医学微生物学电子教案：病毒总论

山东大学医学院微生物学教研室栾怡教案

医学病毒学 Medical Virology

绪言

一.病毒的基本概念

病毒（Virus）是一类非细胞型微生物。主要有以下列基本特征：（1）个体微小，可通过除菌滤器，大多数病毒必须用电镜才能看见；（2）结构简单，仅具有一种类型的核酸，或DNA或RNA；（3）严格的活细胞（真核或原核细胞）内自我复制增殖；（4）具有受体连结蛋白 (receptor binding protein)，与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞。

二.病毒在生命科学中的重要意义:

1. 病毒性传染病仍对人类健康造成严重威胁. 2. 某些病毒与人类恶性肿瘤的发生有关 3. 病毒 --- 基因工程研究的重要载体

第二十三章 病毒的基本形状

[目的要求]

掌握病毒的结构、化学组成与生物学功能。

掌握病毒复制周期各步骤的要点，缺损病毒的概念。 熟悉病毒遗传变异机理及特点。

熟悉亚病毒：类病毒、拟病毒，掌握朊粒的概念。 [教学学时] 4学时。

第一节 病毒的大小与结构

一.大小与形态: (一)大小

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。大型病毒（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。 （二）病毒体电镜观察有五种形态（图21-1）；

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。

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图21-1 各种主要病毒的形态与大小比较（模式图）

二.结构与化学组成:

病毒体(virion): 一个成熟有感染性的病毒颗粒称“病毒体”。 病毒的基本结构：核心、衣壳、包膜。

(一)核心: 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。

1.化学组成: DNA: dsDNA, ssDNA

RNA: +ssRNA, -ssRNA; dsRNA

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） 2.功能:

(1)病毒的基因组：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。

(2)感染性核酸：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。

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(二).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”。

1.化学组成: 蛋白质(壳微粒)：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。 2.对称形式: 二十面体对称, 螺旋对称, 复合对称

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，图21-2，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。

图21-2 螺旋对称病毒颗粒的核衣壳

3.功能: （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）与病毒吸附作用有关: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。有包膜的病毒核衣壳又称为核心(core)。 (三).包膜(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“包膜”。

1.化学组成 : 含有双层脂质、多糖和蛋白质

其中：蛋白质具有病毒特异性(病毒基因编码)，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，促使病毒包膜与宿主细胞膜融合，感

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染性核衣壳进入胞内而导致感染。

包膜中的脂质与宿主细胞膜或核膜成分相似(来自宿主细胞)，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。有包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.功能: (1)与病毒吸附作用有关: (2)有抗原性: （四）其他的结构

1．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（图21-2）。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。 2．非结构蛋白: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。

第二节 病毒的复制

病毒增殖的方式 --- 自我复制 ( self replication)

当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。由于病毒缺少完整的酶系统，不具有合成自身成份的原料和能量，也没有核糖体，因此决定了它的专性寄生性，必须侵入易感的宿主细胞，依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸，借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。病毒这种增殖的方式叫做“复制（Replication）”。

病毒复制的过程分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤，又称复制周期(Replication cycle)。

图21-3 病毒的复制周期示意图

一、复制周期:

（一）吸附(adsorption):病毒表面接触蛋白 ---- 细胞表面受体

吸附（Adsorption）是指病毒附着于敏感细胞的表面，它是感染的起始期。细胞与病毒相互作用最初是偶然碰撞和静电作用，这是可逆的联结。随后的特异性吸附是非常重要的，根据这一点可确定许多病毒的宿主范围，不吸附就不能引起感染。

脊髓灰质炎病毒的细胞表面受体是免疫球蛋白超家族，在非灵长类细胞上没有发现此受体，而猴肾细胞、 Hela细胞和人二倍体纤维母细胞上有它的受体，故脊髓来质炎病毒能感染人体鼻、咽、肠和脊髓前角细胞，引起脊髓灰质炎（小儿麻痹）。

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水磨石病毒的细胞表面受体是含唾液酸（N-乙酰神经氨酸）的糖蛋白，它与流感病毒表面的血凝素剌突（受体连结蛋白）有特殊的亲和力，如用神经氨酸酶破坏该受体，则流感病毒不再吸附这种细胞。

此外，HIV受体为CD4；鼻病毒的受体为细胞粘附分子-1（1CAM-1）；EB病毒的受体为补体受体-2（CR-2）。病毒吸附也受离子强度、pH、温度等环境条件的影响。研究病毒的吸附过程对了解受体组成、功能、致病机理以及探讨抗病毒治疗有重要意义。 （二）穿入(penetration):膜融合； 病毒胞饮等

穿入（Penetration）是指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进入胞浆，开始病毒感染的细胞内期。

主要有三种方式：（1）融合 (Fusion)，在细胞膜表面病毒囊膜与细胞膜融合，病毒的核衣壳进入胞浆。副粘病毒以融合方式进入，如麻疹病毒、腮腺炎病毒囊膜上有融合蛋白，带有一段疏水氨基酸，介导细胞膜与病毒囊膜的融合。（2）胞饮 (Viropexis)，由于细胞膜内陷整个病毒被吞饮入胞内形成囊泡。胞饮是病毒穿入的常见方式，也是哺乳动物细胞本身具有一种摄取各种营养物质和激素的方式。当病毒与受体结合后，在细胞膜的特殊区域与病毒病毒一起内陷形成膜性囊泡，此时病毒在胞浆中仍被胞膜覆盖。某些囊膜病毒，如流感病毒借助病毒的血凝素（HA）完成脂膜间的融合，囊泡内低Ph环境使HA蛋白的三维结构发生变化，从而介导病毒囊膜与囊泡膜的融合，病毒核衣壳进入胞浆。（3）直接进入，某些无囊膜病毒，如脊髓灰质炎病毒与受体接角后，衣壳蛋白的多肽构形发生变化并对蛋白水解酶敏感，病毒核酸可直接穿越细胞膜到细胞浆中，而大部分蛋白衣壳仍留在胞膜外，这种进入的方式较为少见。

图21-4 病毒穿入过程的示意图

（三）脱壳(uncoating):细胞溶酶体酶； 病毒脱壳酶

穿入和脱壳是边续的过程，失去病毒体的完整性被称为“脱壳 (Uncoating)”。人脱壳到出现新的感染病毒之间叫“隐蔽期”。经胞饮进入细胞的病毒，衣壳可被吞噬体中的溶酶体酶降解而去除。有的病毒，如脊髓灰质炎病毒，在吸附穿入细胞的过程中病毒的RNA释放到胞浆中。而痘苗病毒当其复杂的核心结构进入胞浆中后，随之病毒体多聚酶活化，合成病毒脱壳所需要的酶，完成脱壳。

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图21-5 病毒穿入和脱壳过程的示意图

（四）生物合成(biosynthesis):病毒核酸复制； 病毒蛋白质合成

DNA病毒和RNA病毒在复制机理有区别，但复制的结果都是合成核酸分子和蛋白质衣壳，然后装配成新的有感染性的病毒。一个复制周期大约需6～8小时。 1. 双股DNA病毒的复制----多数DNA病毒为双股DNA。

双股DNA病毒，如单纯疹病毒和腺病毒在宿主细胞核内的RNA聚合酶作用下，从病毒DNA上转录病毒mRNA，然后转移到胞浆核糖体上，指导合成蛋白质。 1) 病毒基因的mRNA转录（早期转录）: 病毒本身含有RNA聚合酶，可在胞浆中转录mRNA。mRNA有二种：早期m RNA，主要合成复制病毒DNA所需的酶及调控蛋白等，如依赖DNA的DNA聚合酶，脱氧胸腺嘧啶激酶等，称为早期蛋白；

