病理生理学ppt课件 第二十二章 呼吸道病毒
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病原生物学
第二十二章 呼吸道病毒
学习目标
1. 掌握：流感病毒的结构特点、分型及变异与流 行的关系。
2. 熟悉：麻疹病毒、腮腺炎病毒、风疹病毒、冠 状病毒的致病特点。
3. 了解：呼吸道病毒感染的诊断及防治原则。
❖ 呼吸道病毒是指以呼吸道为侵入门户，在呼吸道黏膜上皮细胞中 增殖，引起呼吸道局部感染或呼吸道以外组织器官病变的病毒。
第一节 流感病毒
(1)血凝素：
▪ 占病毒蛋白的25%，为糖蛋白三聚体，每条单体前体(HA0) 由血凝素1(HAl)和血凝素2(HA2)通过精氨酸和二硫键连接而 成。
▪ HA在细胞蛋白酶水解作用下裂解精氨酸而活化为由二硫键连 接的HA1和HA2后，才能形成病毒的感染性。
▪ HA1是病毒与红细胞、宿主细胞受体（唾液酸）连接的部位 ，与病毒吸附与感染有关；
❖ 主要包括有正粘病毒科的流感病毒；副粘病毒科的副流感病毒、 麻疹病毒、腮腺炎病毒等；小RNA病毒科的鼻病毒；冠状病毒 科的SARS冠状病毒以及其他病毒科的一些病毒，如风疹病毒等 也可引起呼吸道感染性疾病。
❖ 呼吸道病毒所致的疾病，发病率高，传播快，约占呼吸道感染的 90%～95%。
第一节 流感病毒
▪ LP主要来源于宿主细胞膜。
第一节 流感病毒
2．包膜
▪ 病毒体包膜上镶嵌有两种刺突，以疏水末端插入到脂质双层 中，即血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。
▪ HA数量较NA多，约为4：1～5：1。 ▪ HA和NA的抗原结构很不稳定，易发生变异，一个氨基酸的
置换就可能改变其抗原性，是划分甲型流感病毒亚型的主要 依据。
第一节 流感病毒
(2)神经氨酸酶：
占病毒蛋白的5%，为4个立体亚单位组成的糖蛋白四聚体，呈纤 维状镶嵌于包膜脂膜中，末端有扁球形结构。NA的主要功能Байду номын сангаас：
③具有抗原性：
NA产生的特异性抗体可以抑制NA的水解能力，但不能中和病毒的感染 性。
第一节 流感病毒
（二）分型与变异
▪ 根据NP和MP的抗原性不同，流感病毒被分为甲、乙、丙三型。 ▪ 甲型流感病毒根据其表面HA和NA抗原性的不同，又分为若干亚
第一节 流感病毒
(1)血凝素： HA主要功能有： ②吸附宿主细胞：
通过与细胞表面特异性受体结合而促进流感病毒与宿主细胞的 吸附，与病毒的组织嗜性和病毒进入细胞的过程有关；
③具有抗原性：
HA刺激机体产生的特异性抗体，具有中和病毒感染性和抑制血 凝的作用，为保护性抗体。
第一节 流感病毒
(2)神经氨酸酶：
NA是主要的变异成分。 ▪ 流感病毒的抗原性变异包括抗原性转变(antigenic shift)和抗
原性漂移(antigenic drift)两种形式。
第一节 流感病毒
（二）分型与变异
▪ 抗原性转变属于质变，是指在自然流行条件下，甲型流感病 毒表面的一种或两种抗原结构发生大幅度的变异，或者由于 两种或两种以上甲型流感病毒感染同一细胞时发生基因重组 而形成，并出现与前次流行株的抗原结构不同的新亚型（如 HIN1转变为H2N2等）。
第一节 流感病毒
一、生物学性状
（一）形态与结构
