第五篇  病毒学

病毒（Virus）是一类非细胞形态的微生物。主要有以下列基本特征：
（1）个体微小，结构简单，可通过滤菌器，多数病毒须用电镜才能看见；
（2）仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA；
（3）严格的活细胞（真核或原核细胞）内复制增殖；
（4）对抗生素不敏感，对干扰素也敏感。

第二十八章 病毒的基本性状

第一节  病毒的大小与形态
病毒个体微小，测量病毒大小的单位是毫微米（nm），大型病毒（如牛痘苗病毒）约200～300nm；中型病毒（如流感病毒）约100nm；小型病毒（如脊髓灰质炎病毒）仅20～30nm。
研究病毒大小可用高分辩率电子显微镜，也可用分级过滤法。
病毒体：一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体（Viron）”。
电镜观察大致有五种形态：球形、丝形、弹形、砖形、蝌蚪形。

第二节  病毒的结构与功能
一、病毒的基本结构
裸露病毒（核衣壳）：病毒的核酸与衣壳组成的。
1.核酸：位于病毒体的中心，由一种类型的核酸构成，含DNA的称为DNA病毒。含RNA的称为RNA病毒。DNA病毒核酸多为双股（除微小病毒外），RNA病毒核酶酸多为单股（除呼肠孤病毒外）。
2．衣壳（Capsid ）在核酸的外面紧密包绕着一层蛋白质外衣，即病毒的“衣壳”。衣壳是由许多“壳微粒”按一定几何构型集结而成，壳微米在电镜下可见，是病毒衣壳的形态学亚单位，它由一至数条结构多肽能成。根据壳微粒的排列方式将病毒构形区分为：
 

 ①立体对称：20个等边三角形的面，12个顶和30条棱，如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等；
②螺旋对称：壳微粒沿螺旋形盘红色的核酸呈规则地重复排列，通过中心轴旋转对称如正粘病毒，副粘病毒及弹状病毒等；
③ 复合对称：同时具有或不具有两种对称性的病毒，如痘病毒与噬菌体。
3.蛋白质衣壳的功能是：
（1）致密稳定的衣壳结构除赋予病毒固有的形状外，还可保护内部核酸；
（2）衣壳蛋白质有病毒特异的抗原性，可刺激机体产生抗原病毒免疫应答；
（3）具有辅助感染作用，病毒表面特异性受体边连结蛋白与细胞表面相应受体有特殊的亲和力。
包膜病毒（核衣壳+包膜）：病毒的核酸、衣壳和包膜组成的。

包膜病毒：如虫媒病毒、人类免疫缺陷病毒、疱疹病毒等，在核衣壳外包绕着一层含脂蛋白的外膜，称为“包膜”。嵌合在包膜脂质层，表面呈棘状突起的蛋白，称“剌突”。它们位于病毒体的表面，有高度的抗原性。

第三节  病毒的增殖
病毒缺乏增殖所需要的酶系统，只能在活的宿主细胞内增殖（自我复制）。
绝大多数病毒复制过可分为下列六步：吸附、穿入、脱壳、生物合成、组装和释放。
1.吸附：是决定感染成功与否的关键环节。需要病毒表面特异性的吸附蛋白与细胞表面受体（也称为病毒受体）相互作用。整个过程可在几分钟到几十分钟的时间内完成。病毒的细胞受体具有种系和组织特异性，决定了病毒的宿主谱。不同种属甚至同种不同型以及同型不同株的病毒，其细胞受体也不相同。而有些不同种属的病毒却有相同的细胞受体，其吸附和感染可对其它病毒的感染产生干扰。
2.穿入：病毒通过以下不同的方式进入宿主细胞：病毒胞饮、膜融合、转位作用。
3. 脱壳：病毒感染性核酸从衣壳内释放出来的过程。有包膜病毒脱壳包括
脱包膜和脱衣壳两个步骤，无包膜病毒只需脱衣壳，方式随不同病毒而异。
4.生物合成：病毒借助宿主细胞提供的原料、能量和场所合成核酸和蛋白质，
期间所需的多数酶也来自宿主细胞，各种病毒的生物合成过程各异。
5.装配：病毒的结构成分核酸与蛋白质分别合成后，在细胞核内或细胞质内组装成核衣壳。绝大多数DNA 病毒在细胞核内组装，RNA 病毒与痘病毒类则在细胞质内组装。无包膜病毒组装成核衣壳即为成熟的病毒体。
6.释放：绝大多数无包膜病毒释放时被感染的细胞崩解。细胞迅即死亡。绝大多数有包膜病毒通过细胞内的内质网、空泡，或包上细胞核膜或细胞膜以出芽方式释放而成为成熟病毒。
顿挫感染：有些宿主细胞不能全部提供病毒复制所需的必要因子，致使所复制的病毒为不完整的、无感染性的病毒颗粒或亚颗粒。这类感染过程有以下3种类型：1）流产感染。2）限制性感染。3）潜伏感染。
缺陷病毒：有些病毒由于缺乏某些基因，单独感染细胞时不能复制出完整的、具有感染性的病毒颗粒，需要其它病毒基因组或病毒基因的辅助活性，否则，即使在活细胞内也不能复制。如HDV。
干扰现象：两种病毒感染同一种细胞或机体时，常常发生一种病毒抑制另一种病毒复制的现象，称为干扰现象（interference）。干扰现象可在同种以及同株的病毒间发生，后者如流感病毒的自身干扰。异种病毒和无亲缘关系的病毒之间也可以干扰，且比较常见，病毒间干扰的机制还不完全清楚。

第四节 理化因素对病毒的影响与变异
病毒灭活：理化因素作用使病毒丧失其感染性，即被灭活。其他性能仍能保留。
一、物理因素
1．温度：大多数病毒（除肝炎病毒外）耐冷而不耐热。病毒一旦离开机体，经加热56～60℃30分钟即被灭活。
2．盐类对病毒的稳定作用：盐可提高病毒对热的抵抗力。
3． pH ：病毒一般在pH5.0～9.0的环境是稳定的。
4．射线：紫外线、X线和高能量粒子可杀灭病毒。
二、化学因素
1．脂溶剂：有包膜病毒可迅速被脂溶剂破坏。
2．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，β-丙内脂及环氧乙烷可杀灭各种病毒。
三、病毒的变异
病毒的突变：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。
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。
病毒变异意义：研制减毒活疫苗；应用于基因工程。

第五节  病毒的分类
按生物学性状、核酸、形状大小、结构、脂溶剂敏感性对病毒进行分类。
目前将动物病毒分为DNA病毒、RNA病毒两大类。再按病毒的理化性状分为若干科（族属）。
临床分类：呼吸道、肠道、肝炎、虫媒、出血热、肿瘤、皮肤黏膜感染病毒。
亚病毒（subvirus）：是指一类含有核酸或蛋白质侵染因子的简单病毒。
类病毒（viroid）：无外壳蛋白包被的小环状单链RNA分子，能自我复制。
卫星病毒：具有高度二级结构的单股共价闭合环状RNA，如HDV。
朊粒（prion）：由一种分子量很小的蛋白质构成。如羊瘙痒病。