医学微生物学电子教案：病毒总论(3)

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通常在-20～196℃仍不失去活性，但对反复冻融则敏感。一般可用低温真空干燥法（Lyophilization）保存病毒，但在室温条件下干燥易使病毒灭活。

2．盐类对病毒的稳定作用 克分子浓度的盐可提高病毒对热的抵抗力。MgCl2对脊液灰质炎病毒、MgSO4对正粘和副粘病毒、Na2SO4对疱疹病毒具有稳定作用。因此在减毒活疫苗中须加这类稳定剂。有囊膜病毒即使在-90℃也不能长期保存，但加入保护剂如二甲基亚砜（DMSO）可使之稳定。

3． PH 病毒一般在pH5.0～9.0的环境是稳定的，但在某些病毒的血凝反应中，pH改变可影响改变试验的结果。

4．射线 紫外线、X线和高能量粒子 可杀活病毒，这是因为光量子可击毁病毒核酸的分子结构，不同病毒其敏感度不一。某些活性染料（如甲苯胺兰、中性红、丫啶橙）对病毒具有不同程度的渗透作用，这些染料与病毒核酸结合后，易被可见光灭活。 （二）化学因素

1．脂溶剂 有包膜病毒可迅速被脂溶剂破坏，如乙醚、氯彷、去氧胆酸钠。这类病毒通常不能在含有胆汁的肠道中引起感染。病毒对脂溶剂的敏感性可作为病毒分类的依据之一。 2．甘油 大多数病毒在50%甘油盐水中能活存较久。因病毒体中含游离水，不受甘油脱水作用的影响，故可用于保存病毒感染的组织。

3．化学消毒剂 一般病毒对高锰酸钾、次氯酸盐等氧化剂都很敏感，升汞、酒精、强酸及强碱均能迅速杀灭病毒，但0.5%～1%石炭酸仅对少数病毒有效。饮水中漂白粉浓度对乙型肺炎，肠道病毒无效。β-丙内脂（β-Propiolactone) 及环氧乙烷(Ethylene oxide)可杀灭各种病毒。

4．抗生素 抗生素及磺胺对病毒无效。利福平（Rifampin）能抑制痘病毒复制，干扰病毒DNA或RNA合成，但也干扰宿主细胞的代谢，有较强的细胞毒性作用。

第四节 病毒的遗传与变异

[目的要求]

熟悉病毒变异的机制。 [教学学时] 1学时。

一、突变

病毒的突变（Mutation）是指基因组中核酸硷基顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失或易位。

病毒复制中的自然突变率10-5～10-8，而各种物理、化学诱变剂 (Mutagens)可提高突变率，如温度、射线、5-溴尿嘧啶、亚硝酸盐等的作用均可诱发突变。突变株与原先的野生型病毒 (Wild-type virus)特性不同，表现为病毒毒力、抗原组成、温度和宿主范围等方面的改变。

1．毒力改变 有强毒株及弱毒株，后者可制成弱毒活病毒疫苗，如脊液灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。 2．条件致死突变株 指病毒突变后在特定条件下能生长，而在原来条件下不能繁殖而被致死。其中最主要是的是温度敏感条件致死突变株（Temperature-sensitive conditional lethalmutant），简称温度敏感突变株(ts株)，在特定温（28～35℃）下孵育则能增殖，在非特定温度（37～40℃）下孵育则不能繁殖，而野生型在两种温度均能增殖。显然是由于在非特定温度下 ，突变基因所编码的蛋白缺乏其应有功能。因此大多数ts株同时又是减毒株。现已从许多动物病毒中分离出ts株，选择遗传稳定性良好的品系用于制备碱毒活疫苗，如流感病毒及脊

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髓灰制裁炎病毒ts 株疫苗。

3．宿主适应性突株 例如狂犬病毒突变株适应在兔脑内增殖，由“街毒”变为“固定毒”，可制成狂犬病疫苗。 二、基因重组

当二种有亲缘关系的不同病毒感染同一宿主细胞时，它们的遗传物质发生交换，结果产生不同于亲代的可遗传的子代，称为基因重组（Genetic recombination）。

1．活病毒间的重组 例如流感病毒两个亚型之间可基因重组，产生新的杂交株，即具有一个亲代的血凝素和另一亲代的神经氨酸酶。这在探索自然病毒变异原理中具有重要意义。流感每隔十年左右引起一次世界性大流行，可能是由于人的流感病毒与某些动物（鸡、马、猪）的流感病毒间发生基因重组所致。

2．灭活病毒间的重组 例如用紫外线灭活的两株同种病毒，若一同培养后，常可使灭活的病毒复活，产生出感染性病毒体，此称为多重复活（Multiplicity reactivation），这是因为两种病毒核酸上受损害的基因部位不同，由于重组合相互弥补而得到复活。因此现今不用紫外线灭活病毒制造疫苗，以防病毒复活的危险。

