1、医学微生物学-病毒学 呼吸道感染病毒 Respiratory Viruses,大连医科大学微生物学教研室 主讲人：张伟,教学目标： 掌握流感病毒表面抗原变异与流行的关系，以及抗原漂移、抗原转换的概念，掌握该病毒的致病性与免疫性；熟悉该病毒的形态结构特征，抗原分型、免疫特点；了解其微生物学检查方法和防治原则 。 掌握麻疹病毒的致病性与免疫性以及特异性防治；熟悉其细胞病变特点、病理过程及与SSPE的关系了解该病毒的结构特点和微生物学检查方法。 熟悉呼吸道合胞病毒的致病性和免疫性。了解腺病毒、腮腺炎病毒，风疹病毒的致病性和免疫性。 熟悉SARS冠状病毒的生物学特性、致病性、免疫性和防治原则。 了解引
2、起普通感冒的其他常见病毒的致病性和免疫性。,执业医师考试大纲： 正粘病毒 人流感病毒及禽流感病毒生物学性状和变异；致病性和免疫性。 副粘病毒 麻疹病毒的致病性、免疫性和防治原则；腮腺炎病毒的致病性。 冠状病毒 冠状病毒生物学性状；SARS冠状病毒致病性及防治原则。 其他病毒 腺病毒的生物学性状和致病性；风疹病毒的致病性及防治原则。,呼吸道感染病毒： 是指以呼吸道为侵入门户，引起呼吸道或其以外组织器官的病毒。,概述,Q：感冒了，怎么办？,第一节 流感病毒（Influenza Virus）,4000万人死亡,1.流感的历史,Webster RG, Govorkova EA. Continuing
3、challenges in influenzaJ. Ann N Y Acad Sci, 2014 Sep, 1323: 115-39.,H3,H7*,H5*,H9*,1918 Spanish Influenza H1N1,1957 Asian Influenza H2N2,1968 Hong Kong Influenza H3N2,1980,1997,1915,*Avian Flu * Swine flu,2003 2004,1977,1996,2002,1925,1935,1945,1955,1965,1975,1985,1995,2007,2003-present,1999,2003-pr
4、es.,每隔10-30年可能会发生一次流感大流行,2009 H1N1,A/H1*,1930- present,大流行的阴影挥之不去,2.流感病毒的分型（type)与亚型(sub-type) 分型依据：根据(nucleoprotein,NP)和(matrix protein,M1)蛋白（结构蛋白，保守） 甲（A型）、乙（B型）、丙（C型） 分亚型依据：根据血凝素(hemagglutinin,HA)和神经氨酸酶(neuraminidase,NA)蛋白（表面抗原，变异） H1-16，N1-9 A型流感病毒：人和动物（禽、猪、马等） 其中人流感病毒H1-3N1-2，禽流感病毒包括几乎所有亚型，尤其H5
5、H7，猪是混合器可感染人流感病毒和禽流感病毒。,注：HP: highly pathogenic；红色:HA Group 1；蓝色: HA Group 2,Sun-WooYoon, RichardJ.Webby and RobertG.Webster. Evolution and Ecology of Inuenza A Viruses,蝙蝠中发现新型流感病毒,蝙蝠中发现新型流感病毒 （H17N10， H18N11），所以到目前为止，全球所有A型流感病毒已知共有18种HA亚型和11种NA亚型。,美国CDC的研究人员在危地马拉收集了316只活果蝠（小黄肩蝙蝠），以调查狂犬病病毒的传染，却在蝙蝠肠内
6、意外发现了甲型流感病毒的序列。新病毒的序列与所有已知的流感病毒都明显不同，该病毒命名为A/Bat/ Guatemala/164/2009（H17N10）。,随后又对在秘鲁的亚马逊热带雨林区捕获的18种不同种类的114只蝙蝠进行了检测。其中一只扁平脸果蝠分离出新流感病毒，命名为A/Bat/Peru/033/2010（H18N11）。,蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物。从生物进化的角度看，蝙蝠与人类有较近的亲缘关系，其携带的病毒可能更容易跨过物种界限而感染人类。,一、A型流感病毒的生物学性状,1.形态,2.结构,球形（ 80-120nm ） 丝状、杆状、长短不一,包膜病毒,核心,包膜,NP,分节段的-ss