2）病毒核酸复制：子代病毒DNA的合成是以亲代DNA为模板，按核酸半保留形式复制子代双股DNA。DNA复制出现在结构蛋白合成之前。

3）晚期转录: 晚期mRNA和晚期翻译:晚期蛋白 --- 衣壳蛋白, 包膜蛋白

晚期mRNA ，在病毒DNA复制之后出现，主要指导合成病毒的结构蛋白，称为晚期蛋白。

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图21-4 DNA病毒复制的主要步骤

2. 单股RNA病毒的复制----RNA病毒核酸多为单股，病毒全部遗传信息均含在RNA中。 又可分为：

病毒RNA的硷基序列与mRNA完全相同者，称为正链RNA病毒。 病毒RNA硷基序列与mRNA互补者，称为负链RNA病毒。 逆转录病毒又称RNA肿瘤病毒 (Oncornavirus) ，病毒体含有单股正链RNA、依赖RNA的DNA多聚酶（逆转录酶）和 tRNA。

(1) 正链RNA病毒的复制 以脊髓灰质炎病毒为例，侵入的RNA直接附着于宿主细胞核糖体上，翻译出大分子蛋白，并迅速被蛋白水解酶降解为结构蛋白和非结构蛋白，如依赖RNA的RNA聚合酶。在这种酶的作用下，以亲代RNA为模板形成一双链结构，称“复制型（Replicative form）”。再从互补的负链复制出多股子代正链RNA，这种由一条完整的负链和正在生长中的多股正链组成的结构，秒“复制中间体(Replicative intermediate) ”。新的子代RNA分子在复制环中有三种功能：（1）为进一步合成复制型起模板作用；（2）继续起mRNA作用；（3）构成感染性病毒RNA。

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图21-5 正链RNA病毒复制的主要步骤

(2) 负链RNA病毒的复制 流感病毒、副流感病毒、狂犬病毒和腮腺炎病毒等有囊膜病毒属于这一范畴。病毒体中含有RNA的RNA聚合酶，从侵入链转录出mRNA，翻译出病毒结构蛋白和酶，同时又可做为模板，在依赖RNA的RNA聚合酶作用下合成子代负链RNA。

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图21-6 负链RNA病毒复制的主要步骤

(3) 逆转录病毒（Retrovirus）复制过程 分二个阶段：第一阶段，病毒核时进入胞浆后，以RNA为模板，在依赖RNA的DNA多聚酶和tRNA引物的作用下，合成负链DNA（即RNA：DNA），正链RNA被降解，进而以负链DNA为模板形成双股DNA（即DNA：DNA），转入细胞核内，整合成宿主DNA中，成为前病毒。第二阶段，前病毒DNA转录出病毒mRNA，翻译出病毒蛋白质。同样从前病毒DNA转录出病毒RNA，在胞浆内装配，以出芽方式释放。被感染的细胞仍持续分裂将前病毒传递至子代细胞。

(五) 装配与释放:

DNA病毒 (多数核内装配)；RNA病毒(多数胞浆内装配) 包膜病毒 (出芽释放)；无包膜病毒(破胞释放)

新合成的病毒核酸和病毒结构蛋白在感染细胞内组合成病毒颗粒的过程称为装配（Assembly），而从细胞内转移到细胞外的过程为释放(Release)。大多数DNA病毒，在核内复制DNA，在胞浆内合成蛋白质，转入核内装配成熟。而痘苗病毒其全部成份及装配均在胞浆内完成。RNA病毒多在胞浆内复制核酸及合成蛋白。感染后6个小时，一个细胞可产生多达10，000个病毒颗粒。

病毒装配成熟后释放的方式有：（1）宿主细胞裂解，病毒释放到周围环境中，见于无囊膜病毒，如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等；（2）以出芽的方式释放，见于有囊膜病毒，如疱疹病毒在核膜上获得囊膜，流感病毒在细胞膜上获得囊膜而成熟，然后以出芽方式释放出成熟病毒。也可通过细胞间桥或细胞融合邻近的细胞。

二、异常增殖:

（一）缺陷病毒 (defective virus): 病毒本身基因有缺陷

病毒的增殖不只是产生有感染性的子代，绝大多数动物病毒在大量感染的情况下，经多次增殖会产生缺损干扰颗粒（Defective interfering particles），它是能干扰亲代病毒复制的缺损病毒，其核酸有部分缺损或被宿主DNA片段替换。缺损干扰颗粒的基本特性是：（1）本身不能繁殖；（2）有辅助病毒存在时方能增殖；（3）干扰同种病毒而不干扰异种病毒的增殖；（4）在感染细胞内与亲代病毒竞争性增殖。由于缺损干扰颗粒的产生，使同种感染性病毒数量减少，在导致病毒的持续性感染中具有一定的作用，但疫苗中含有大量缺损干扰颗粒会影响活疫苗的免疫效果。

（二）顿挫感染 (abortive infection): 非容纳细胞

（三）干扰现象 ( interference )

第三节 抵抗力与变异 病毒对理化因素的抵抗力

（一）物理因素

1．温度 大多数病毒（除肝炎病毒外）耐冷而不耐热。病毒一旦离开机体，经加热56～60℃30分钟，由于表面蛋白变性，而丧失其感染性，即被灭活。病毒对低温的抵抗力较强，

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通常在-20～196℃仍不失去活性，但对反复冻融则敏感。一般可用低温真空干燥法（Lyophilization）保存病毒，但在室温条件下干燥易使病毒灭活。

2．盐类对病毒的稳定作用 克分子浓度的盐可提高病毒对热的抵抗力。MgCl2对脊液灰质炎病毒、MgSO4对正粘和副粘病毒、Na2SO4对疱疹病毒具有稳定作用。因此在减毒活疫苗中须加这类稳定剂。有囊膜病毒即使在-90℃也不能长期保存，但加入保护剂如二甲基亚砜（DMSO）可使之稳定。

3． PH 病毒一般在pH5.0～9.0的环境是稳定的，但在某些病毒的血凝反应中，pH改变可影响改变试验的结果。

4．射线 紫外线、X线和高能量粒子 可杀活病毒，这是因为光量子可击毁病毒核酸的分子结构，不同病毒其敏感度不一。某些活性染料（如甲苯胺兰、中性红、丫啶橙）对病毒具有不同程度的渗透作用，这些染料与病毒核酸结合后，易被可见光灭活。 （二）化学因素

1．脂溶剂 有包膜病毒可迅速被脂溶剂破坏，如乙醚、氯彷、去氧胆酸钠。这类病毒通常不能在含有胆汁的肠道中引起感染。病毒对脂溶剂的敏感性可作为病毒分类的依据之一。 2．甘油 大多数病毒在50%甘油盐水中能活存较久。因病毒体中含游离水，不受甘油脱水作用的影响，故可用于保存病毒感染的组织。

3．化学消毒剂 一般病毒对高锰酸钾、次氯酸盐等氧化剂都很敏感，升汞、酒精、强酸及强碱均能迅速杀灭病毒，但0.5%～1%石炭酸仅对少数病毒有效。饮水中漂白粉浓度对乙型肺炎，肠道病毒无效。β-丙内脂（β-Propiolactone) 及环氧乙烷(Ethylene oxide)可杀灭各种病毒。

4．抗生素 抗生素及磺胺对病毒无效。利福平（Rifampin）能抑制痘病毒复制，干扰病毒DNA或RNA合成，但也干扰宿主细胞的代谢，有较强的细胞毒性作用。

第四节 病毒的遗传与变异

[目的要求]

熟悉病毒变异的机制。 [教学学时] 1学时。

一、突变

病毒的突变（Mutation）是指基因组中核酸硷基顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失或易位。

病毒复制中的自然突变率10-5～10-8，而各种物理、化学诱变剂 (Mutagens)可提高突变率，如温度、射线、5-溴尿嘧啶、亚硝酸盐等的作用均可诱发突变。突变株与原先的野生型病毒 (Wild-type virus)特性不同，表现为病毒毒力、抗原组成、温度和宿主范围等方面的改变。

