）：核酸，构成 病毒的基因组（genome）。