▪ 流感病毒一般为球形，直径为80～120nm ▪ 初次从患者体内分离出的病毒有时呈丝状或杆状 ▪ 病毒体结构主要包括病毒核酸与蛋白组成的核衣壳和包膜（
图22-1）
第一节 流感病毒
分节段的（-） SSRNA
NA
M1
M2
1 2 34 5 6 7 8
PB2 PB1 PA RNA
▪ 甲型和乙型流感病毒有8个RNA节段，丙型流感病毒缺乏形 成神经氨酸酶的NA基因片段，只有7个RNA节段。
第一节 流感病毒
1．核衣壳
▪ 每个RNA节段的末端12～13个核苷酸高度保守，与病毒复制有 关。流感病毒基因组总长度是13600bp，各片段的长度在890 ～2341bp之间。
▪ 每个RNA节段分别编码不同的蛋白质，第1～6片段分别编码 PB2、PB1、PA、HA、NP和NA蛋白，第7片段编码M1和M2 两个基质蛋白，第8片段编码NS1和NS2两个非结构蛋白。
▪ 流感病毒的核酸无感染性。 ▪ NP是主要的结构蛋白，抗原结构稳定，与M蛋白一起决定病毒
的型特异性，很少发生变异，其抗体无中和病毒能力。
第一节 流感病毒
2．包膜
▪ 由内层基质蛋白(MP)和外层脂蛋白(LP)组成，发挥维持病毒 外形与完整性等作用。
▪ MP蛋白抗原结构较稳定，呈型特异性，其抗体无中和病毒 的能力；其中M1蛋白是病毒主要的结构成分，与病毒包装、 出芽与形态有关，M2蛋白是离子通道型嵌膜蛋白，参与病毒 复制。
型，迄今发现HA有16种(1～16)、NA有9种(1～9)抗原。 ▪ 乙型流感病毒间虽有变异大小之分，但未划分为亚型； ▪ 丙型流感病毒未发现抗原变异与新亚型。
第一节 流感病毒
（二）分型与变异
▪ 流感病毒易于发生抗原性变异、温度敏感性变异等。 ▪ 抗原性变异是流感病毒变异的主要形式，病毒表面抗原HA和
▪ HA2具有膜融合活性，参与病毒包膜与细胞膜融合并释放核 衣壳的过程。
第一节 流感病毒
(1)血凝素： HA主要功能有： ①凝集红细胞：
通过与红细胞表面的糖蛋白受体结合，引起多种动物或人红细 胞凝集，但病毒特异性抗体可以抑制红细胞凝集的形成。用红 细胞凝集试验与红细胞凝集抑制试验(HI)可辅助检测和鉴定流感 病毒等；
HA
RNA多聚酶
核糖核蛋白（RNP）
RNP
图22-1 流行性感冒病毒的形态与结构
第一节 流感病毒
1．核衣壳
▪ 位于病毒体的核心，呈螺旋对称，由病毒分节段的单负链 RNA与核蛋白(NP)组成，合称核糖核蛋白(RNP)。
▪ 在核糖核蛋白上还附着有RNA依赖RNA聚合酶复合体蛋白 (PB1、PB2和PA)。
占病毒蛋白的5%，为4个立体亚单位组成的糖蛋白四聚体，呈纤 维状镶嵌于包膜脂膜中，末端有扁球形结构。NA的主要功能有：
①参与病毒释放：
通过水解病毒感染细胞表面糖蛋白末端的N-乙酰神经氨酸，促使成熟 病毒体的芽生释放；
②促进病毒扩散：
通过破坏与细胞膜上病毒特异受体的结合，液化细胞表面黏液，促进 病毒从细胞上解离以及病毒的扩散；
❖ 流行性感冒病毒(influenza virus)，简称流感病毒 ，包括人流感病毒和动物流感病毒。
❖ 人流感病毒分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三型，是人 流行性感冒（流感）的病原体；其中甲型流感病毒抗 原性易发生变异，多次引起世界性大流行。
