呼吸道病毒

Functions of Hemagglutinin
• HA causes agglutination of red blood cells.
• Viruses bind to the mucous membrane cells by HA1 interacting with membrane receptor.
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Influenza A Evolution
1874 --- (H3N8) 1890 --- (H2N2) ...................Pandemic 1902 --- (H3N2) 1918 --- (H1N1)................. Pandemic 1933 --- (H1N1)....................First strains isolated 1947 --- (H1N1)....................Variation detected 1957 --- (H2N2)...................."Asian" Flu pandemic 1968 --- (H3N2)...................."Hong Kong" Flu pandemic 1976 --- (H1N1)...................."Swine" Flu, non-epidemic 1977 --- (H1N1) + (H3N2)......"Russian" Flu epidemic
一、生物学性状
1. 形态与结构 病毒多呈球形或丝状 病毒核酸:-ssRNA，核酸分节段，有包膜，有刺突：血凝素 （HA）和神经氨酸酶（NA）。
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其结构由外向内分三层。 （1）包膜：流感病毒包膜有两层结构，内层为基质蛋白(M)， M蛋白抗原性稳定，亦具有型特异性。包膜外层为来自宿主细 胞的脂质双层膜。
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甲型流感病毒的抗原转换
流行年代 1918 1947 1957 1968 1977
亚型类别
Hsw1N1 H1N1（亚甲型） H2N2（亚洲甲型） H3N2（香港甲型） HIN1、H3N2
代表株 可能为猪流感病毒 A/FM/1/47 A/Singapore/1/57 A/HongKong/1/68
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Virus Structure
• Core
– RNA： -ssRNA, 8 fragments
• RNP (Ribonucleoprotein)
– RNA polymerase(PB1,PB2,PA) – NP – RNA
2. 分型、命名与变异 根据RNP和M蛋白抗原性的不同可将流感病毒分为甲、
乙、丙三型；甲型又可根据HA和NA抗原性不同，再区分为 若干亚型，目前从禽类已鉴定出17个HA亚型（H1～H17）， 9个NA亚型（N1～N9）。乙型、丙型流感病毒至今尚未发现 亚型。
流感病毒命名法：型别/宿主/分离地点/病毒株序号/分离 年代（HA与NA亚型号），如A/HongKong /1/68（H3N2）。
二、致病性与免疫性
病毒经飞沫在人与人之间直接传播，温带冬天为流行 季节。传染性强，最严重者可致病毒性肺炎，但50%感染 后无症状。病毒仅在局部增殖，一般不入血。年老体弱、 免疫力低下或心肺功能不全者和婴幼儿在感染后5～10 d ， 易发生细菌性继发感染，特别是肺炎，常危及生命。
流感病毒感染可引起针对HA、NA、NP、M1的病毒特 异性细胞和体液免疫。血清抗-HA中和抗体可持续几十年， 对同型病毒有牢固免疫力，但亚型间无交叉免疫。
virus
M1
Matrix protein: Viral structural protein (interacts with
nucleocapsid and envelope, promotes assembly)
M2
Integral membrane protein :forms membrane channel
protein, target of neutralizing antibody Nucleoprotein: RNA binding; part of transcriptase
complex; nuclear/cytoplasmic transport of vRNA
NA
Neuraminidase: cleaves sialic acid and release of
Type C has only 7 fragments
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Proteins of influenza virus
Segment:
1 2 3 4 5
6 7
8
Size(nt)
2341
2341 2233 1778 1565
1413 1027
②抗原转换（antigenic shift），变异幅度大，HA氨基酸的变 异率为20%～50%，属质变，导致新亚型的出现。由于人群 没有免疫力，每次新亚型出现都曾引起世界性的流感暴发流 行。
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有一种学说认为：新亚型是人流感病毒与动 物流感病毒发生基因重组而形成。
第一节 流行性感冒病毒
流行性感冒病毒（influenza virus）简称流感病毒， 主要成员有人类的甲、乙、丙三型，以及动物（猪、马、 海洋哺乳动物和禽类等）的流感病毒，它是引起人和动物 流行性感冒（简称流感）的病原体。
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Non-structural: nucleus + cytoplasm, function
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The Life Cycle of Influenza Virus
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②NA：破坏细胞膜上病毒特异性受体，使病毒从感染细胞 膜上解离，有利于成熟病毒的释放和集聚病毒的扩散。NA 具有抗原性，其相应抗体能抑制酶的水解作用，但无中和 病毒的作用。
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流感病毒抗原变异有两种形式：
①抗原漂移（antigenic drift），其变异幅度小，HA、NA氨基 酸的变异率小于1%，属量变，由点突变所造成，并与人群免 疫选择力有关，每2～5年出现一个新的变异株，引起甲型流 感周期性的局部中、小型流行。
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甲型和乙型流感病毒包膜上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），两者 数量之比为5：1。它们是划分流感病毒亚型的依据，抗原性 极易变异。 ①HA：能与人和多种动物（鸡、豚鼠等）红细胞表面的糖 蛋白受体结合，引起红细胞凝集，该结构与病毒吸附和穿入 宿主细胞有关。HA可诱导的相应抗体称血凝抑制抗体，能 抑制血凝现象和中和病毒感染性，是保护性抗体。
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Contents
• Orthomyxoviridae (正粘病毒科)：influenza virus
A、B、C • Paramyxoviridae (副粘病毒科) ：Measles virus 、
Mumps virus 、 Parainfluenza virus 、RSV .
• Adenoviridae (腺病毒科)： Adenovirus • Togaviridae(披膜病毒科)：Rubella virus • Picornaviridae (小RNA病毒科) ：Rhinovirus • Coronaviridae (冠状病毒科): Coronavirus
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第26章 呼吸道病毒
Viruses Associated with Respiratory Infections
呼吸道病毒包括： 正粘病毒科（Orthomyxoviridae）-- -----流感病毒； 副粘病毒科（Paramyxoviridae）-------副流感病毒（1-5型）、 呼吸道合胞病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒; 其它病毒科------腺病毒、风疹病毒、鼻病毒、冠状病毒、呼 肠病毒等。
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Polypeptide(s)
PB2
PB1 PA HA
NP
Function
Transcriptase: cap binding
Transcriptase: elongation Transcriptase: protease activity (?) Haemagglutinin: viral attachment protein, fusion
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3. 培养特性 流感病毒易在鸡胚和培养细胞中增殖。初次分离接种鸡胚
羊膜腔阳性率较高，传代适应后可移种于尿囊腔。细胞培养一 般可用原代猴肾细胞（PMK）或狗肾传代细胞（MDCK）。
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• Virus’ envelope fuse with cell membrane by HA2 forming a fusion pore.
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Functions of Neuraminidase
• NA can increase the number of free virus particles, hence more virus spread from the original site of infection.
• NA is important in the final stages of release of the new virus particle from infected cells.
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（2）核心：病毒核酸:分节段的-ssRNA，甲型、乙型流感 病毒分8个节段，丙型只有7个节段，与每个RNA片段结合 的是核蛋白（NP），RNA和NP合称核糖核蛋白（RNP）， 即核衣壳。
• M protein
– M1 – M2
• Envelope、Spike
• Hemagglutinin (HA) (H1-H15)
• Neuraminidase (NA) (N1-N9)
Type A, B, C : NP, M1 protein Sub-types: HA or NA protein
and target for amantadine, facilitates uncoating
and HA production
NS1
Non-structural: nucleus; effects on cellular RNA
transport, splicing, translation
NS2
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三、微生物学检查法
1. 病毒分离 2. 血清学诊断 3. 免疫荧光法或酶免疫测定法