病毒学

病毒学思维导图，详细介绍了病毒的形态、大小、结构、化学组成以及它们如何在活细胞内显示生命活性。探讨了病毒的分类，包括自然疫源性疾病、人畜共患疾病等，并提及了多种具体的病毒，如肝炎病毒、流行性乙型脑炎病毒、登革病毒、汉坦病毒等，同时强调了这些病毒的传播方式和感染范围。

病毒学

• 形态最微小、结构最简单的微生物、电镜观察；结构简单（无细胞结构）、仅有一种类型核酸（DNA/RNA）为遗传物质、外周有蛋白衣壳（包膜）、必须在活细胞内才能显示生命活性；非细胞型微生物
• 病毒的基本性状
  • 大小与形态
    • 一个完整成熟的病毒颗粒称为病毒体（nm/mμm）；球形、杆状、丝状、弹状、砖块状、蝌蚪状（噬菌体）；电镜观察
  • 结构与化学组成
    • 结构（N Pr；E Pr；S Pr；M Pr）
      • 核衣壳（核心+衣壳）；以外可有包膜（包膜病毒（无包膜：裸露病毒））、包膜的构成成分刺突；
      • 核心：核酸+（少量非结构蛋白）
      • 衣壳NPr：蛋白质外壳（有抗原性）～保护核酸免受环境中核酸酶或其他影响因素破坏、介导病毒进入宿主细胞
        • 衣壳系由壳粒组成（壳粒数目、对称方式-病毒鉴别分类的依据）
        • 螺旋对称型：正黏病毒、副粘病毒、弹状病毒
        • 20面体对称型：最坚固、容积最大
        • 复合对称型：两者结合
      • 包膜EPr：出芽方式释放、含有宿主细胞膜或核膜成分（脂质、多糖和少许蛋白质）；表面凸起：包膜子粒/刺突；糖蛋白gp、（刺突糖蛋白）；SPr（～与宿主细胞表面受体结合的病毒吸附蛋白VAP；与红细胞结合的VAPs~血凝素HAs）
      • 其他辅助结构：触须样纤维（纤维刺突/纤突）；核衣壳和包膜内层间有基质蛋白（M蛋白～跨膜和锚定）
    • 化学组成与功能
      • 病毒核酸：主导病毒感染、增殖、遗传、变异的物质基础
      • 病毒蛋白质
        • 结构蛋白（NEMS）：①保护病毒核酸；②参与感染过程；③具有抗原性；
        • 非结构蛋白：由病毒基因组编码不参与结构构成
      • 脂类和糖（糖蛋白）
        • 脂质多存在于包膜～维护病毒体结构的完整性
  • 病毒的增殖
    • 病毒的复制周期：吸附（特异性结合）、穿入（吞饮-无包膜、融合-有包膜、直接穿入-噬菌体）、脱壳（溶酶体酶作用）、生物合成（隐蔽期）、装配与释放（DNA-核内组装；RNA胞质组装。出芽或裂解细胞释放）
    • 病毒的异常增殖与干扰现象
      • 异常增殖：①顿挫感染（非容纳细胞（不能为病毒复制提供必要条件的细胞）不能/部分）；②缺陷病毒：+毒株病毒＝正常病毒（HDV+HBV→复制）
      • 干扰现象：两种病毒同时感染同一细胞、一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象（异种病毒间、同种同型病毒间）。自身干扰现象（混合缺陷病毒～缺陷干扰颗粒）；灭活病毒干扰；（诱导宿主产生干扰素；干扰病毒吸附/宿主细胞代谢途径）
  • 病毒的遗传与变异
    • 病毒基因组很小、为充分利用、其中多种基因常互相重叠存在/基因编码序列外显子重叠。（胞内进行转录翻译-基因组结构有真核细胞基因组结构特点…含有内含子）
    • 基因突变：增殖过程中发生基因组碱基序列的置换、缺失、插入、引起