❖ 例如1918～1919年的流感世界性大流行中，死亡 人数约2000万～4000万。
第二十二章 呼吸道病毒
学习目标
1. 掌握：流感病毒的结构特点、分型及变异与流 行的关系。
2. 熟悉：麻疹病毒、腮腺炎病毒、风疹病毒、冠 状病毒的致病特点。
3. 了解：呼吸道病毒感染的诊断及防治原则。
❖ 呼吸道病毒是指以呼吸道为侵入门户，在呼吸道黏膜上皮细胞中 增殖，引起呼吸道局部感染或呼吸道以外组织器官病变的病毒。
第一节 流感病毒
(1)血凝素：
▪ 占病毒蛋白的25%，为糖蛋白三聚体，每条单体前体(HA0) 由血凝素1(HAl)和血凝素2(HA2)通过精氨酸和二硫键连接而 成。
▪ HA在细胞蛋白酶水解作用下裂解精氨酸而活化为由二硫键连 接的HA1和HA2后，才能形成病毒的感染性。
▪ HA1是病毒与红细胞、宿主细胞受体（唾液酸）连接的部位 ，与病毒吸附与感染有关；
❖ 主要包括有正粘病毒科的流感病毒；副粘病毒科的副流感病毒、 麻疹病毒、腮腺炎病毒等；小RNA病毒科的鼻病毒；冠状病毒 科的SARS冠状病毒以及其他病毒科的一些病毒，如风疹病毒等 也可引起呼吸道感染性疾病。
❖ 呼吸道病毒所致的疾病，发病率高，传播快，约占呼吸道感染的 90%～95%。
第一节 流感病毒
▪ LP主要来源于宿主细胞膜。
第一节 流感病毒
2．包膜
▪ 病毒体包膜上镶嵌有两种刺突，以疏水末端插入到脂质双层 中，即血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。
▪ HA数量较NA多，约为4：1～5：1。 ▪ HA和NA的抗原结构很不稳定，易发生变异，一个氨基酸的
置换就可能改变其抗原性，是划分甲型流感病毒亚型的主要 依据。
第一节 流感病毒
(2)神经氨酸酶：
占病毒蛋白的5%，为4个立体亚单位组成的糖蛋白四聚体，呈纤 维状镶嵌于包膜脂膜中，末端有扁球形结构。NA的主要功能Байду номын сангаас：
③具有抗原性：
NA产生的特异性抗体可以抑制NA的水解能力，但不能中和病毒的感染 性。
第一节 流感病毒
（二）分型与变异
▪ 根据NP和MP的抗原性不同，流感病毒被分为甲、乙、丙三型。 ▪ 甲型流感病毒根据其表面HA和NA抗原性的不同，又分为若干亚
第一节 流感病毒
(1)血凝素： HA主要功能有： ②吸附宿主细胞：
通过与细胞表面特异性受体结合而促进流感病毒与宿主细胞的 吸附，与病毒的组织嗜性和病毒进入细胞的过程有关；
③具有抗原性：
HA刺激机体产生的特异性抗体，具有中和病毒感染性和抑制血 凝的作用，为保护性抗体。
第一节 流感病毒
(2)神经氨酸酶：
NA是主要的变异成分。 ▪ 流感病毒的抗原性变异包括抗原性转变(antigenic shift)和抗
原性漂移(antigenic drift)两种形式。
第一节 流感病毒
（二）分型与变异
▪ 抗原性转变属于质变，是指在自然流行条件下，甲型流感病 毒表面的一种或两种抗原结构发生大幅度的变异，或者由于 两种或两种以上甲型流感病毒感染同一细胞时发生基因重组 而形成，并出现与前次流行株的抗原结构不同的新亚型（如 HIN1转变为H2N2等）。
第一节 流感病毒
一、生物学性状
（一）形态与结构
▪ 流感病毒一般为球形，直径为80～120nm ▪ 初次从患者体内分离出的病毒有时呈丝状或杆状 ▪ 病毒体结构主要包括病毒核酸与蛋白组成的核衣壳和包膜（
