病毒学

本文包括多个章节，主要有：病毒的形态、结构与分类、病毒的增殖、病毒的遗传与变异、理化因素对病毒的影响等。

病毒学

• 病毒的大小与形态
  • 病毒的大小
    • 病毒体：完整的成熟病毒颗粒， 细胞外的结构形式，具有典型的形态结构和感染性。
    • 大小：用电子显微镜观察，以纳米（nm）作为计量单位。20~300nm
  • 病毒的形态
    • 球形、砖形、杆状（丝状）、子弹状、蝌蚪形
• 病毒的结构和化学组成
  • 病毒的结构和功能
    • 病毒体
      • 核心
      • 衣壳
      • 核衣壳（基本结构）
        • 裸露病毒
      • 包膜（突刺）
        • 包膜病毒
    • 病毒的核心
      • 成分：核酸（DNA、RNA）、功能蛋白
      • 功能：①决定病毒的特性②病毒复制③具有感染性
        • 决定病毒遗传、变异和复制； 分类依据
    • 病毒的衣壳
      • 成分：蛋白质、壳粒
      • 功能：①保护病毒核酸②参与感染过程③具有抗原性
        • 保护、介导、抗原性
    • 病毒的包膜
      • 成分：蛋白质、脂质、多糖
      • 功能：①维护病毒体结构完整性②与宿主细胞膜亲和及融合的性能，与病毒入侵细胞和 感染性有关③具有抗原性，诱发免疫应答
        • 保护、介导、抗原性
    • 病毒的刺突
      • 成分：糖蛋白，是包膜表面的不同形状，由病毒基因编码。
      • 功能：病毒表面吸附蛋白，具有种、型的特异性，是病毒鉴定和分型的依据之一
  • 病毒的化学组成
    • 核酸
      • 成分：病毒体的中央，DNA或RNA，分为DNA病毒和RNA病毒（只含其中一种）
      • 构成形式多样：线形或环状（闭环、缺口环）
      • 是病毒感染、增殖、遗传和变异的物质基础
    • 蛋白质
      • 病毒的主要组成部分，由病毒基因组编码
      • 结构蛋白：衣壳蛋白、包膜蛋白和基质蛋白。
        • 功能①保护病毒核酸②参与病毒的感染过程③具有良好抗原性，可特异性诊断。
      • 非结构蛋白
        • ①病毒编码的酶类②存在于被感染细胞中的特殊功能蛋白
    • 脂类和糖类
      • ①主要存在于包膜上，大部分来自宿主细胞膜。②维护病毒体结构的完整性。 ③脂质对干燥、热、酸、脂溶剂敏感。④包膜破坏后，病毒失去感染性，可用于病毒的鉴定。
• 病毒的增殖
  • 病毒的复制周期
    • 特点：①必须侵入易感的活细胞②由宿主细胞提供病毒缺乏的酶系统、能量及原料和生物合成的场所。
    • 方式：自我复制，以病毒基因为模板进行核酸复制和蛋白质合成，再装配成子代病毒体，最终释放出大量子代病毒。
    • 定义：从一个病毒进入宿主细胞开始，经基因组复制，到最后释放出子代病毒，称为病毒的一个复制周期
    • 步骤：
      • 1、吸附：①静电结合：先接触，非特异性、可逆。②特异性结合：特异，不可逆。
      • 2、穿入①吞饮②核酸直接进入③融合
      • 3、脱壳：病毒核衣壳进入细胞，经细胞溶酶体作用，蛋白衣壳被水解，释放出基因组核酸，并进入细胞的一定部位
      • 4、生物合成：无完整病毒，不能用血清学方法检测，分7类：①双链DNA病毒②单链DNA病毒③单正链RNA病毒④单负链RNA病毒 . ⑤双链RNA病毒⑥逆转录病毒⑦嗜肝DNA病毒（DNA逆转录病毒）
      • 5、装配成熟与释放：装配部位：①DNA病毒大多在细胞核，RNA病毒大多在细胞质 . ... 释放方式：①破胞释放②出芽释放③细胞间传播：通过细胞间桥或细胞融合
