病毒的基本性状 林旭瑷 医学院科研C817 TEL: 88208294 E-mail: lxai122@163.com

病毒的基本性状 病毒（virus） 病毒体（virion） 个体微小，结构简单，单一核酸(DNA或RNA)，寄生在活细胞内，以复制方式增殖的非细胞型微生物。 病毒（virus） 病毒体（virion） 完整的成熟病毒颗粒，细胞外的结构形式，具有典型的形态结构，并有感染性。

基本特点 1. 体积微小：测量单位为nm。 2. 非细胞结构。 3. 含单一核酸：DNA或RNA。 4. 严格细胞内寄生：缺乏完整的酶系统。 5. 抵抗力：耐冷怕热对抗生素不敏感，干扰素可抑制病毒的增殖。

一、病毒的形态与结构 （一）病毒的大小与形态 1. 大型病毒 >150 nm (poxvirus)。 2. 中型病毒 50–150 nm (influenza virus)。 3. 小型病毒 <50 nm (HAV)。 多数为球形， 还有杆状，丝状，弹头状，蝌蚪状等。

金黄色葡萄球菌 立克次体 衣原体 流感病毒 嗜菌体 痘病毒 乙脑病毒 腺病毒 脊髓灰质炎病毒

Tadpole-shaped Bullet-shaped Brick-shaped Rod-shaped Filament Spherical Filament

（二）病毒的结构与化学组成 基本结构 1. 核心 (viral core): 2. 衣壳 (viral capsid): 单一型核酸(DNA或RNA)，决定病毒的遗传﹑变异与感染。 2. 衣壳 (viral capsid): 蛋白质，由一定数量的蛋白质壳粒聚合而成。 核衣壳 (nucleocapsid)

※ 衣壳的作用: 1.保护核酸 2.与致病性有关 3.具有抗原性 Icosahedral Symmetry Helical Symmetry ※ 衣壳的作用: 1.保护核酸 2.与致病性有关 3.具有抗原性 Complex Symmetry Helical Symmetry

五邻体 六邻体 RNA Capsomere(壳粒)

辅助结构 1. 包膜 病毒出芽释放时包上的一层宿主细胞膜或核膜，由脂质、蛋白质和糖类组成。 2. 刺突(包膜子粒)： 某些病毒包膜表面镶嵌有糖蛋白，为放射状排列的大小不等的钉状突起，称为刺突。 与致病性有关，具有抗原性。

病毒体结构模式图 包膜子粒 包膜病毒 包膜 壳粒 衣壳 核衣壳 核心（核样物）

化学组成 • 病毒核酸 (Viral Nucleic Acid ) 决定病毒的遗传、变异和复制 • 病毒蛋白 (Viral Protein ) --结构蛋白 --非结构蛋白 • 脂质和糖类 (Viral Lipids and carbohydrate)

•Viral Nucleic Acid •DNA --double stranded (ds): linear or circular --Single stranded (ss) : linear or circular •RNA --ss: segmented or non-segmented polarity+(sense) or polarity –(non-sense) --ds: linear (only reovirusfamily)

病毒核酸具有感染性

Viral Protein 结构蛋白（Structural protein）： 衣壳蛋白：保护核酸/决定构型/抗原性/决定 感染宿主范围 包膜蛋白： 抗原性/决定感染宿主范围 基质蛋白： 连结衣壳和包膜/跨膜和锚定 病毒基因编码的蛋白

Viral Protein 非结构蛋白 存在于病毒体内 酶 存在于感染细胞内 抑制细胞生物合成的蛋白 抑制病毒抗原经MHC递呈的蛋白

二、病毒的增殖 三个阶段： 七个步骤： 病毒感染并进入宿主细胞 细胞内病毒大分子的生物合成与病毒核衣壳的装配 病毒的成熟和释放 吸附 穿入 脱壳 生物大分子合成 装配 成熟 释放

（一）复制 病毒必须借助宿主细胞供给原料和能量，在自己核酸的控制下合成新的病毒核酸和蛋白质，并装配成完整的病毒颗粒，以一定的方式释放到细胞外，再感染其它细胞

（二）复制周期 穿入方式 1. 吸附 (adsorption) : 病毒表面的互补结构与细胞表面的受体结合 2. 穿入 (penetration) : 病毒基因进入细胞内 穿入方式 病毒胞饮——裸病毒 膜融合——包膜病毒 转位作用