7、RNA,RNA多聚酶（PA、PB1和PB2）,内层为M1,外层为脂质双层膜,表面镶嵌HA、NA和M2,A型流感病毒的结构示意图,（1）.高度变异,（2）.变异基础,抗原转换（antigenic shift）：质变，点突变积累或基因重配，出现新亚型，引起大流行；10年新亚型出现。,抗原漂移（antigenic drift）：量变，点突变，引起小流行；30年新亚型出现。,RNA多聚酶无校正性,基因组特点分节段,The genomic segments and proteins of inuenza A/Tiger/HarBin/01/2002 (H5N1) virus,命名方法：型别/宿主种别/分
8、离地点/病毒株编号/分离年代（H、N亚型） 人流感病毒：A/HongKong/156/97（H5N1）,3.The replication of influenza virus,4.A型流感病毒的受体与配体种间屏障,禽肠道上皮的SA a2,3 Gal受体,人呼吸道上皮的SA a2,6 Gal受体,人上呼吸道具有人流感病毒受体（SA2-6） 人下呼吸道具有禽流感病毒受体（SA2-3）,人呼吸道流感病毒受体分布,SA2,6Gal受体有两种拓扑结构（伞型和锥型SA2,6Gal ），流感病毒如果要感染人类，必须与伞形的alpha2-6受体结合。而目前的H5N1流感病毒尚不具备与伞型拓扑结构糖链受体结合
9、的能力。,流感病毒SA2,6Gal受体拓扑结构,历史上的几次流感大流行均与禽流感有关,2009年甲型H1N1流感病毒的来源,Garten, et al. Science Express 2009,病毒可能出现于10年以前 尚无由猪直接感染人的证据,病毒测序分析其进化特征表明2009甲型H1N1流感是通过抗原转换机制获得禽和人流感病毒片段的猪源流感病毒，研究者发现2009甲型H1N1病毒的基因组特点并不符合致病性流感病毒的特点4Kawaoka Y ,甲型H1N1流感感染者的死亡率低于0.5%,小于大流行流感(2.0%),香港大学 管轶,Yoshihiro Kawaoka （河岡 義 裕）,5.培
10、养特性与抵抗力,抵抗力弱 5630min灭活,二、致病性与免疫性,传染源：患者（发病2-3天传染性最强）， 隐性感染者，动物 传播途径：飞沫、气溶胶，经呼吸道 致病机制：病毒局部增殖（不入血）细胞变性坏死、纤毛脱落扩散至下呼吸道， 引起病毒性肺炎；刺激产生干扰素及淋巴因子，炎症反应。 所致疾病：流行性感冒（流感） 潜伏期：1-4天 发病期： 局部症状:上感症状 全身症状：畏寒、发热、头痛、肌痛 并发症：继发细菌性感染， 可死亡；Reye综合征 体液免疫：抗HA抗体，1-2年，具有一定亚型内交叉免疫（4-7年），亚型间无交叉免疫；抗NA抗体，无中和作用 细胞免疫：CD4+T和CD8+T淋巴细胞；
11、 CD8+T淋巴细胞可产生亚型间交叉免疫作用,三、微生物学检查法,病毒的分离与鉴定：确诊流感的基本方法 血清学诊断：双份血清，HI试验，4倍及以上 快速诊断：检测抗原（ELISA或免疫荧光）；检测核酸（RT-PCR）,四、防治原则,疫苗：H1N1/H3N2/乙型流感病毒株（WHO）/H5/M2 药物研究 宣传管理，消毒隔离，对症治疗,1029岁,H5N1感染者与年龄的关系！,参考文献：,1 Chen W, Calvo PA, Malide D, et al. A novel inuenza A virus mitochondrial protein that induces cell deat
12、h J. Nat Med, 2001, 7 (12): 1306-1312. 2 Puwei Y, Mark B, Zhiyong Lou, et al. Crystal structure of an avian influenza polymerase PAN reveals an endonuclease active siteJ. Nature, 2009, 458: 909-913. 3 Dias A, Bouvier D, Crepin T, et al. The cap-snatching endonuclease of influenza virus polymerase re
