病毒预防与防治综述

病毒的预防与防治综述

一、前言

谈到历史上或现在一直使人类恐慌的天花、鼠疫、埃博拉、流行性感冒、艾滋病、疯牛病等等骇人听闻的疾病，我们都会想到都---病毒---一个让人不寒而栗的名字，总是与疾病和死亡紧密联系在一起。病毒能侵入人体，在寄主细胞内快速繁殖，使寄主细胞破裂死亡，再继续感染其他细胞体，其传染速度快，流行范围广，有些很难在机体内被彻底消灭，这也是某些病毒性疾病的可怕之处。不过，病毒对人类也有有利的一面，比如，现在我们使用的疫苗，是将病原体的毒性降低，注入体内，使人体产生免疫力，以预防疾病。对于病毒，我们只有了解其特性，才能找出治愈那些病毒性疾病，更可以利用这些病毒，比如利用它的专一性，可以将病毒制成杀虫剂既杀死害虫，又不危害环境。后面我将对病毒的一般特性、感染、繁殖和传播做简单介绍，接下来是几个对人类危害重大的典型的病毒性疾病，包括曾经几度在世界暴发的流行性感冒，埃博拉出血热和现在人人谈之色变的艾滋病。然后是病毒对人类有利的一面及未来的发展前景。了解病毒的来源、性状、传染途径和其所引起的症状，这对人类未来能治愈这类疾病提供行之有效的方法是非常重要的。随着社会的进步和科学技术的日益发展，科学家们在更广的领域展开了对病毒的研究，进而发现了病毒与人类不可分割的密切关系。病毒与人类的关系主要体现在医学领域，一方面，病毒给人类带来了各种各样的疾病，严重危害着人类的身体健康；另一方面，病毒也给科学家们提供了丰富的课题，使得他们在研究中不断的进步，推动了医学的发展,从另一个层面上保障了人们的身体健康。病毒种类繁多，与人类的健康与发展密不可分。总之，病毒既会给人类带来灾难，也会给人类造福，但我们相信人类将会战胜病毒，只要我们好好认识它、利用它。

二、正文

（一）病毒的发现

1892年，俄国科学家伊凡诺夫斯基：

除去细菌的滤液→仍能传递烟草花叶病。

1898年，德国科学家Loeffler与Frosch：

口蹄疫病畜的病料通过细菌滤器后→仍能使健康动物发病。

这些病原既不是细菌，也不是原虫，被称为“超显微滤过性病毒”、“滤过性病毒”，最后定名为“病毒”。

1899年，荷兰科学家Beijerinck：许多植物病→病毒。

1915年，Twort发现细菌的病毒；

1917年，d’Herella将细菌的病毒称为“噬菌体”。

20世纪40年代，发现感染昆虫的病毒。

随着科技的发展，相继发现：真菌的病毒、原生动物的病毒、支原体的病毒,以及许多人类和动物的病毒。

（二）病毒的定义

Lwoff（1957）提出，病毒是具有感染的、严格寄生于细胞内的、潜在的治病实体，其只

有一种核酸，只增殖遗传物质，不能生长和进行二分裂并无产生能量的酶系统。

Luria（1959）病毒是遗传物质的单元，在它们进行繁殖的细胞内，能够生物合成专一性的结构，以使它们自己转移到另外的细胞中去。

Luria和darnell （1967）病毒是这样的实体，即它们的基因组是利用细胞的合成机构在活细胞内进行复制的核酸单元，并合成能使病毒基因组转移到其他细胞中去的专一性因子。殷震，刘景华主编的《动物病毒学》（1985）病毒是一种只能在特殊宿主细胞内进行复制的超微生物。

（三）病毒的基本特征

1.病毒只含有1种核酸：DNA或RNA；而其他微生物具有两种核酸。

2.严格的细胞内寄生，缺乏完整的酶系统，无进行独立生长和繁殖的其他机构；

3.没有核糖体和转移RNA（tRNA），也没有合成蛋白质所必需的酶；

4.病毒不经分裂繁殖，而是在宿主细胞内合成大量组分，进行装配而增殖；

5.病毒由于没有细胞壁，也不能进行代谢活动，对因干扰微生物代谢过程而影响微生物结构和功能的抗生素和药物不敏感。

6.极大多数病毒在不同程度上对干扰素敏感。

7.有些病毒的核酸能整合到宿主细胞的DNA中，从而诱发潜伏性感染或肿瘤性疾病。（四）病毒的形态结构

1.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），即1/1000微米。在型病毒（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，放大几万到几十万倍直接测量；也可用分级过滤法，根据它可通过的超滤膜孔径估计其大小；或用超速离心法，根据病毒大小，形状与沉降速度之间的关系，推算其大小。