3．死活病毒间的重组 例如将能在鸡胚中生长良好的甲型流感病毒（A0或A1亚型）疫苗株经紫外线灭活后，再加亚洲甲型（A2亚型）活流感病毒一同培养，产生出具有前者特点的A2亚型流感病毒，可供制作疫苗，此称为交叉复活 (Cross reactivation)。 三、基因产物的相互作用 1．表型混合(Phenotype mixing) 两种病毒混合感染后，一个病毒的基因组偶而装入另一病毒的衣壳内，或装入两个病毒成分构成的衣壳内，发生表型混合。这种混合是不稳定的，传代后可恢复其原来的特性。

2．基因型混合(Genotype mixing) 指两种病毒的核酸偶而混合装在同一病毒衣壳内，或两种病毒的核衣壳偶尔包在一个囊膜内，但它们的核酸都未重组合，所以没有遗传性。

3．互补 (Complementation) 指两种病毒通过其产生的蛋白质产物（如酶、衣壳或囊膜）相互间补助不足，例如辅助病毒与缺损病毒间、两个缺损病毒间、活病毒与死病毒间都可以互补，互补后仍产生原来病毒的子代。

4．增强(Enhancement) 指两种病毒混合培养时，一种病毒能促进增强另一种病毒的产量，可能是因为前者压制了产生干扰素所致。 四、病毒变异的实际意义

1．研制减毒活疫苗 如ts株、宿主适应性突变株的研制。

2．应用于基因工程(Genetic engineering) 基因工程是将一个生物体的基因(Gene)，也就是携带遗传信息的DNA片段，转移到另一个生物内，与原有生物体的DNA结合，实现遗传性状的转移和重新组合，从而使人们能够定向地控制、干予和改变生物体的变异和遗传。目前病毒基因工程正沿着二个方向发展：一是将编码病毒表面抗原的基因移植到质粒中去，在大肠杆菌中产生大量表面抗原物质，以制备疫苗或诊断用抗原。如乙型肺炎病毒编码表面抗原的DNA片段已在酵母菌中表达，该疫苗正进行人体观察；二是探索病毒作为基因工程载体的可能性，以便将所需要的外源基因带入人体或支物体内，以治疗人类遗传疾病或创造动物新品种的目的。

第五节 病毒的分类与命名

按生物分类学标准，分类应能反映生物体的进化与种系发生的关系。但病毒不可能按这个原则分类，一般仍按病毒鉴定等的实际需要而分类。

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各种生物体均可有病毒寄生。已知有动物病毒、植物病毒、放线菌病毒及细菌病毒（即噬菌体）。医学上重要的病毒有500种左右，其中有不少对人类有致病力。有些病毒也能在节肢动物中增殖（如虫媒病毒）。目前通过的分类法是将支物病毒分为脱氧核糖病毒 (Deoxyriboviruses 简称DNA病毒)与核糖核酸病毒(Riboviruses 简称RNA病毒 )两大类。再按病毒的理化性状分为若干科（族属）（表21-2）。

表21-2 按病毒理化及生物性状的分类（供参考）

壳病毒体核酸分子核包酸 衣壳 膜- 20面

体 DNA对称 病

毒 +

复

复合 合对称 外壳-

20面

体对

称

+ RNA

病

毒

螺旋对称 + 微大小量核酸形式粒 (nm③) (×106

)

32 18～26 1.5～1.8 单 股 72 45～55 3～5 双股环状252 70～90 20～30 双 股 162 100④ 90～130 双 股 ? 42 2.1 环状双股 230～

300

130～240 双 股

32 20～30 2～2.8 单 股 ?② 60～80 12～19 双股分段32

40～70 3～4 单 股 40～50 3～4 单 股 90～100

80～120

6～15 单股分段 150～5 单股分段300

5～8 单 股 70～175

3～4 单 股 基因数

（约数） 病毒科名 小DNA病毒科3～4 (Parvoviridee)

5～8

乳头多瘤空泡病毒科30 (Papovaviridae) 腺病毒科(Adenoviridae) 疱疹病毒科160

(Herpetoviridae) 7

嗜肝病毒科(Hepadnaviridae)

300 痘病毒科(Poxviridae)

小核糖核酸病毒科

4～6 (Picornaviridae) 10～12 吸肠弧病毒科

(Reoviridae)

披膜病毒科

10 (Togaviridae)

10 黄病毒科

(Flaviviridae)

布尼安病毒科(Bunyaviridae)

23 正粘病毒科

10 (Orthomyxoviridae)

>10 副粘病毒科

5 (Paramyxoviridae)

弹状病毒科(Rhabdoviridae)

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不明

50～300 3～5

或复

+ 80～130 9 合对

～100 7～10

称

沙粒状病毒科(Arenaviridae)

单股分段 10

冠状病毒科

单 股 30

(Coronaviridae)

单股双倍 20～30

逆转录病毒科(Retroviridae)