13、side in the PA subunitJ. Nature, 2009, 458: 914-918. 4 Neumann G, Noda T, Kawaoka Y. Emergence and pandemic potential of swine-origin H1N1 influenza virus J. Nature, 2009, 459 (7249): 931-939. 5 Sheng M, Sala C. PDZ domains and the organization of supramolecular complexes J. Annu Rev Neurosci, 2001,
14、 24: 1-29.,第二节 副黏病毒,1、类似正黏病毒，但较大（150300nm） 2、单股负链RNA， 不分节段，抗原性稳定 3、刺突两种：表23-5 HN蛋白具有HA和NA 作用 F蛋白溶血和细胞融合作用 4、鸡胚多生长不良，细胞培养多有CPE 5、种类较多：measles virus, mumps virus, respiratory syncytial virus (RSV), parainfluenza virus(PIV), hMPV, Hendra virus, Nipah virus. 6、致病力较弱，以婴幼儿和儿童为主，个别传染性很强。,一、麻疹病毒（ measles vi
15、rus）,是儿童急性传染病麻疹的病原体 1.生物学性状 形态：为球形，120-250nm，有包膜 包膜刺突无NA HA吸附，凝集恒河猴RBC 溶血素（HL）细胞融合、形成多核巨细胞 细胞培养：可见CPE（多核巨细胞）和胞质、胞核内嗜酸性包涵体 抗原稳定，只有1个血清型 抵抗力较弱,2.致病性与免疫性,传染源：急性期病人（尤其是出疹前2-4天至疹后2-5天），易感人群为6个月到5岁的儿童，冬春发病率最高。 传播途径：飞沫、鼻咽分泌物，密切接触传播 致病机制：靶细胞CD46（除RBC外）,麻疹病程及预后,潜伏期：1-2W 前驱期：发热、卡它症状，Koplik斑（2-3天） 发疹期：发热第4天出疹，
16、全身红色斑丘疹（颈部-躯干-四肢）。抵抗力低下或处置不当，并发症（肺炎、脑炎），死亡 恢复期： 24小时后体温下降，皮疹消退，一周呼吸道症状消退，自愈或治愈。 （全程10-14天） 迟发型超敏反应性疾病：0.1%，脑脊髓炎（脑脊液和血中可查到麻疹IgM抗体） ，永久性后遗症 慢发病毒感染：亚急性硬化性全脑炎（SSPE）缺陷病毒 免疫力牢固，体液与细胞免疫。出疹和病后脑脊髓炎的发病原因，是细胞免疫。,Koplik spots,3.麻疹的诊断标准,疑似病例发热、出疹（全身性斑丘疹）并伴有咳嗽、卡他性鼻炎或结膜炎症状之一的病例，均为疑似麻疹病例。 确诊病例：实验室证实为麻疹病毒感染的为确诊病例。有下
17、例之一为实验室证实。 1IgM抗体捕捉ELISA法：麻疹疑似病人血中麻疹 IgM阳性 2间接ELISA或血凝抑制法：病人恢复期血清比急 性期有4倍或4倍以上升高。 3从疑似麻疹病例的标本中用B95细胞分离到麻疹 病毒。 排除其他发热出疹性疾病。 SSPE的诊断：脑脊液和血清中有高滴度的麻疹IgG抗体，血脑IgG抗体比值160，并排除血脑屏障破坏。,4.防治原则,预防措施：隔离 疫苗接种（MMR，减毒活疫苗，10-15年） 易感者，紧急应用人丙种球蛋白 治疗方法：（1）对症治疗，防止并发症产生 （2）流行时给予儿童高剂量的维生素A（400 ，000IU）能明显降低麻疹患者病死率，但不 能防止发病
18、 （3）抗病毒药物：利巴韦林,二、腮腺炎病毒（mumps virus）,流行性腮腺炎（epidemic parotitis）的病原体（儿童）,Key point,传染源：患者或携带者，人是唯一宿主 传播途径：飞沫传播，也可人与人接触传播 易感人群与好发季节：5-14岁儿童，冬春季节多发 主要临床症状：一侧或双侧腮腺非化脓性肿大伴触痛 主要并发症： 睾丸炎（25%），导致男性不育 卵巢炎，孕3月内可致胎儿畸形 无菌性脑炎（10%-15%） 获得性耳聋 免疫力牢固，防治主要MMR疫苗。,美国CDC儿童（0-6岁）免疫接种程序,三、呼吸道合胞病毒（RSV）,是引起婴幼儿和儿童下呼吸道 感染的最主要病