1．毒力改变 有强毒株及弱毒株，后者可制成弱毒活病毒疫苗，如脊液灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。 2．条件致死突变株 指病毒突变后在特定条件下能生长，而在原来条件下不能繁殖而被致死。其中最主要是的是温度敏感条件致死突变株（Temperature-sensitive conditional lethalmutant），简称温度敏感突变株(ts株)，在特定温（28～35℃）下孵育则能增殖，在非特定温度（37～40℃）下孵育则不能繁殖，而野生型在两种温度均能增殖。显然是由于在非特定温度下 ，突变基因所编码的蛋白缺乏其应有功能。因此大多数ts株同时又是减毒株。现已从许多动物病毒中分离出ts株，选择遗传稳定性良好的品系用于制备碱毒活疫苗，如流感病毒及脊

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髓灰制裁炎病毒ts 株疫苗。

3．宿主适应性突株 例如狂犬病毒突变株适应在兔脑内增殖，由“街毒”变为“固定毒”，可制成狂犬病疫苗。 二、基因重组

当二种有亲缘关系的不同病毒感染同一宿主细胞时，它们的遗传物质发生交换，结果产生不同于亲代的可遗传的子代，称为基因重组（Genetic recombination）。

1．活病毒间的重组 例如流感病毒两个亚型之间可基因重组，产生新的杂交株，即具有一个亲代的血凝素和另一亲代的神经氨酸酶。这在探索自然病毒变异原理中具有重要意义。流感每隔十年左右引起一次世界性大流行，可能是由于人的流感病毒与某些动物（鸡、马、猪）的流感病毒间发生基因重组所致。

2．灭活病毒间的重组 例如用紫外线灭活的两株同种病毒，若一同培养后，常可使灭活的病毒复活，产生出感染性病毒体，此称为多重复活（Multiplicity reactivation），这是因为两种病毒核酸上受损害的基因部位不同，由于重组合相互弥补而得到复活。因此现今不用紫外线灭活病毒制造疫苗，以防病毒复活的危险。

3．死活病毒间的重组 例如将能在鸡胚中生长良好的甲型流感病毒（A0或A1亚型）疫苗株经紫外线灭活后，再加亚洲甲型（A2亚型）活流感病毒一同培养，产生出具有前者特点的A2亚型流感病毒，可供制作疫苗，此称为交叉复活 (Cross reactivation)。 三、基因产物的相互作用 1．表型混合(Phenotype mixing) 两种病毒混合感染后，一个病毒的基因组偶而装入另一病毒的衣壳内，或装入两个病毒成分构成的衣壳内，发生表型混合。这种混合是不稳定的，传代后可恢复其原来的特性。

2．基因型混合(Genotype mixing) 指两种病毒的核酸偶而混合装在同一病毒衣壳内，或两种病毒的核衣壳偶尔包在一个囊膜内，但它们的核酸都未重组合，所以没有遗传性。

3．互补 (Complementation) 指两种病毒通过其产生的蛋白质产物（如酶、衣壳或囊膜）相互间补助不足，例如辅助病毒与缺损病毒间、两个缺损病毒间、活病毒与死病毒间都可以互补，互补后仍产生原来病毒的子代。

4．增强(Enhancement) 指两种病毒混合培养时，一种病毒能促进增强另一种病毒的产量，可能是因为前者压制了产生干扰素所致。 四、病毒变异的实际意义

1．研制减毒活疫苗 如ts株、宿主适应性突变株的研制。

2．应用于基因工程(Genetic engineering) 基因工程是将一个生物体的基因(Gene)，也就是携带遗传信息的DNA片段，转移到另一个生物内，与原有生物体的DNA结合，实现遗传性状的转移和重新组合，从而使人们能够定向地控制、干予和改变生物体的变异和遗传。目前病毒基因工程正沿着二个方向发展：一是将编码病毒表面抗原的基因移植到质粒中去，在大肠杆菌中产生大量表面抗原物质，以制备疫苗或诊断用抗原。如乙型肺炎病毒编码表面抗原的DNA片段已在酵母菌中表达，该疫苗正进行人体观察；二是探索病毒作为基因工程载体的可能性，以便将所需要的外源基因带入人体或支物体内，以治疗人类遗传疾病或创造动物新品种的目的。

第五节 病毒的分类与命名

按生物分类学标准，分类应能反映生物体的进化与种系发生的关系。但病毒不可能按这个原则分类，一般仍按病毒鉴定等的实际需要而分类。

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各种生物体均可有病毒寄生。已知有动物病毒、植物病毒、放线菌病毒及细菌病毒（即噬菌体）。医学上重要的病毒有500种左右，其中有不少对人类有致病力。有些病毒也能在节肢动物中增殖（如虫媒病毒）。目前通过的分类法是将支物病毒分为脱氧核糖病毒 (Deoxyriboviruses 简称DNA病毒)与核糖核酸病毒(Riboviruses 简称RNA病毒 )两大类。再按病毒的理化性状分为若干科（族属）（表21-2）。

表21-2 按病毒理化及生物性状的分类（供参考）

壳病毒体核酸分子核包酸 衣壳 膜- 20面

体 DNA对称 病

毒 +

复

复合 合对称 外壳-

20面

体对

称

+ RNA

病

毒

螺旋对称 + 微大小量核酸形式粒 (nm③) (×106

)

32 18～26 1.5～1.8 单 股 72 45～55 3～5 双股环状252 70～90 20～30 双 股 162 100④ 90～130 双 股 ? 42 2.1 环状双股 230～

300

130～240 双 股

32 20～30 2～2.8 单 股 ?② 60～80 12～19 双股分段32

40～70 3～4 单 股 40～50 3～4 单 股 90～100

80～120

6～15 单股分段 150～5 单股分段300

5～8 单 股 70～175

3～4 单 股 基因数

（约数） 病毒科名 小DNA病毒科3～4 (Parvoviridee)

5～8

乳头多瘤空泡病毒科30 (Papovaviridae) 腺病毒科(Adenoviridae) 疱疹病毒科160

(Herpetoviridae) 7

嗜肝病毒科(Hepadnaviridae)

300 痘病毒科(Poxviridae)

小核糖核酸病毒科

4～6 (Picornaviridae) 10～12 吸肠弧病毒科

(Reoviridae)

披膜病毒科

10 (Togaviridae)

10 黄病毒科

(Flaviviridae)

布尼安病毒科(Bunyaviridae)

23 正粘病毒科

10 (Orthomyxoviridae)

>10 副粘病毒科

5 (Paramyxoviridae)

弹状病毒科(Rhabdoviridae)

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不明

50～300 3～5

或复

+ 80～130 9 合对

～100 7～10

称

沙粒状病毒科(Arenaviridae)

单股分段 10

冠状病毒科

单 股 30

(Coronaviridae)

单股双倍 20～30

逆转录病毒科(Retroviridae)

说明:①正痘病毒(Orthopoxvirus)包括天花、类天花、牛痘、牛痘苗、兔痘、猴痘及鼠脱脚病等病毒皆对乙醚有抵抗性，而其他的痘病毒则对乙醚敏感。

②呼肠病毒(Reovirus)有一个外衣壳和一个内衣壳。内壳有32个壳微粒，外衣壳的壳微粒数目则未确定，认为总共有92个壳微粒。 ③病毒体大小是指直径或直径×长度。

④脱去囊膜的裸露病毒体，其核衣壳的直径为100nm，但有囊膜的病毒体则可大至200nm。

亚 病 毒

拟病毒 ： 一类只含有RNA的植物病毒。

类病毒 ：一类只含有RNA的植物病毒。

朊粒 ：

第二十四章 病毒的感染与免疫

[目的要求]

掌握病毒感染的方式，常见的垂直传播的病毒。 掌握病毒的致病机理，病毒与人类肿瘤的关系。 熟悉持续性感染的种类与特点。

掌握抗病毒感染免疫的特点。掌握干扰素定义、诱生、抗病毒机理。 [教学学时] 4学时。

第一节 病毒感染的传播方式

一.传播途径

1.水平传播( horizantal transmission)：在出生后,个体之间的病毒传播,称为:水平传播(Horizontal transmission) 。----个体—个体