一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体”（Viron）。电镜观察有五种形态；

（1）.球形（Sphericity）大多数人类和动物病毒为球形，如脊髓灰质炎病毒、疱疹病毒及腺病毒等。

（2）.丝形（Filament）多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒等。人类某些病毒（如流感病毒）有时也可形成丝形。

（3）.弹形（Bullet-shape）形似子弹头，如狂犬病病毒等，其他多为植物病毒

（4）.砖形（Brick-shape）如痘病毒（无花病毒、牛痘苗病毒等）。其实大多数呈卵圆形或“菠萝形”。

（5）.蝌蚪形（Tadpole-shape）由一卵圆形的头及一条细长的尾组成，如噬菌体。

2．病毒的结构与功能

病毒的结构有二种，一是基本结构，为所有病毒所必备；一是辅助结构，为某些病毒所特有。它们各有特殊的生物学功能。

2.1病毒的基本结构

（1）.核酸（Nucleic acid）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）。

病毒核酸也称基因组（Genome），最大的痘病毒（Poxvirus）含有数百个基因，最小的微小病毒（Parvovirus）仅有3-4个基因。根据核酸构形及极性可分为环状、线状、分节段以及正链、负链等不同类型，对进一步阐明病毒的复制机理和病毒分类有重要意义。核酸蕴藏着病毒遗传信息，若用酚或其他蛋白酶降解剂去除病毒的蛋白质衣壳，提取核酸并转染或导入宿主细胞，可产生与亲代病毒生物学性质一致的子代病毒，从而证实核酸的功能是遗传信息的储藏所，主导病毒的生命活动，形态发生，遗传变异和感染性。

（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（Capsomere）”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（Cubic symmetry），形成20个等边三角形的面，12个顶和30条棱，具有五、三、二重轴旋转对称性，如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等；②螺旋对称（Helical symmetry），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（Complex symmetry），同时具有或不具有两种对称性的病毒，如痘病毒与噬菌体。

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，还可保护内部核酸免遭外环境（如血流）中核酸酶的破坏；②衣壳蛋白质是病毒基因产物，具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，是病毒选择性吸附宿主细胞并建立感染灶的首要步骤。

病毒的核酸与衣壳组成核衣壳（Nucleocapsid），最简单的病毒就是裸露的核衣壳，如脊髓灰质炎病毒等。有囊膜的病毒核衣壳又称为核心（core）。

2.2病毒的辅助结构

（1）.囊膜（Envelope）某些病毒，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“囊膜”。囊膜中含有双层脂质、多糖和蛋白质，其中蛋白质具有病毒特异性，常与多糖构成糖蛋白糖蛋白亚单位，嵌合在脂质层，表面呈棘状突起，称“剌突（Spike）或囊微粒（Peplomer）”。它们位于病毒体的表面，有高度的抗原性，并能选择性地与宿主细胞受体结合，促使病毒囊膜与宿主细胞膜融合，感染性核衣壳进入胞内而导致感染。囊膜中的脂质与宿主细胞膜或核膜成分相似，证明病毒是以“出芽”方式，从宿主细胞内释放过程中获得了细胞膜或核膜成分。有囊膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感，失去囊膜后便丧失了感染性。

（2）.触须样纤维（Fiber）腺病毒是唯一具有触须样纤维的病毒，腺病毒的触须样纤维是由线状聚合多肽和一球形末端蛋白所组成，位于衣壳的各个顶角。该纤维吸附到敏感细胞上，抑制宿主细胞蛋白质代谢，与致病作用有关。此外，还可凝集某些动物红细胞。

（3）.病毒携带的酶某些病毒核心中带有催化病毒核酸合成的酶，如流感病毒带有RNA的RNA聚合酶，这些病毒在宿主细胞内要靠它们携带的酶合成感染性核酸。