      • 条件致死性突变株：制备疫苗株多次诱变、一定宿主细胞稳定传代～脊髓灰质炎减毒活疫苗（温度敏感性突变株ts）
      • 缺陷型干扰突变株DIM：碱基缺失→结构重排
      • 宿主范围突变株：能感染野生型不能感染的细胞
      • 耐药突变株
    • 基因重组（两病毒感染同一宿主细胞发生基因的交换、产生具有两个亲代特征的子代病毒（-重组体）、并能继续增值）与重配（对于基因分阶段的RNA病毒通过交换RNA而进行基因重组）；交叉复活（已灭活病毒+近缘活病毒→基因重组、复活）；多重复活（两种/以上近缘灭活病毒（病毒基因组不同部位受损）共培养→基因重组出现感染性的子代病毒）
    • 基因整合：病毒基因组+细胞基因组→重组
    • 病毒基因产物的相互作用
      • 互补作用和加强作用
      • 表型混合与核壳转移
  • 理化因素对病毒的影响
    • 病毒+理化因素→失去感染性~灭活；灭活病毒仍保持其他特性（抗原性、红细胞吸附、血凝及细胞融合）
    • 物理因素：温度、酸碱度、射线和紫外线（抑制病毒核酸复制）
    • 化学因素：脂溶剂；酚类；盐类；氧化剂、卤素及其化合物；抗生素及中草药
  • 病毒的分类
    • 分类依据：①核酸的类型与结构；②病毒体的大小和形状；③衣壳对称型和壳粒数目；④有无包膜；⑤对理化因素的敏感性；⑥抗原性；⑦生物学特性
• 病毒的感染与免疫
  • 致病作用
    • 通过侵入易感细胞、损伤或改变细胞功能而引发
    • 病毒感染传播方式：破损皮肤、黏膜（保护作用），直接进入血循环。水平传播（人群不同个体之间-人和人/动物和人）和垂直传播（由亲代宿主传给子代：风疹、巨细胞、HIV.HBV.HCV…围产期感染）。局部感染/全身性感染
    • 致病机制
      • 杀细胞效应；稳定状态感染；包涵体（普通光镜观察与正常细胞结构差异和着色不同的圆形、卵圆形斑块）形成；细胞凋亡；基因整合与细胞转化
      • 免疫病理作用：抗体介导的免疫病理作用（II型超敏反应-补体；III型超敏反应-抗体复合物）。细胞介导的免疫病理作用～细胞毒性T细胞（CTL…IV型超敏反应）。致炎性细胞因子的病理作用。免疫抑制作用
      • 免疫逃逸：逃避免疫防御、防止免疫激活、阻止（抑制）免疫应答（合胞体~病毒细胞间传递；调节免疫应答、抑制宿主固有免疫）
    • 病毒感染的类型
      • 隐形感染（亚临床感染）和显性感染（临床感染）
      • 急性病毒感染/病原消灭型感染：潜伏期短、发病急、病程数日至数周、获得特异性免疫
      • 持续性病毒感染：病毒+机体
        • 潜伏感染：疱疹病毒属
        • 慢性感染：乙肝、丙肝
        • 慢发病毒感染：为慢性发展进行性加重的病毒感染（HIV～艾滋病；麻疹～亚急性硬化性全脑炎SSPE；朊粒感染）
    • 病毒与肿瘤
  • 抗病毒免疫（抗菌免疫+特殊性免疫）
    • 固有免疫：干扰素（广谱抗病毒诱导细胞合成抗病毒蛋白、不能直接灭活病毒）、细胞因子、巨噬细胞、NK细胞
    • 适应性免疫：体液免疫（中和抗体、血凝抑制抗体、补体结合抗体）；细胞免疫（CTL：CD8+CTL；CD4+Th1）
    • 抗病毒免疫持续时间
      • 有病毒血症～全身性病毒感染-牢固持久；局限于局部/黏膜表面、无病毒血症～短暂、可多次感染
      • 仅单一血清型：牢固持久（乙脑）