脱壳后，核酸进入细胞内，依赖宿主细胞开始一系列生物合成反应，复制出子代病毒核酸，合成病毒蛋白质 3. 脱壳 (uncoating)： 伴随穿入过程，衣壳被酶降解，核酸游离 4. 生物合成 (biosynthesis)： 脱壳后，核酸进入细胞内，依赖宿主细胞开始一系列生物合成反应，复制出子代病毒核酸，合成病毒蛋白质 隐蔽期：用血清学方法和电镜检查在宿主细胞内找不到完整的病毒体，称为隐蔽期。

dsDNA 子代病毒 转录早期mRNA 早期蛋白质（酶） 晚期mRNA 子代DNA 晚期蛋白质 （病毒结构蛋白） 除痘病毒，均在核内进行 翻译 晚期mRNA 晚期蛋白质 （病毒结构蛋白） 子代DNA 复制 子代病毒 细胞核内 依赖DNA的DNAP 转录 早期蛋白质（酶） DNAP 合成子代病毒 抑制宿主细胞代谢 脱氧胸腺嘧啶激酶 调控病毒基因组转录 除痘病毒，均在核内进行

ss(+)RNA 子代病毒 晚期蛋白质 ss(-)RNA mRNA 子代核酸 ±RNA (-)RNA 早期蛋白质 (+)RNA 转录 mRNA 子代核酸 ±RNA 翻译 (-)RNA 早期蛋白质 依赖RNA的RNAP 阻止细胞生物合成 (+)RNA mRNA作用 RNA+=mRNA 除流感病毒和部分副粘病毒，均在胞质内进行

ss(-)RNA有包膜病毒，本身含RNAP 转录 ss(+)RNA 子代核酸 子代病毒 结构蛋白+酶

ssRNA 子代 病毒 dsDNA Pro-virus 互补DNA ＤＮＡ:ＲＮA 随细胞分裂 子代mＲNA 子代蛋白 子代RNA 逆转录酶 C Rnase H 水解RNA DNA入核 C DNAP 整合到宿主染色体 随细胞分裂 子代mＲNA 转录 子代蛋白 子代RNA 子代 病毒 细胞的DNA依赖的RNAP

5. 装配与释放 (assembly and release)： 新复制合成的核酸和蛋白质在宿主细胞内合成感染性病毒颗粒称为装配，又称成熟。 裸病毒——核酸+衣壳 包膜病毒——核衣壳+包膜 DNA病毒在核内，RNA病毒在胞浆内组装。 成熟病毒从宿主细胞游离出来称为释放。 裸病毒——破胞（裂解）释放 包膜病毒——出芽释放

病毒的复制过程

（三）病毒的异常增殖和干扰现象 病毒的异常增殖 １．顿挫感染 (abortive infection)： 病毒进入的宿主细胞缺乏病毒复制所需的酶、能量和原料，则不能复制出有感染性的病毒颗粒。 ２．缺陷病毒 (defective virus )： 病毒基因不完整或基因突变，使病毒复制出不完整、无感染性的病毒颗粒。

病毒的干扰现象(interference) 两种病毒同时或先后感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象 机理 （1）破坏细胞受体 （2）消耗原料、酶系统 （3）诱导细胞产生干扰素 有利于制定正确的免疫方案 非特异性免疫的重要组成部分 意义

三、理化因素对病毒的影响 病毒的灭活： 病毒受理化因素作用后失去感染性。 灭活的病毒仍保留抗原性、红细胞吸附等活性。

（一）物理因素 １．耐冷不耐热，56 ℃ 30 min可使其灭活。 贮藏在–70 ℃以下保存数月或数年。 ２．对电离辐射和紫外线敏感。

(二) 化学因素 1.对氧化剂、卤素、醇类敏感。 2.有包膜病毒对脂溶剂敏感。 3.对甘油抵抗力强,用于送检材料的保存。

四、病毒的变异 变异类型： 变异机制： 基因突变 基因重组 毒力变异 耐药性变异 抗原性变异 温度敏感性变异 自发突变和诱导突变 分子内重组、拷贝选择和基因重配 核酸是遗传的物质基础，核酸复制的忠实性使病毒具有稳定的遗传表现。但由于病毒没有细胞结构，其遗传物质极易受外界环境及细胞内分子环境的影响而发生改变，病毒与其它生物相比，其遗传具有更大的变异性。