例如通过呼吸道、消化道、血液、经皮肤、虫媒等途经传播。

表22-1 体内病毒的扩散方式（举例）

病毒血症

血浆中游离病毒吸附乙脑、登革热、灰质炎、柯萨奇及乙肝病毒麻疹、于白细胞中的病毒 单纯疱疹、巨细胞、EB及痘类病毒

通过神经扩

单纯疱疹、带状疱疹及狂犬病病毒

散

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粘膜直接扩

流感、副流感、鼻病毒及腺病毒

散

表22-2 人类病毒的感染途径

感染途径 呼吸道感染

传播方法及媒介

所见病毒种类

空气飞沫、痰、唾液、流感、副流感、腺病毒、鼻病毒、麻疹、水皮屑 痘及腮炎等病毒

脊髓灰质炎病毒、甲肝病毒及其他肠道病

毒、轮状病毒

消化道感染 饮食物（粪便污染）

经皮肤（虫媒）昆虫叮咬、动物咬伤、脑炎等虫媒病毒、狂犬病病毒、疱疹病毒、感染 注射输血、刺破皮肤 人类免疫缺陷病毒、乙型及丙型肝炎病毒 眼及泌尿生殖面盆、澡盆、毛巾、分单纯疱疹病毒（1与2型）、腺病毒、巨细胞道感染 娩、尿 病毒、人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒。 胎内（垂直）经胎盘或出生时经产

风疹、巨细胞、单纯疱疹（2型）等病毒

与产道感染 道感染

2.垂直传播（vertical transmission）：通过胎盘，或于分娩时由母体传至胎儿的传播方式，称为垂直传播（Vertical transmission）。----母体—胎儿（新生儿） 途径:经胎盘传播（先天性感染）；经产道传播（围产期感染）；哺乳。

常见的与胎儿先天性感染有关的病毒：风疹病毒;巨细胞病毒;单纯疱疹病毒;人类免疫缺陷病毒;乙肝病毒;

第二节 病毒感染的致病机理

一、病毒对宿主细胞的直接作用：

病毒与宿主细胞的相互作用中，病毒在细胞内复制是关键，据此可确定病毒感染细胞的类型和细胞的最终结局。

（一）杀细胞性感染（Cytocitic infection）

病毒在宿主细胞内复制增殖中，阻断了细胞自身的合成代谢，胞浆膜功能衰退，待病毒复制成熟后，在很短的时间内，一次释放出大量病毒，以致细胞裂解；同时，又引起细胞内溶酶体膜的通透性增高，释放出过多的水解酶于胞浆中，而使细胞溶解。释放出的病毒再侵犯其他易感的宿主细胞。脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒及鼻病毒等无囊膜的小RNA病毒感染属于这一类（多见于无包膜病毒）。 机制：1)阻断细胞大分子合成： 2)破坏细胞溶酶体：

3)病毒毒性蛋白的作用： 等等

（二）稳定性感染(Steady state infection)

有包膜的病毒在细胞内增殖过程中，不阻碍细胞本身的代谢，也不改变溶酶体膜的通透性，因而不会使细胞溶解死亡。它们是以“出芽”方式从感染的宿主中释放出来，在一段时间内，逐个释放出，只有机械性损伤和合成产物的毒害，可使细胞发生混浊肿胀、皱缩、出现轻微的细胞病变，在一段时间内宿主细胞并不立即死亡。有时受染细胞还可增殖，病毒可传给子代细胞，或通过直接接触，感染邻近的细胞。单纯疱疹病毒、脑炎病毒、麻疹病毒及流

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感病毒等的感染都属于这一类型(多见于包膜病毒),但常引起细胞膜成分的改变：

细胞表面形成新的抗原决定簇：病毒基因编码的抗原；细胞膜自身抗原的暴露 2）细胞融合

麻疹病毒和副流感病毒能使感染的细胞膜发生改变，而导致感染细胞与邻近未感染细胞发生融合。细胞融合 (Cell fusion )的结果是形成多核巨细胞(Polykaryocyte) 合胞体(Syncytium)。这是这类病毒感染细胞的病理特征。另外，病毒感染的细胞膜上常出现由病毒基因编码的新抗原，流感病毒感染细胞膜上出现病毒病毒血凝集和神经氨酸酶，就使感染细胞成为靶细胞即免疫攻击的针对细胞。

（三）整合感染(Integrated infection)

某些DNA病毒的全部或部分DNA以及逆转录病毒合成的cDNA插入宿主细胞基因中，形成前病毒 (Provirus)，导致细胞遗传性状的改变，称为整合感染。整合的宿主细胞不复制期间为潜伏感染，偶尔复制出完整病毒时为复发感染。在适宜条件下细胞也可转化为癌细胞，细胞膜上出现肿瘤抗原。HTLV-1、EBV、HPV、HBV均可造成这一类型的感染（多见于肿瘤病毒）。

表22-1 引起人类恶性肿瘤的病毒 病毒

所致肿瘤

致癌复合因素

疟疾

饮食中亚硝胺，遗传因素 日光

吸咽、其他病毒感染如HSV

黄曲霉毒素 酒精

逆转录病毒

人类嗜T淋巴细胞病1型（HTLV-1） 成人T细胞白血病/淋巴瘤 DNA病毒 Burkitts淋巴瘤 EB 病毒 鼻咽癌 单纯疱疹病毒Ⅲ型（HSV-2） 子宫颈癌（？） 人乳头瘤病毒 皮肤癌 （HPV） 子宫颈癌 乙型肺炎病毒（HBV） 肝癌

（四）包涵体形成：

许多病毒感染细胞的结局为细胞死亡。病毒在感染细胞内阻断了细胞自身RNA和蛋白质的合成，而病毒蛋白质和病毒颗粒大量积聚，或形成包涵体(Inclusion body)，而使感染细胞变形，常见细胞肿胀，细胞膜通透性改变，最后细胞本身溶酶体酶逸出，而导致细胞破坏。 包涵体是病毒感染细胞中独特的形态学变化。各种病毒的包涵体形态各异，单个或多个，或大或小，圆形，卵圆形或不规则形，位于核内或胞浆内，嗜酸性或嗜碱性（表22-8、图22-3）。荧光抗体染色和电镜检查证明包涵体是病毒复制合成场所。根据病毒包涵体的形态、染色性及存在部位，对某些病毒有一定的诊断价值。

表22-8 病毒包涵体的类型 存在部位 胞核内包涵体

染色特性 所见病毒（举例） 嗜酸性 嗜硷性

单纯疱疹病毒、水痘-带状疱疹病毒 腺病毒

麻疹病毒、巨细胞病毒

胞核及胞浆内包

嗜酸性

涵体

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胞浆内包涵体

嗜酸性 嗜碱性

狂犬病病毒、副流感病毒、腮腺炎病毒、呼吸道合胞病毒、脊髓灰质炎病毒 无

A、牛痘苗病毒：胞浆内嗜酸性染色的包涵体，又称“顾氏小体（Guarnieri body） B、单纯疱疹病毒：胞核内嗜酸性染色的包涵体（属于Cowdry氏A型包涵体)。

C、呼肠孤病毒(Reovirus)：胞浆内嗜酸性染色的包涵体，围绕在细胞核外边（用电子显微镜可看出是很多病毒体呈结晶形排聚的集团）。

D、腺病毒：胞核内嗜碱性染色的包涵体（电镜查看的情况同C）。

E、狂犬病病毒：胞浆内嗜酸性染色的包涵体[又叫“内基氏小体” (Negri body)，在脑神经细胞内]。

F、麻疹病毒：胞核内和胞浆内嗜酸性染色的包涵体（注意：感染的细胞互相融合成为“融合型细胞”，巨细胞内有多个核，核内和胞浆内都有包涵体）。

图22-3 在感染病毒的细胞内出现的包涵体

（五）细胞凋亡

二、对机体免疫系统的致病作用：

（一）免疫病理损伤： II, III, IV型变态反应, 病毒感染病灶中最多见的是淋巴细胞和单核吞噬细胞浸润，它是特异性的细胞免疫反应，如麻疹和疱疹的皮疹、流感的粘膜炎症和肺炎。另一类炎型反就是抗原抗体补体复合物引起的多形核粒细胞及单核细胞浸润，如急性黄疸型肝炎。