19、原体。 病毒经呼吸道或接触感染，在 呼吸道上皮细胞中增殖，不产 生病毒血症，主要引起婴幼儿 毛细支气管炎和细支气管肺炎。 其机制主要是病毒感染引起 型超敏反应所致免疫病理损伤， 造成局部水肿、分泌物增多。 感染后免疫力不持久。 治疗：吸氧、吸痰和高效价抗RSV抗体等 至今无有效疫苗，也无特异性治疗药物。,四、副流感病毒（parainfluenza virus）,婴幼儿严重呼吸道感染的主要病原体，仅次于RSV。 经飞沫传播，一般不引起病毒血症，局部增殖，“普通感冒”症状；免疫力不持久。无有效疫苗，也无特别有效的治疗方法。,第三节 冠状病毒,一、冠状病毒 病毒呈球形，单正链RNA，不分节段， 核衣
20、壳呈螺旋对称，有包膜，刺突放射排列呈冠状（日冕状） 抵抗力弱，对理化因素敏感 细胞培养有CPE（人胚肾或肺原代细胞培养） 引起普通感冒（10%-15%）和咽喉炎，成人腹泻或胃肠炎,二、SARS冠状病毒,是一种新的冠状病毒，而并非已知冠 状病毒的突变株。 生物学性状 形态结构与冠状病毒相似，刺突呈花冠状，其S蛋白与受体结合，导致细胞融合，为主要致病结构； 出芽过程不同于其他包膜病毒：高尔基体-胞质内空泡-与细胞膜融合-释放； 细胞培养Vero-E6细胞中可见CPE 抵抗力不强，不耐酸，常用消毒剂5分钟内灭活。,传染源：SARS患者 传播途径：气溶胶和飞沫；接触病人分泌物经口、鼻、眼；不排除粪-口
21、传播） 所致疾病严重急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome，SARS）也称传染性非典型肺炎 潜伏期：2-10天 发病期： 初期：发热、头痛、关节痛、干咳、气短、X片肺部阴影 极期：呼吸困难，低氧血症，肺渗出、多器官衰竭、死亡、死亡率11%左右（有基础病40-50%） 恢复期：抗体产生， 症状减轻、消失 免疫：抗体中和作用，细胞免疫，同时有免疫病理损伤，引起T、B cell死亡，造成免疫功能极度低下,病毒分离与鉴定（BSL-3实验室）：病毒培养、电镜观察、RT-PCR快速检测核酸、血清学检查（测抗体） 防治 严格隔离病人 增强机体免疫力 监测疫情 疫苗
22、接种，北京科兴生物有限公司 氧疗、激素、抗病毒药物及抗生素治疗,腺病毒（adenovirus)：球形无包膜DNA病毒，20面体252壳粒，12个五邻体，有纤突及顶球，余为六邻体；细胞培养明显CPE及核内嗜碱性包涵体。,第四节 其他病毒,传播途径：呼吸道、消化道、眼结膜 致病机制：在局部腺体及淋巴组织中增殖，不入血 所致疾病临床表现多样化 呼吸道急性发热性咽炎、咽结膜热、急性呼吸道感染、肺炎 眼部流行性角膜结膜炎、滤泡性结膜炎 胃肠道小儿胃肠炎与腹泻、婴幼儿肠套叠 其它出血性膀胱炎、宫颈炎、尿道炎等 艾滋病患者1/3病毒性腹泻35型腺病毒 病后对同型免疫力持久，目前尚无有效药物，也无理想疫苗。,
23、风疹病毒(rubella virus)：属于披膜病毒科，有包膜，单正链RNA病毒。风疹（德国麻疹）；孕早期（1-3月）感染，垂直传播引起胎儿先天性风疹综合征（CRS）胎儿畸形（先心病、白内障、耳聋）、死亡、流产等。 孕妇患者风疹诊断：血清IgM、羊水或绒毛膜风疹抗原及核酸检测 风疹感染后有持久免疫力，育龄妇女和各学龄女生须接种MMR,Maurice Ralph Hilleman cultivated mumps virus from his daughter Jeryl Lynn(middle lady) in 1963 when she was five years old, the bab
24、y received the mumps vaccine was his granddaughter. Maurice Ralph Hilleman (August 30, 1919 April 11, 2005) was an American microbiologist who specialized in vaccinology and developed over 36 vaccines, more than any other scientist. Of the 14 vaccines routinely recommended in current vaccine schedul