      • 易发生抗原变异的病毒感染：短暂（甲、乙流感病毒）
• 病毒感染的检查方法与防治原则
• 呼吸道病毒
  • 以呼吸道为侵入门户、在呼吸道黏膜上皮细胞增殖、引起呼吸道局部感染或呼吸道以外物质器官病变的一类病毒
  • 正黏病毒-ssRNA 分节段的单负链RNA有包膜
    • 生物学性状
      • 形态与结构
        • 球形、丝状、杆状；病毒基因组+蛋白质组成的核衣壳和包膜；八个节段（甲乙8；丙7少6）
        • 病毒基因组和编码蛋白质
          • 1-3（PB2、PB1（RNA聚合酶活性）、（核酸外切酶活性）＝RNA依赖的RNA聚合酶复合体）
            • 聚合酶碱性蛋白2～PB2
            • 聚合酶碱性蛋白1～PB1
            • 聚合酶酸性蛋白～PA
          • 4-6（HA、NP、NA）
            • 血凝素HA 25％：包膜糖蛋白、介导病毒吸附、酸性条件介导膜融合
              • 主要功能：凝集红细胞；吸附宿主细胞；具有抗原性（保护性抗体、中和病毒感染性、抑制血凝）
              • HA1：病毒吸附与感染
              • HA2：膜融合活性
            • 核蛋白NP：病毒衣壳成分、参与转录复制
            • 神经氨酸酶NA 5％：促病毒释放
              • 主要功能：参与病毒释放；促进病毒扩散；具有抗原性（特异性抗体抑制病毒的释放与扩散）
              • HA、NA：包膜上刺突、抗原结构不稳定、易变异
          • 7→基质蛋白MP（M1+M2）（促病毒装配+膜蛋白、离子通道、促脱壳）
          • 8→非结构蛋白NS（NS1+NS2）（抑制mRNA前体拼接、降低干扰素对流感病毒作用+帮助病毒RNP出核）
        • 包膜：基质蛋白MP+脂蛋白LP→维持外形与完整性
        • 核衣壳：病毒基因组+RNA依赖的RNA聚合酶+NP即病毒的核糖核蛋白vRNP；（NP+M→型特异性、不诱导中和抗体产生）
      • 复制周期
      • 分型与变异
        • 根据NP和MP不同分甲乙丙三型；根据HA和NA不同分为亚型
        • 抗原性变异：抗原性转变（质变）、抗原性漂移（量变）
      • 培养特性：鸡胚羊膜腔、尿囊腔
      • 抵抗力：弱、不耐热、干燥、日光、紫外线、乙醚、甲醛分化学试剂敏感
    • 致病性和免疫性
      • 致病性：甲流：人、禽、猪、马；乙流：人、猪；丙流：人。
      • 免疫性：呼吸道粘膜局部分泌的sIgA抗体阻断病毒感染、短暂；HA特异性抗体-中和抗体、持久
    • 微生物学检查：病毒分离与鉴定、血清学诊断HI实验/补体结合试验、快速诊断
    • 防治原则：全病毒灭活疫苗、裂解疫苗、亚单位疫苗（奥司他韦、利巴韦林）
  • 副粘病毒-ssRNA不分节段的单负链RNA有包膜
    • 麻疹病毒
      • 生物学性状
        • N（NP），P（磷蛋白）H（HA）M（膜蛋白）F（融合蛋白）L（DNA聚合酶pol）
        • 培养特性：嗜酸性包涵体
        • 抗原性：稳定、一个血清型
        • 抵抗力：弱