病毒感染偶尔会引起自身免疫，例如变态反应性脑炎，多发性神经炎，变态反应性血小板减少性紫癜等。发病机制可能为：①病毒改变宿主细胞的膜抗原，②病毒抗原和宿主细胞的交叉反应，③淋巴细胞识别功能的改变，④抑制性T淋巴细胞过度减弱。 （二）病毒感染引起的暂时性免疫抑制

麻疹病毒感染能使病儿结核菌素阳性转为阳性反应，持续1～2个月，以后逐渐恢复。近10～20年来，观察到许多病毒感染都能引起暂时性免疫抑制，如流感、流行性腮腺炎、麻疹、风疹、登革热、委内瑞拉马脑炎、单纯疱疹、巨细胞病毒感染等，急性期和恢复期病人外周血淋巴细胞对特异性抗原和促有丝分裂原（PHA、ConA）的反应都减弱。同时对结核菌素、念珠菌素、流行性腮腺炎病毒抗原的皮肤试验反应转阴或减弱。

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表22-2 病毒感染细胞的类型 作用类型

病毒复制和释宿主细胞的死感染细胞膜抗原的机体抗病毒的免疫放 亡 改变 机制 一次，大量释

+ 放

出芽，逐个释+/-

- 出

无，或几乎无

- + ±

体液免疫为主

体液与细胞免疫 细胞免疫为主

杀细胞 稳 定 整 合

第三节 病毒感染的类型

一、病毒感染机体的类型

病毒感染机体一方面取决于病毒的毒力或致病力，一定的数量和合适的侵入门户；另一方面取决于机体的免疫力。毒力一般指同一病毒不同毒株所致疾病的严重程度。致病力是指不同病毒所致疾病的严重程度。因此，病毒的特性及机体免疫应答状态决定了病毒感染机体的类型和结局。 （一）隐性感染：

不出现临床症状的感染称为亚临床感染或隐性感染。许多病毒性疾病流行时为此型感染，是机体获得特异性免疫的主要来源。例如脊髓灰质炎流行时 ，隐性感染约占99%，但隐性感染的人仍能向周围环境散布病毒，而传染他人。 （二）显性感染：

1.急性感染 (Acute infection)

临床所见的绝大多数病毒感染，如麻疹、乙型脑炎、流感、脊髓灰质炎、水痘等都为急性感染。病毒侵入机体内，在一种组织或多种组织中增殖，并经局部扩散，或经血流扩散到全身（表22-3及表22-4）。经2～3天以至2～3周的潜伏期后，病毒繁殖到一定水平，由于局部或组织广泛损伤，引起临床感染。从潜伏期起，宿主动员了非特异性和特异性免疫力，除致死性疾病外，宿主一般能在症状出现后1～3周内，消除体内的病毒。通常在症状出现前后的一段时间内及病后数天到2周，从组织或分泌物中能分离出病毒。 2．持续性感染（Persistent infection）

持续性感染包括潜伏感染、慢性感染及慢发性感染。造成持续感染的原因有病毒本身的特性因素，如整合感染倾向、缺损干扰颗粒（DIP）形成、抗原性变异或无免疫原性；同时也与机体免疫应答异常有关，如免疫耐受、细胞免疫应答低下，抗体功能异常、干扰素产生低下等。

1）潜伏感染(Latent infection)

是指病毒的DNA或逆转录合成的cDNA以整合形式或环状分子形式存在于细胞中，造成潜伏状态，无症状期查不到完整病毒，当机体免疫功能低下时病毒基因活化并复制完整病毒，发生一次或多次复发感染，甚至诱发恶性肿瘤。造成潜伏感染的病毒及潜伏部位见表22-6。

表22-6 潜伏性病毒感染

病毒 单纯疱疹病毒1型 单纯疱疹病毒2型

潜伏位臵

背根神经神经原细胞

所致疾病 唇疱疹，眼和脑感染

生殖器疱疹

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水痘一带状疱疹病毒 B淋巴细胞 水痘，带状疱疹

EB病毒 淋巴细胞、巨噬细胞（？） 传染性单核细胞增多症，Burkitt淋巨细胞病毒 淋巴细胞（可能） 巴瘤，鼻咽癌 人疱疹病毒6型 肝细胞 单核细胞增多症，眼、肾、脑和先乙型肝炎病毒 上皮细胞 天性感染 人乳头瘤病毒 T淋巴细胞、巨噬细胞、脑细幼儿急疹 人免疫缺陷病毒 胞 急慢性肝炎，肝硬化，肝癌

疣，皮肤癌，子宫颈癌

爱滋病 2）慢性感染（Chronic infection）

是指感染性病毒处于持续的增殖状态，机体长期排毒，病程长，症状长期迁延，往往可检测出不正常的或不完全的免疫应答。乙型肺炎病毒感染后10%的患者血持续存在HBsAg，血清中可检出免疫复合物，而细胞免疫功能低下者，发展成慢性活动性乙型肝炎。又如，四个月内的胎儿感染风疹病毒后，母体抗体不能清除细胞内的风疹病毒，受染细胞分裂速度减慢，胎儿发育不正常，出生后出现多种多样的先天性缺陷或畸形，称为“风疹综合征”，随着年龄的增长，细胞免疫功能增强，才能消除产生病毒的靶细胞。此外，与疣有关的乳头瘤病毒可形成慢性感染，这是由于病毒隐藏在无血管的上皮细胞内，逃避了免疫监视，该病毒基因也可整合到宿主细胞DNA中。 3）慢发性感染 (Slow infection)

慢发性感染不同于慢性感染，其特点是潜伏期很长，通常在数月或数年，而后出现慢性进行性产生，直至病死。引起慢发性感染的病毒、所致疾病及主要病征见表22-7。

表22-7 慢发性感染病毒及所致病征 病毒 逆转录病毒科 慢病毒亚科

人免疫缺陷病毒（HIV）

所致疾病

主要病征

致病对象

T1细胞数量及功能

获得性免疫缺陷综合征(AIDS) 人

缺损

羊

梅迪/维视乱病毒（Maedi/Visna

进行性肺炎/泛白细胞脑炎

virus） 副粘病毒科 麻疹病毒 乳多空病毒科 JC病毒

未分类病毒（因子）

亚急性硬化性全脑炎(SSPE)

CNS炎细胞浸润、胶

人

质细胞增生、脱髓炎 CNS灶性脱髓鞘

人 羊

进行性多灶性白质脑病(PML) 羊搔痒病（Scrapie） 库鲁病（Kuru）

可能为朊病毒（Virino）或蛋

大脑皮质海绵状变

白侵染因子（Prion） 亚急性早老性痴呆

性，进行性痴呆为特人

（Creatzfeldjakob）

征。

大脑皮质海绵状变

人

性，震颤为特征

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水貂（Mink）脑病 水貂

二、病毒与癌症

许多动物和禽类中存在RNA肿瘤病毒，它们或以水平传播方式从一个动物传给另一个动物；或以垂直传播方式传给子代的生殖细胞和体细胞。前者为外源性感染，后者为内源性感染。70年代发现逆转录酶后把RNA肿瘤病毒归为逆转录病毒科（Retroviridae）肿瘤病毒亚科 (Oncovirinae)。

在DNA病毒中较早了解的是乳多空病毒可引起恶性和良性肿瘤。当多瘤病毒感染体外培养的细胞后，细胞转化为肿细胞，这在病毒致癌机理的研究中起重要作用，此后发现许多DNA病毒也具有这种作用。 （一）病毒癌基因 (V-onc)