  • 病毒的异常增殖
    • 顿挫感染：①宿主细胞不能提供复制必要条件，病毒不能完整复制感染性病毒颗粒。②宿主细胞称为该病毒的非容纳细胞
    • 缺陷病毒
      • 定义：病毒基因组不完整或某一基因位点改变
      • 辅助病毒：在复制时，需要伴随着另一种病毒以弥补缺陷病毒的不足，使之增殖出完整的病毒体。
      • 缺陷干扰颗粒（DI颗粒）：细胞被感染后大量病毒粒子的基因组不完全
  • 病毒的干扰现象
    • 定义：两种病毒感染同一种细胞时，一种病毒抑制另一种病毒复制的现象
    • 类型：①异种病毒间干扰②同种病毒间干扰③同型病毒间干扰④同株病毒间干扰：自身干扰，缺陷干扰颗粒⑤灭活病毒干扰活病毒
    • 机制：①干扰素产生②竞争干扰③改变宿主细胞代谢途径
    • 医学意义①阻止、中断发病，也可以使感染终止，导致宿主康复②使用疫苗预防病毒性疾病时，注意疫苗病毒与野病株之间的干扰，避免影响效果。
• 病毒的遗传与变异
  • 基因突变
    • 病毒基因的特点①基因组简单（3-10）②多种基因互相重叠存在③病毒基因转录与翻译在细胞内进行
    • 病毒变异的类型：①基因突变②基因重组与重配③基因整合④病毒基因产物的相互作用
    • 基因突变：①基因组碱基序列置换、缺失或插入②物理因素或化学因素③突变株：基因突变导致表型改变
    • 基因突变的类型：①条件致死性突变株②缺陷型干扰突变株③宿主范围突变株（hr突变株）④耐药突变株
  • 基因重组与重配
    • 条件：有亲缘关系或宿主敏感性相似的病毒。
    • 重组： 两种基因组不分节段病毒感染同一细胞核酸片段互换， 产生有两个亲代特征的子病毒，并能继续增殖
    • 重配：发生率高于重组，分节段的病毒基因组之间（如流感病毒），通过交换基因节段，使子代基因组发生变异
    • 发生类型：活病毒之间，活病毒与灭活病毒，灭活病毒之间
      • 结果：①交叉复活②多重复活
  • 基因整合
    • 定义：病毒基因组与宿主细胞基因组的整合
    • 多种DNA病毒、逆转录病毒均有整合宿主细胞染色体的特性。
      • 结果：①引起病毒基因的变异②宿主细胞染色体基因的改变导致肿瘤
  • 病毒基因产物的相互作用
    • 定义：两种病毒感染同一细胞时，可发生病毒基因产物的相互作用，产生子代病毒的表型变异
    • 类型：①互补作用和加强作用②表型混合与核壳转移
• 理化因素对病毒的影响
  • 物理因素：①温度②pH③射线和紫外线
  • 化学因素：①脂溶剂②化学消毒剂③中草药
  • 灭活：病毒受理化因素作用后，失去感染性称灭活
    • 仍能保留其抗原性、红细胞吸附、血凝及细胞融合等。
• 病毒的分类和命名
  • 分类原则：①病毒的结构②生化特性③疾病④传播方式⑤组织和器官嗜性⑥宿主范围
  • 病毒的命名原则：①病毒的特性②疾病③首次分离鉴定的地点
  • 与人类疾病有关的DNA/RNA病毒
  • 亚病毒
    • 定义：一类比病毒还小、结构、化学组成和复制过程不同于常规病毒的致病因子。
    • 卫星病毒：①500-2000个核苷酸的单链RNA分子②具有自己的蛋白质衣壳③复制地点与辅助病毒一致④与辅助病毒基因组无同源序列. . ⑤干扰辅助病毒的增殖⑥多数属植物病毒，少数与噬菌体和动物病毒有关
    • 类病毒:具有感染性的RNA分子①200-400个核苷酸棒状二级结构的单链环状RNA②无包膜或衣壳及蛋白质③在细胞核内复制④均为植物病毒
    • 朊粒：本质为正常宿主细胞基因编码的、构象异常的朊蛋白，具有自我复制和传染性
      • 与动物和人中枢神经系统慢性进行性致死性传染病有关