      • 致病性与免疫性：人唯一自然储主；飞沫传播、密接；传染性强（上呼吸道卡他症状）。终身免疫力（体液免疫+细胞免疫）IgM→IgG
      • 微生物学检查法
      • 防治原则：麻疹-风疹联合减毒活疫苗MR（8月龄）麻疹-腮腺炎-风疹三联疫苗MMR（18-24月龄）
    • 腮腺炎病毒
    • 呼吸道合胞病毒RSV
    • 副流感病毒、亨德拉病毒与尼帕病毒、人偏肺病毒
  • 冠状病毒+ssRNA不分节段的单正链RNA有包膜
    • 冠状病毒科冠状病毒属、病毒包膜有向四周伸出的凸起、形如花冠。感染动物和人。普通冠状病毒、SARS病毒SARS-CoA、中东呼吸综合征冠状病毒MERS-CoA
    • 生物学性状：NMES蛋白和RNA聚合酶；血凝素-脂酶蛋白HE（HA+NA）
    • 致病性与免疫性
    • 微生物学检查与防治原则（临床症状+实验室检验）
  • 其他呼吸道病毒
    • 风疹病毒：局部淋巴结增殖→病毒血症扩散
    • 腺病毒dsDNA：：呼吸道传播（腺病毒肺炎、流行性角膜炎）
    • 鼻病毒：上呼吸道感染、支气管炎
    • 呼肠病毒
• 肠道病毒
  • 小RNA病毒科肠道病毒属EV、是+ssRNA不分节无包膜。5｀有VPg与病毒RNA合成和基因组装配有关
  • 经消化道感染传播、肠道中复制、引起人类相关疾病的胃肠道感染病毒；主要为肠道外疾病：脊髓灰质炎、无菌性脑膜炎、心肌炎、手足口病
  • 培养特性：易感细胞。抵抗力：强（酸；蛋白酶和胆汁；乙醚、热、去垢剂）。传播途径：粪口途径
  • 脊髓灰质炎病毒
    • 脊髓前角运动神经元→急性迟缓性肢体麻痹AEP（小儿麻痹症）；各型间无交叉免疫反应
    • 生物学性状
      • 3｀polyA尾增强感染性；5｀Vpg；病毒结构蛋白VP1～VP4（1-3暴露衣壳表面；1主要衣壳蛋白～病毒吸附；4内部）
      • 抵抗力强
    • 致病性与免疫性
      • 无症状携带者粪口途径传播。
      • 机体免疫力强弱明显影响结局（隐形感染90％；5％顿挫感染并迅速恢复；1～2％非麻痹型脊髓灰质炎/无菌性脑膜炎；0.1-0.2％暂时性（永久性）弛缓性肢体麻痹）
      • 免疫性：牢固的型特异性免疫（体液免疫的中和抗体为主
    • 微生物学检查方法
    • 防治原则
      • 人工主动免疫：灭活脊髓灰质炎疫苗IPV×2和口服脊髓灰质炎减毒活疫苗OPV全程免疫
      • 人工被动免疫：免疫球蛋白
  • 柯萨奇病毒和埃可病毒
    • 心肌炎和扩心病～CVB；手足口病～CVA16,EV71；无菌性脑膜炎～CVB、CVA7、CVA9；疱疹性咽峡炎～A组柯萨奇病毒2-6,8,10；流行性胸痛～柯萨奇B组病毒；眼病～柯萨奇病毒A24
    • 针对同型的持久免疫力
  • 新型肠道病毒68-71
• 急性胃肠炎病毒
  • 经消化道感染和传播、主要引起急性肠道内感染性疾病的胃肠道感染病毒（食源性病毒主要病原体）
  • 轮状病毒
    • 生物学性状和免疫性
      • 电镜下病毒形态酷似车轮状
      • 光滑型颗粒（有感染性）；粗糙型颗粒（无感染性）；单层颗粒（无感染性）
      • 双链RNA（dsRNA）
      • 根据衣壳蛋白VP6分为A～G七组：A～C人和动物腹泻；D～G动物腹泻。A组最常见“秋季腹泻”（小肠上皮细胞微绒毛萎缩脱落和细胞溶解死亡）；B组引起成人病毒性腹泻（黄水样腹泻、腹胀、恶心、呕吐）