大多数逆转录病毒有一特殊的致癌基因，可使细胞发生恶性转化。除逆转录病毒外，RNA病毒无致癌作用。逆转录病毒首先与受体结合，进入胞脱浆脱去衣壳，病毒单链RNA逆转录为双链DNA，并整合到宿主细胞基因组中形成前病毒；而后可处于解止状态，前病毒持续存在；也可由宿主细胞的聚合酶转录出 mRNA翻译成病毒结构成分，与病毒RNA组装成子代病毒出芽释放；也可能从病毒致癌基因转录mRNA，翻译癌基因产物（如蛋白激酶），修饰并活化细胞的某些蛋白，导致细胞转化，克隆增殖，形成恶性肿瘤。病毒癌基因产物不参与病毒结构的组成，但在转化的细胞表面出现肿瘤（T）抗原。 （二）细胞原癌基因 (Proto oncogenes 或C-onc)

在研究病毒癌基因时发现正常的鸟、鱼、哺乳动物细胞中有病毒癌基因的同源序列，分子结构略不同，但均编码相同功能的蛋白质，称为细胞原癌基因。至今已查明60余种 C-onc C-src C-sis C-erb ，间接造成细胞恶性转化，这种现象叫做插入诱变作用 (Insertional mutagenesis) 。此外，细胞生长抑制基因的缺失和突变，失去正常控制细胞增殖的能力，也是细胞恶性转化的因素。

癌症是由多种因素诱发的细胞恶性转化，细胞代谢增殖速率加快，失去接触抑制作用，分化为肿瘤细胞。除上述病毒与细胞本身的因素外，尚与宿主因素有关，加遗传性、饮食习惯、激素水平、免疫抑制、免疫缺陷等；也与外界因素有关，多种诱变剂刺激可造成细胞恶性转化，包括离子射线、化学致癌物质。与人类癌症有关的病毒及其可能的复合致癌因素见表22-1。

第四节 机体抗病毒免疫

机体抗病毒感染免疫应答包括非特异性免疫与特异性免疫。前者指获得性免疫力产生之前，机体对病毒初次感染的天然抵抗力，主要为单核吞噬细胞、自然杀伤细胞及干扰素等的作用。后者指抗体介导的和细胞介导的抗病毒作用。本节中干扰素为重点。 一、非特异性免疫的抗病毒作用 （一）机械和化学屏障

皮肤为鳞状上皮组织，是阴止病毒感染的良好屏障；呼吸道粘膜细胞纤毛的反向运动是一种保护机制，当流感、副流感病毒感染破坏了粘膜细胞时，易发生继发感染；胃酸对病毒有灭活作用，有囊膜病毒一般不能通过消化道感染，多数无囊膜肠道病毒是耐酸的；血脑屏障和胎盘屏障可阻止大多数病毒感染脑细胞和胎儿。 （二）单核吞噬细胞和自然杀伤细胞

单核吞噬细胞，尤其是固定或游走的巨噬细胞吞噬并消化大分子异物，抗体或补体的活性成分起调理吞噬作用；IFN-r活化的巨噬细胞增强杀灭病毒的能力。

自然杀伤细胞（NK细胞）在无抗原刺激的情况下，通过非抗体依赖的方式自然杀伤肿瘤细

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胞及病毒感染的细胞，是机体抗肿瘤、抗病毒的重要防线，在血中占淋巴细胞的10%。此外，NK细胞尚具有抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）。 （三）炎症和发热反应

病毒感染部位引起炎细胞浸润，中性粒细胞，而后是巨噬细胞、淋巴细胞聚集，导致局部氧利用和酸性产物增加，不利于病毒复制，限制病毒的扩散。巨噬细胞产生IL-1及IFN引起机体发热反应，当超过37℃时大多数病毒复制受到压抑，因此发热是一种保护性机制，使用药物强制退热将延长病毒感染的康复时间。然而过强的炎症反应和高烧也是病情加重的因素。

（四）年龄与生理状态

婴儿有来自母体的lgG及母乳中的lgA，6个月内较少病毒性感染；儿童脊髓灰质炎病毒通常引起轻型或亚临床型感染，然而在成年人则往往是麻痹型感染；老年人因免疫力下降，患带状疱疹较为严重。妊娠期患乙型肝炎有时病情恶化，可能与内分泌变化有关；使用激素治疗虽可控制高烧及过强的炎症反应，但往往加重单纯疱疹和水痘带毒等感染的病情。 （五）遗传因素与种属免疫

动物实验证明遗传因素影响病毒感染的抵抗力或敏感性。近交系小鼠接种少量单纯疱疹病毒便可致命，而其他小鼠可耐受较大剂量病毒的攻击不出现症状，涉及的基因与MHC有关。在人体中难以做出评价，但随着免疫应答基因的深入研究有助于阐明这一问题。 许多病毒有限定的宿主范围，种属免疫可能取决于宿主细胞是否具有相应的受体，如脊液灰质炎病毒的受体仅存在于人和灵长类动物中，因而其他动物具有天然的种属免疫力；人类免疫缺陷病毒、肝炎病毒也是如此。相反，狂犬病毒可感染多种温血动物。 （六）干扰素的抗病毒作用

当二种病毒感染同一细胞时，一种病毒可以增殖，而另一种病毒则被抑制，这种现象称为干扰现象（Interference），这种能干扰病毒增殖的物质称为干扰素(Interferon, IFN) 。

IFN是指在诱生剂和某些细胞因子的作用下，由细胞基因编码产生的一组糖蛋白质，具有高度抗病毒、抗肿瘤及多种免疫调节功能。

IFN无病毒特异性，一种病毒诱生的IFN对其病毒也有效，但有种属特异性，小鼠产生的的IFN在人体内无效。 1、干扰素的分类

现知人的干扰素有3种：IFN-α即白细胞干扰素，IFN-β即成纤维细胞干扰素，IFN-γ即免疫干素（T淋巴细胞产生的一种细胞因子）；前二种属Ⅰ型，后一种属Ⅱ型。编码Ⅰ型IFN的基因位于人类第9对染色体上，编码Ⅱ型IFN的基因位于第12对染色体上。 2、干扰素的诱生

在正常情况下，基因处于静止状态，干扰素的产生受到抑制。如有病毒感染或非病毒性诱生剂（如人工合成的双链聚肌胞，Poly I:C）作用于细胞膜上，激活干扰素编码基因，即开始转录干扰素的mRNA，再转译为干扰素蛋白。因此诱生的干扰素很快释放到细胞外，作用于邻近的未受感染的细胞膜受体上，使细胞建立抗病毒状态。 3、干扰素作用的机理

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图22-4 干扰素的产生及其作用机制

干扰素首先作用于邻近未受感染的细胞膜上的干扰素受体系统，该系统由神经节苷脂组成的结合位点和一个可能由糖蛋白组成的激活位点所组成。现已知Ⅰ型干扰素受体基因在人染色体G21长臂上，Ⅱ型干扰素受体基因位于第6对染色体上，这就决定了IFN具有一定的程属特异性。当IFN与受体结合后，产生一种特殊的因子，使抗病毒蛋白（AVP）基因解除抑制，转录并翻译出AVP，主要是蛋白激酶、2ˊ-5ˊA合成酶、磷酸二酯酶，这些酶与发挥抗病毒活性有密切关系。其中二种酶须经双股RNA及ATP激活，一为蛋白激酶，激活后可使合成蛋白质的起动因子2（eIF-2）同磷酸化而失活，抑制蛋白质合成；另一种为2ˊ-5ˊA合成酶，活化后催化合成2ˊ-5ˊ寡腺苷酸，再激活潜在的核酸内切酶，使病毒mRNA降解，抑制病毒蛋白合成。此外，磷酸二酯酶能降解2ˊ-5ˊA，又能除去tRNA的CCA末端，抑制蛋白合成。

干扰素在病毒学、免疫学、细胞学及分子遗传学等领域，均有理论与实际意义。干扰素制剂已用于治疗一些病毒感染（如慢性乙型肝炎、单纯疱疹病毒毒性角膜炎、带状疱疹及呼吸道病毒感染）和恶性肿瘤（如成骨肉瘤等），似都有一定疗效。在病毒感染时，干扰素的产生较特异性抗体早，因此，对于阻止病毒病的发生及病毒病患者的康复可能起重要作用。 二、抗体介导的抗病毒作用 （一）中和抗体与非中和抗体