说明:①正痘病毒(Orthopoxvirus)包括天花、类天花、牛痘、牛痘苗、兔痘、猴痘及鼠脱脚病等病毒皆对乙醚有抵抗性，而其他的痘病毒则对乙醚敏感。

②呼肠病毒(Reovirus)有一个外衣壳和一个内衣壳。内壳有32个壳微粒，外衣壳的壳微粒数目则未确定，认为总共有92个壳微粒。 ③病毒体大小是指直径或直径×长度。

④脱去囊膜的裸露病毒体，其核衣壳的直径为100nm，但有囊膜的病毒体则可大至200nm。

亚 病 毒

拟病毒 ： 一类只含有RNA的植物病毒。

类病毒 ：一类只含有RNA的植物病毒。

朊粒 ：

第二十四章 病毒的感染与免疫

[目的要求]

掌握病毒感染的方式，常见的垂直传播的病毒。 掌握病毒的致病机理，病毒与人类肿瘤的关系。 熟悉持续性感染的种类与特点。

掌握抗病毒感染免疫的特点。掌握干扰素定义、诱生、抗病毒机理。 [教学学时] 4学时。

第一节 病毒感染的传播方式

一.传播途径

1.水平传播( horizantal transmission)：在出生后,个体之间的病毒传播,称为:水平传播(Horizontal transmission) 。----个体—个体

例如通过呼吸道、消化道、血液、经皮肤、虫媒等途经传播。

表22-1 体内病毒的扩散方式（举例）

病毒血症

血浆中游离病毒吸附乙脑、登革热、灰质炎、柯萨奇及乙肝病毒麻疹、于白细胞中的病毒 单纯疱疹、巨细胞、EB及痘类病毒

通过神经扩

单纯疱疹、带状疱疹及狂犬病病毒

散

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粘膜直接扩

流感、副流感、鼻病毒及腺病毒

散

表22-2 人类病毒的感染途径

感染途径 呼吸道感染

传播方法及媒介

所见病毒种类

空气飞沫、痰、唾液、流感、副流感、腺病毒、鼻病毒、麻疹、水皮屑 痘及腮炎等病毒

脊髓灰质炎病毒、甲肝病毒及其他肠道病

毒、轮状病毒

消化道感染 饮食物（粪便污染）

经皮肤（虫媒）昆虫叮咬、动物咬伤、脑炎等虫媒病毒、狂犬病病毒、疱疹病毒、感染 注射输血、刺破皮肤 人类免疫缺陷病毒、乙型及丙型肝炎病毒 眼及泌尿生殖面盆、澡盆、毛巾、分单纯疱疹病毒（1与2型）、腺病毒、巨细胞道感染 娩、尿 病毒、人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒。 胎内（垂直）经胎盘或出生时经产

风疹、巨细胞、单纯疱疹（2型）等病毒

与产道感染 道感染

2.垂直传播（vertical transmission）：通过胎盘，或于分娩时由母体传至胎儿的传播方式，称为垂直传播（Vertical transmission）。----母体—胎儿（新生儿） 途径:经胎盘传播（先天性感染）；经产道传播（围产期感染）；哺乳。

常见的与胎儿先天性感染有关的病毒：风疹病毒;巨细胞病毒;单纯疱疹病毒;人类免疫缺陷病毒;乙肝病毒;

第二节 病毒感染的致病机理

一、病毒对宿主细胞的直接作用：

病毒与宿主细胞的相互作用中，病毒在细胞内复制是关键，据此可确定病毒感染细胞的类型和细胞的最终结局。

（一）杀细胞性感染（Cytocitic infection）

病毒在宿主细胞内复制增殖中，阻断了细胞自身的合成代谢，胞浆膜功能衰退，待病毒复制成熟后，在很短的时间内，一次释放出大量病毒，以致细胞裂解；同时，又引起细胞内溶酶体膜的通透性增高，释放出过多的水解酶于胞浆中，而使细胞溶解。释放出的病毒再侵犯其他易感的宿主细胞。脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒及鼻病毒等无囊膜的小RNA病毒感染属于这一类（多见于无包膜病毒）。 机制：1)阻断细胞大分子合成： 2)破坏细胞溶酶体：

3)病毒毒性蛋白的作用： 等等

（二）稳定性感染(Steady state infection)

有包膜的病毒在细胞内增殖过程中，不阻碍细胞本身的代谢，也不改变溶酶体膜的通透性，因而不会使细胞溶解死亡。它们是以“出芽”方式从感染的宿主中释放出来，在一段时间内，逐个释放出，只有机械性损伤和合成产物的毒害，可使细胞发生混浊肿胀、皱缩、出现轻微的细胞病变，在一段时间内宿主细胞并不立即死亡。有时受染细胞还可增殖，病毒可传给子代细胞，或通过直接接触，感染邻近的细胞。单纯疱疹病毒、脑炎病毒、麻疹病毒及流

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