图22-1）
第一节 流感病毒
分节段的（-） SSRNA
NA
M1
M2
1 2 34 5 6 7 8
PB2 PB1 PA RNA
▪ 甲型和乙型流感病毒有8个RNA节段，丙型流感病毒缺乏形 成神经氨酸酶的NA基因片段，只有7个RNA节段。
第一节 流感病毒
1．核衣壳
▪ 每个RNA节段的末端12～13个核苷酸高度保守，与病毒复制有 关。流感病毒基因组总长度是13600bp，各片段的长度在890 ～2341bp之间。
▪ 每个RNA节段分别编码不同的蛋白质，第1～6片段分别编码 PB2、PB1、PA、HA、NP和NA蛋白，第7片段编码M1和M2 两个基质蛋白，第8片段编码NS1和NS2两个非结构蛋白。
▪ 流感病毒的核酸无感染性。 ▪ NP是主要的结构蛋白，抗原结构稳定，与M蛋白一起决定病毒
的型特异性，很少发生变异，其抗体无中和病毒能力。
第一节 流感病毒
2．包膜
▪ 由内层基质蛋白(MP)和外层脂蛋白(LP)组成，发挥维持病毒 外形与完整性等作用。
▪ MP蛋白抗原结构较稳定，呈型特异性，其抗体无中和病毒 的能力；其中M1蛋白是病毒主要的结构成分，与病毒包装、 出芽与形态有关，M2蛋白是离子通道型嵌膜蛋白，参与病毒 复制。
型，迄今发现HA有16种(1～16)、NA有9种(1～9)抗原。 ▪ 乙型流感病毒间虽有变异大小之分，但未划分为亚型； ▪ 丙型流感病毒未发现抗原变异与新亚型。
第一节 流感病毒
（二）分型与变异
▪ 流感病毒易于发生抗原性变异、温度敏感性变异等。 ▪ 抗原性变异是流感病毒变异的主要形式，病毒表面抗原HA和
▪ HA2具有膜融合活性，参与病毒包膜与细胞膜融合并释放核 衣壳的过程。
第一节 流感病毒
(1)血凝素： HA主要功能有： ①凝集红细胞：
通过与红细胞表面的糖蛋白受体结合，引起多种动物或人红细 胞凝集，但病毒特异性抗体可以抑制红细胞凝集的形成。用红 细胞凝集试验与红细胞凝集抑制试验(HI)可辅助检测和鉴定流感 病毒等；
HA
RNA多聚酶
核糖核蛋白（RNP）
RNP
图22-1 流行性感冒病毒的形态与结构
第一节 流感病毒
1．核衣壳
▪ 位于病毒体的核心，呈螺旋对称，由病毒分节段的单负链 RNA与核蛋白(NP)组成，合称核糖核蛋白(RNP)。
▪ 在核糖核蛋白上还附着有RNA依赖RNA聚合酶复合体蛋白 (PB1、PB2和PA)。
占病毒蛋白的5%，为4个立体亚单位组成的糖蛋白四聚体，呈纤 维状镶嵌于包膜脂膜中，末端有扁球形结构。NA的主要功能有：
①参与病毒释放：
通过水解病毒感染细胞表面糖蛋白末端的N-乙酰神经氨酸，促使成熟 病毒体的芽生释放；
②促进病毒扩散：
通过破坏与细胞膜上病毒特异受体的结合，液化细胞表面黏液，促进 病毒从细胞上解离以及病毒的扩散；
❖ 流行性感冒病毒(influenza virus)，简称流感病毒 ，包括人流感病毒和动物流感病毒。
❖ 人流感病毒分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三型，是人 流行性感冒（流感）的病原体；其中甲型流感病毒抗 原性易发生变异，多次引起世界性大流行。
❖ 例如1918～1919年的流感世界性大流行中，死亡 人数约2000万～4000万。