具有吸附穿入作用的病毒表面抗原所诱生的抗体，称之为中和抗体。活病毒与中和抗体结合，导致病毒丧失感染力，称为中和反应。结合这种抗体的病毒不能再吸附和穿入易感宿主的细胞。如抗流感病毒血凝素抗原的抗体，为中和抗体，具有免疫保护作用。血流中特异性lgM出现于病毒感染的早期，lgG出现较晚，它们都能抑制病毒的局部扩散和清除病毒血症，并能抑制原发病灶中病毒播散至其他易感组织和器官（靶器官）。粘膜表面分泌型lgA的出现比血流中lgM稍晚，它是呼吸道和肠道抵抗病毒的重要因素。而补体能明显地加强中和抗体的作用。

不具有吸附穿入作用的病毒表面抗原及病毒颗粒内部抗原所诱生的抗体，称之为非中和抗体。如抗流感病毒神经氨酸酶的抗体，不能阻止病毒吸附穿放敏感细胞，但可与病毒表面神经氨酸酶结合，易被吞噬清除；抗流感病毒核蛋白的抗体，没有免疫保护作用。 （二）抗体介导的杀病毒作用方式

1．中和抗体和病毒表面抗原结合，导致病毒表面蛋白质构型的改变，阻止其吸附于敏感细胞。中和作用是机体灭活游离病毒的主要方式。

2．病毒表面抗原（如流感病毒的血凝素和神经氨酸酶）与相应的抗体（中和抗体或非中和

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抗体）结合时，易被吞噬清除。

3．病毒表面抗原和相应的抗体结合后，激活补体，导致有囊膜的病毒裂解。

4．感染细胞表面表达的病毒抗原与相应抗体结合后，或通过ADCC作用或通过激活补体，使靶细胞溶解。

三、细胞介导的抗病毒作用

（一）细胞毒T淋巴细胞（CTL）的抗毒作用

虽然NK细胞和活化的巨噬细胞有杀伤靶细胞的作用，但破坏病毒感染的靶细胞主要靠CTL，CTL由CD+8的和CD+4的杀伤细胞组成.CD+8的淋巴细胞约占成熟T淋巴细胞的30%,包括大多数CTL和抑制性T细胞(Ts).当病毒抗原与宿主细胞MHC-1类抗原一起提呈给CD+8的CTL时才能增殖为活化的杀伤细胞,它们杀伤靶细胞受MHC-1类抗原的限制。CTL杀伤靶细胞的机制可能是释放胰蛋白酶样的丝氨酸蛋白酶和细胞毒性淋巴因子（如穿孔素-Perfarin）等，导致靶细胞溶解。CD+4的淋巴细胞约占成熟T淋巴细胞的70%，主要为辅助性T细胞（Th），尚有少数CTL。它们的活化与杀伤功能受细胞表面相应的MHC-Ⅱ类抗原的限制。

Th和Ts是重要的免疫调节细胞，在血中正常比率为2：1。病毒抗原大多为胸腺依赖性抗原，Th和Ts分别从正向和反向调节机体抗病毒免疫应答的强弱程度，影响抗体介导的和细胞介导的免疫保护或免疫损伤作用。 （二）细胞因子的抗病毒作用

细胞毒效应细胞（CTL、NK及活化的巨噬细胞）与靶细胞结合后，通过释放出的细胞毒性物质杀伤病毒感染的靶细胞，前已述及。近年来在小鼠体内实验中证实，活化的T细胞释放的LL-2促使T细胞、NK细胞、单核巨噬细胞在病毒感染的部位大量聚集，释放IFN-γ 、IFN-α并形成足够的浓度，从而在基因转录、翻译两个水平上抑制病毒大分子的合成，并诱导邻近正常细胞建立抗病毒状态。因此，它们在机体抗病毒免疫中是极为重要的效应分子。

第二十五章 病毒感染的实验室诊断与防治原则

[目的要求]

熟悉病毒感染的实验室诊断方法。 熟悉病毒疫苗的种类及各自特点。

了解有效的抗病毒药物的抗病毒机制及应用价值。

第一节 病毒感染的实验室诊断

病毒感染的实验室检查包括病毒分离与鉴定、病毒核酸与抗原的直接检出以及特异性抗体的检测。临床医师根据流行病学资料，疾病的症状与体征综合判断可能为何种病毒感染，留取适宜的标本送检。 一、检材的采集与送检

病毒性疾病通常采集血液、鼻咽分泌液、咯痰、粪便、脑脊液、疱疹内容物、活检组织或尸检组织等。供分离病毒、检出核酸及抗原的标本的，要求： （一）尽早采取

在发病初期（急性期）采取，较易检出病毒，越迟阳性率越低。 （二）部位适宜

由感染部位采取，如呼吸道感染采取鼻咽洗漱液或咯痰；肠道感染采取粪便；脑内感染采取脑脊液；皮肤感染采取病灶组织；有病毒血症时采取血液。

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（三）冷藏速送

病毒离活体后在室温下很易死亡，故采得检材应尽快送检。若距离实验室较远，应将检材放入装有冰块或干冰的空器内送检。病变组织则应保存于50%的甘油缓冲盐水中。污染检材，如鼻咽分泌液、粪便等应加入青霉素、链霉素或庆大毒素等，以免杂菌污染细胞或鸡胚，而影响病毒分离。

检测特异性抗体需要采取急性期与恢复期双份血清，第一份尽可能在发病后立即采取，第二份在发病后2～3周采取。血清标本放4℃-20℃保存，试验前血清标本以56℃30分钟处理去除非特异性物质及补体。无菌性脑炎患者也可取脑脊液检测特异性lgM。

二、病毒的分离与鉴定 （一）病毒的分离

病毒分离的一般程序是：

易感的动物→出现病状

检验标本→杀灭杂菌(青、链鸡胚→病变或→鉴定病毒种型(血霉素)→接种 死亡 清学方法)

细胞培养→细胞病变

无菌标本(脑脊液、血液、血浆、血清)可直接接种细胞、动物、鸡胚；无菌组织块经培养液洗液洗涤后制成10～20%悬液离心后，取上清接种；咽洗液、粪便、尿、感染组织或昆虫等污染标本在接种前先用抗生素处理，杀死杂菌。 1．细胞培养 用分散的活细胞培养称细胞培养（Cell culture）。所用培养液是含血清（通常为胎牛血清）、葡萄糖、氨基酸、维生素的平衡溶液， pH7.2～7.4。细胞培养适于绝大多数病毒生长，是病毒实验室的常规技术。

原代细胞培养(Primary cell culture) 用胰蛋白酶将人胚（或动物）组织分散成单细胞，加一定培养液，37℃孵育1-2天后逐渐在培养瓶底部长成单层细胞，如人胚肾细胞、兔肾细胞。原代细胞均为二倍体细胞，可用于产生病毒疫苗，如兔肾细胞生产风疹疫苗，鸡成纤维细胞产生麻疹疫苗，猴肾细胞生产脊液灰质炎疫苗。因原代细胞不能持续传代培养，故不便用于诊断工作。

二倍体细胞培养(Diploid cell cultune) 原代细胞只能传2-3代细胞就退化，在多数细胞退化时，少数细胞能继续传下来，且保持染色体数为二倍体，称为二倍体细胞。二倍体细胞生长迅速，并可传50代保持二倍体特征，通常是胚胎组织的成纤维细胞（如WI-38细胞系）。二倍体细胞一经建立，应尽早将细胞悬浮于10%二甲基亚砜中，大量分装安瓿贮存于液氮（-196℃ ）内，做为“种子”，供以后传代用。目前多用二倍体细胞系制备病毒疫苗，也用于病毒的实验室诊断工作。

传代细胞培养 (Continous cell culture) 通常是由癌细胞或二倍体细胞突变而来（如 Hela 、Hep-2、 Vero细胞系等），染色体数为非整倍体，细胞生长迅速，可无限传代，在液氮中能长期保存。目前广泛用于病毒的实验室诊断工作，根据病毒对细胞的亲嗜性，选择敏感的细胞系使用。