突变 (mutation) 自发突变: 诱导突变: 没有任何已知诱变剂的条件下，病毒子代产生高比例的突变体，最后导致表型变异。 利用不同的物理或化学诱变剂处理病毒，提高病毒群体突变率，诱导病毒子代出现特定的突变类型。

突变株 (mutant) 能稳定地存在，可在相应的宿主或细胞中传代与存活。 温度敏感突变株(temperature sensitivs, ts) 28-35 ℃可以复制， 37-40 ℃不能复制 脊髓灰质炎减毒活疫苗 宿主范围突变株，抗原性突变株等 变异株(variant) 能稳定地存在，可在相应的宿主或细胞中传代与存活。 Ts，病毒基因中单个核苷酸的改变导致病毒蛋白（酶）结构和功能的变化。这种蛋白在允许温度内发挥正常功能，当温度升高时功能受阻。

重组与重配（基因间相互作用） 重组 recombination 重配 reassortment 一个基因的DNA序列是由两个或两个以上的亲本DNA组合起来，需要核酸分子的断裂及其它核酸分子的再连接 具分段基因组病毒之间核酸片段交换，基因组各片段在子代病毒中随机分配。

基因复活 交叉复活 一种病毒与另一种与其基因组有联系又有区别的灭活病毒间 多重复活 两个或多个灭活病毒间，多为经紫外线照射灭活

表型混合（基因产物间相互作用） 两株病毒混合感染时，装配过程发生错误形成 主要表现为耐药性，抗原性等改变，基因并未改变，改变的生物学性状不能遗传

virus A virus B phenotype mixing

五、病毒的分类 根据宿主不同分类 动物病毒、植物病毒、昆虫病毒、细菌病毒 根据核酸类型分类： DNA病毒、RNA病毒 根据有无包膜分类： 有包膜病毒、无包膜病毒 临床分类 呼吸道病毒、消化道病毒、肝炎病毒、虫媒病毒、出血热病毒、肿瘤病毒

生物学分类——DNA病毒 分类特点 病毒科名 双链DNA、有包膜 痘病毒科 疱疹病毒科 双链DNA、无包膜 腺病毒科 乳多空病毒科 分类特点 病毒科名 双链DNA、有包膜 痘病毒科 疱疹病毒科 双链DNA、无包膜 腺病毒科 乳多空病毒科 单链DNA、无包膜 细小病毒科

生物学分类——RNA病毒（1） 分类特点 病毒科名 双链RNA、分节、无包膜 呼肠病毒科 双RNA病毒科 分类特点 病毒科名 双链RNA、分节、无包膜 呼肠病毒科 双RNA病毒科 负单链RNA、不分节、有包膜 副粘病毒科 弹状病毒科 负单链RNA、分节、有包膜 正粘病毒科 布尼亚病毒科 沙粒病毒科

生物学分类——RNA病毒（2） 分类特点 病毒科名 正单链RNA、不分节、无包膜 小RNA病毒科 杯状病毒科 星状病毒科 分类特点 病毒科名 正单链RNA、不分节、无包膜 小RNA病毒科 杯状病毒科 星状病毒科 正单链RNA、不分节、有包膜 冠状病毒科 黄病毒科 披膜病毒科

生物学分类——逆转录病毒 分类特点 病毒科名 双链DNA、不分节、有包膜 嗜肝DNA病毒科 单链RNA、不分节、有包膜 逆转录病毒科

亚病毒 类病毒： 朊粒： 只有单股RNA，无蛋白质衣壳 主要引起植物疾病 只含具有感染性的蛋白质（分子量3.0×104 ） 与老年性痴呆、多发性硬化症、脑组织海绵状淀粉样变（疯牛病）等有关