      • 免疫性IgM、G；sIgA（最重要）同型再感染有保护作用
    • 微生物学检查：电镜检测病毒颗粒；病毒核酸检测；病毒抗原检测；病毒分离培养
    • 防治原则；管理传染源、切断传播途径；治疗（补充血容量、纠正电解质紊乱和酸中毒）
  • 杯状病毒
  • 星状病毒和肠道腺病毒
• 肝炎病毒
• 虫媒病毒
  • 通过吸血节肢动物（病毒的传播媒介+储存宿主）叮咬易感的脊椎动物而传播疾病的病毒。自然疫源性疾病、人畜共患病
  • 流行性乙型脑炎病毒
  • 登革病毒DF：自限性疾病
• 出血热病毒
  • “3H”症状：高热、出血、低血压
  • 汉坦病毒：肾综合征出血热HFRS（中国疫情最严重、流行范围广、发病人数多、病死率高）；汉坦病毒肺综合征HPS
  • 克里米亚-刚果出血热病毒；埃博拉病毒
• 疱疹病毒
  • 中等大小、有包膜双链DNA病毒；核衣壳周围有内膜/皮质、外层是包膜；线形dsDNA有独特序列Ul和Us中间和两端有重复序列、基因组可发生重组和形成异构体。
  • 单纯疱疹病毒HSV
    • 11种包膜糖蛋白gB、gC、gD、gE、gG、gH、gI、gJ、gK、gL、gM（BCDH粘附性糖蛋白；B黏附+融合；D诱导产生中和抗体最强；CEI免疫逃逸；C补体C3b受体；E/I是IgG Fc段的受体G为型特异性糖蛋白gG-1，gG-2区分血清型HSV-1，HSV-2）
    • 原发感染；潜伏感染；复发性感染
    • 疾病HSV-1（龈口炎、唇疱疹、疱疹性角膜结膜炎、脑炎）HSV-2（生殖系统疱疹、新生儿疱疹、与宫颈癌有关）
    • 中和抗体、持久不强主要细胞免疫
    • 细胞学诊断（抗原检测）；核酸检测（HSV-DNA）；分离培养；血清学检查（特异性IgM+近期感染；特异性IgG用于流行病学检查）
    • 均不能清除潜伏状态的病毒或防止潜伏感染的复发
  • 水痘-带状疱疹病毒VZV“缠身龙
    • 嗜酸性包涵体和多核巨细胞；潜伏于脊髓后根神经细胞；经毒血症扩散
    • 原发感染：水痘；复发性感染：带状疱疹
    • 免疫性：特异性抗体（限制血液播散、不能阻止带状疱疹发生）
    • 水痘-带状疱疹免疫球蛋白VZIG预防感染减轻症状（无治疗防复发（带状疱疹）作用）
  • 人巨细胞病毒
  • EB病毒；新型人疱疹病毒；
• 逆转录病毒
  • 单正链RNA包膜病毒、含逆转录酶RT
  • 人类免疫缺陷病毒HIV
    • 获得性免疫缺陷综合症AIDS
    • 基质蛋白MA；逆转录酶RT、整合酶IN、蛋白酶PR；包膜糖蛋白gp120跨膜糖蛋白gp41
    • 性传播、血液传播、母婴传播
    • 致病机制：主要侵犯CD4+细胞（单核-巨噬细胞损伤；CD4+T淋巴细胞损伤（①HIV直接或间接杀伤（诱导融合→多核、死亡；特异性CTL杀伤作用；HIV抗体介导的ADCC作用；促进凋亡）；②产生减少；③功能受损）；其他免疫细胞损伤）
    • 高效抗逆转录病毒治疗HAART鸡尾酒疗法。逆转录酶抑制剂NRTI+NNRTI；病毒蛋白酶抑制剂PI；病毒入胞抑制剂FI+CCR5；整合酶抑制剂INSTI
  • 人类嗜T细胞病毒
• 其他病毒
  • 狂犬病病毒：嗜酸性包涵体（内基小体）
  • 人乳头瘤病毒
  • 细小DNA病毒
  • 痘病毒
  • 博尔纳病病毒
• 朊粒