25、es, he developed eight: those for measles, mumps, hepatitis A, hepatitis B, chicken pox, meningitis, pneumonia and Haemophilus influenzae bacteria.,史上最牛的疫苗学家,鼻病毒(rhinovirus)：属于小RNA病毒科，无包膜，单正链RNA病毒。 对酸敏感，PH3.0迅速失活，可与肠道病毒区别。 普通感冒最常见的病原体，占上呼吸道感染的50%以上。 免疫力不牢固。,问 题,定义：抗原漂移、抗原转换 HA和NA的功能是什么？ 流感病毒分型和亚型的依据
26、？ 呼吸道其他病毒的致病性？,【七年制历年考试题汇总】,A1型题 1下列病毒感染人体不引起病毒血症的是 ： A流感病毒 B腮腺炎病毒 C麻疹病毒 D风疹病毒 E脊髓灰质炎病毒 答案：A 考点：病毒的致病性（2008） 解析：流感病毒感染后，基本不入血。致病主要以导致上皮细胞坏死脱落，以及“细胞因子”风暴所产生的炎症反应。其他病毒都可以引起病毒血症。故选A。 2亚急性硬化性全脑炎（SSPE）是一种由： A脊髓灰质炎病毒引起的亚急性感染 B麻疹病毒引起的迟发并发症 C疱疹病毒引起的潜伏感染 D流行性乙型脑炎病毒引起的急性感染 E狂犬病病毒引起的慢性感染 答案：B 考点：麻疹病毒的致病性（2009，
27、2010,2012） 解析：SSPE是由麻疹病毒感染后引起的慢发病毒感染所致的一种发病率极低的疾病。故选B。,【七年制历年考试题汇总】,A1型题 3Influenza virus can be classified into three types according to the difference of ： ACinical appearance BRNA polymerase Cnucleoprotein DHA ENA 答案：C 考点：流感病毒的分型（2009,2010） 解析：流感病毒根据核蛋白（NP）和基质蛋白（M1）的不同分为三型（A,B,C）。故选C。 4核酸类型为DNA的病
28、毒是： A流感病毒 B麻疹病毒 C副流感病毒 D腺病毒 E呼吸道合胞病毒 答案：D 考点：呼吸道病毒的核酸类型（2010） 解析：呼吸道感染病毒除了腺病毒以外，其他都是RNA病毒。故选D。,【七年制历年考试题汇总】,A1型题 5下列病原微生物不能通过呼吸道感染的是? ( ) A麻疹病毒 B结核分枝杆菌 C肺炎链球菌 D腮腺炎病毒 E淋病奈瑟菌 答案：E 考点：病原微生物的传播途径（2011） 名词解释及问答题 简述流感病毒的抗原变异形式及其与流行程度的关系（2010） Antigenic shift？ （2011） 简述流感病毒的抗原变异形式（2012）,【执业医师资格考试真题】,A1型题 1
29、甲型流感病毒最容易发生变异的成分是： A包膜脂类 B神经氨酸酶和血凝素 C衣壳蛋白 D基质蛋白 E核蛋白 答案：B 考点：甲型流感病毒的变异机制（2000） 解析：流感病毒包膜上面镶嵌有两种由病毒基因编码的糖蛋白刺突：血凝素HA和神经氨酸酶NA，它们抗原结构很不稳定，极易变异，是划分A型流感病毒亚型的主要依据。故选B。 2SARS病毒属于： A正腺病毒科 B副腺病毒科 C小RNA病毒科 D呼吸病毒科 E冠状病毒科 答案：E 考点：冠状病毒的性状(2008) 解析：SARS病毒属于冠状病毒科。故选E。,【执业医师资格考试真题】,A1型题 3麻疹病毒属于： A正粘病毒科 B副粘病毒科 C小RNA病
30、毒科 D呼吸病毒科 E冠状病毒科 答案：B 考点：副粘病毒(2008) 解析：麻疹病毒属于副粘病毒科。故选B。 4不属于副粘病毒科的病毒是： A副流感病毒 B禽流感病毒 C呼吸道合胞病毒 D麻疹病毒 E腮腺炎病毒 答案：B 考点：副粘病毒(2008) 解析：流感病毒分类上属于正粘病毒科，其他都属于副粘病毒科，故选B。 5引起先天性风疹综合征(CRS)，是因为孕妇在： A孕期14个月患风疹 B孕期57个月患风疹 C孕期89个月患风疹 D分娩时患风疹 E血清中缺乏特异性风疹抗体 答案：A 考点：风疹病毒的致病性(2008) 解析：风疹病毒感染最主要的危害是通过垂直传播导致胎儿先天性感染，孕20周内，尤其是孕14月感染危害最大，可引起流产或死胎，还可导致胎儿发生先天性风疹综合征（CRS）引起胎儿畸形：表现为先天性心脏病、先天性耳聋和白内障三大主要症状。故选A。,chance favors the prepared mind！,