表23-3 病毒增殖用部分细胞系及来源

细胞系名称 二倍体细胞系 HDCS

来源 人胚肺细胞

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MRC-9 WI-38

传代细胞系 Hela Hep-2 Vero BHK

人宫颈癌细胞 人上皮细胞 猴肾细胞 地鼠肾细胞

淋巴细胞培养（Lymphocyte culture） 正常成熟的淋巴细胞不经特殊处理不能在体外传代培养。然而EBV感染的B淋巴细胞却能在体外持续传代，这是病毒转化细胞的例证，也是分离出EBV的标志。T淋巴细胞在加入T细胞生长因子（IL-2）后可在体外培养，为研究人类逆转录病毒（HIV、HTLV）提供了条件，HIV在T淋巴细胞培养物中增殖形成多核巨细胞。 2．动物试验 这是最原始的病毒分离培养方法。常用小白鼠、田鼠、豚鼠、家兔及猴等。接种途径根据各病毒对组织的亲嗜性而定，可接种鼻内、皮内、脑内、皮下、腹腔或静脉，例如嗜神经病毒（脑炎病毒）接种鼠脑内，柯萨奇病毒接种乳鼠（一周龄）腹腔或脑内。接种后逐日观察实验动物发病情况，如有死亡，则取病变组织剪碎，研磨均匀，制成悬液，继续传代，并作鉴定。 3．鸡胚培养 用受精孵化的活鸡胚培养病毒比用动物更加经济简便。根据病毒的特性可分别接种在鸡胚绒毛尿囊膜、尿囊腔、羊膜腔、卵黄囊、脑内或静脉内，如有病毒增殖，则鸡胚发生异常变化或羊水、尿囊液出现红细胞凝集现象，常用于流感病毒及腮腺炎病毒等的分离培养；但很多病毒在鸡胚中不生长。

（二）分离病毒的鉴定

1．病毒在细胞内增殖的指征

（1）细胞病变作用(Cytopathogenic effect,CPE) 病毒在细胞内增殖引起细胞退形性变，表现为细胞皱缩、变圆、出现空泡、死亡和脱落。某些病毒产生特征性CPE，普通光学倒臵显微镜下可观察上述细胞病变，结合临床表现可做出预测性诊断（表23-4）。免疫荧光（IF）法用于鉴定病毒具有快速、特异的优点，细胞内的病毒或抗原可被荧光素标记的特异性抗体着色，在荧光显微镜下可见斑点状黄绿色荧光，根据所用抗体的特异性判断为何种病毒感染。

表23-4 病毒在细胞内增殖的指征

病毒 CPE病毒 小RNA病毒 单纯疱疹病毒 腺病毒 副粘病毒 HIV 非CPE病毒 正粘病毒 副粘病毒 风疹病毒 鼻病毒

增殖指征

细胞园缩、单层破坏 细胞肿大变园 细胞变园堆积成葡萄状 多核巨细胞（合胞体） 红细胞吸附现象

干扰并阻止其他病毒（如ECHO病毒）的细胞致病作用

（2）红细胞吸附现象（Hemadsorption phenomenon） 流感病毒和某些副粘病毒感染细胞后

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24-48小时，以细胞膜上出现病毒的血凝素，能吸附豚鼠、鸡等动物及人的红细胞，发生红细胞吸附现象。若加入相应的抗血清，可中和病毒血凝素、抑制红细胞吸附现象的发生，称为红细胞吸附抑制试验。这一现象不仅可作为这类病毒增殖的指征，还可作为初步鉴定。 （3）干扰现象 (Interference phenomenon) 一种病毒感染细胞后可以干扰另一种病毒在该细胞中的增殖，这种现象叫干扰现象。前者为不产生CPE的病毒（如风疹病毒）但能干扰以后进入的病毒（如ECHO病毒）增殖，使后者进入宿主细胞不再生产CPE。

2．病毒感染性的定量测定

（1）空斑形成单位 (Plaque-forming unit ,PFU) 测定 这是一种测定病毒感染性比较准确的方法。将适当浓度的病毒悬液接种到生长单层细胞的玻璃平皿或扁瓶中，当病毒吸附于细胞上后，再在其上复盖一层溶化的半固体营养琼脂层，待凝固后，孵育培养。当病毒在细胞内复制增殖后，每一个感染性病毒颗粒在单层细胞中产生一个局限性的感染细胞病灶，病灶逐渐扩大，若用中性红等活性染料着色，在红色的的背景中显出没有着色的“空斑”，清楚可见。由于每个空斑由单个病毒颗粒复制形成，所以病毒悬液的滴度可以用每毫升空斑形成单位（PFU）来表示。

（2）50%致死量（LD50）或50%组织细胞感染量（TCID50）的测定 本法可估计所含病毒的感染量。方法是测定病毒感染鸡胚，易感动物或组织培养后，引起50%发生死亡或病变的最小病毒量，即将病毒悬液作10倍连续稀释，接种于上述鸡胚，易感动物或组织培养中，经一定时间后，观察细胞或鸡胚病变，如绒毛尿囊膜上产生痘斑或尿囊液有血凝特性，或易感动物发病而死亡等，经统计学方法计算出50%感染量或50%组织细胞感染量，可获得比较准确的病毒感染性滴度。 3．病毒形态与结构的观察 病毒悬液经高度浓缩和纯化后，借助磷钨酸负染及电子显微镜可直接观察到病毒颗粒，根据大小、形态可初步判断病毒属那一科。还可用分子生物学技术分析病毒核酸组成、基因组织构、序列同源性比较加以鉴定。

4．血清学鉴定 用已知的诊断血清来鉴定。补体结合试验可鉴定病毒科属；中和试验或血凝捣蛋制试验可鉴定病毒种、型及亚型。从病人检材中分离出病毒株，应结合临床症状，检材来源及流行季节等加以综合分析，并应注意混杂病毒、隐性感染或潜伏病毒的混淆，须用病人急性期与恢复期双份血清作血清学试验，血清抗体滴度有≥4倍以上增高，才有意义。

三、病毒核酸及抗原的直接检出 （一）直接检出病毒核酸 1．核酸杂交（Nucleic acid hybridization） -临床病毒学中报速诊断方法通常是检测标本中的病毒抗原，然而核酸分子杂交具有高度敏感性和特异性，斑点杂交 (Dot hybridization) 广泛用于检测呼吸道标本，尿标本中的病毒核酸。标本滴加到硝酸纤维素膜上，病毒DNA结合到膜上，在原位进行硷变性处理后，有放射标记的已知病毒DNA片段杂并，两条单股核酸按硷基到补原则结合成双股，经放射自显影，阳性结果出现斑点状杂交信号。含轮状病毒的粪便标本经热变性处理，点到膜上，使用轮状病毒体外转录的放射标记探针做斑点杂交，敏感性高于ELISA。肠道病毒也可用互补的DNA探针做斑点杂交。

目前核酸分子杂交不但用来检测急性病人标本中的病毒DNA，也用于检测不易分离培养的慢性感染、潜伏感染、整合感染病人标本中的病毒DNA。

2．多聚酶链反应 (Polymerase chain reaction, PCR) 一种体外基因扩增法。先将待检标本DNA热变性为单股DNA做为模板，加一对人工合成的与模板DNA两端各20个硷基互补的引物，在耐热DNA多聚酶作用下，使四种脱氧核苷按模板3ˊ端引物向5ˊ端延伸DNA链，经20～40个循环，可使1个拷贝的核酸扩增至106以上，经琼脂糖电泳，可见到溴化乙锭

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染色的核酸条带，扩增片段的大小取决于两引物的间距。此法较核酸杂交敏感、快速，已用于肝炎、AIDS、疱疹病毒感染诊断，尤其适用于不易分离培养及含量极少的病毒标本，有较大应用前景。

（二）直接检测病毒抗原

1．免疫荧光（IF）技术 如前所述IF可用于细胞培养病毒的鉴定，也适用检测临床标本中病毒抗原，具有快速、特异的优点。直接免疫荧光技术是用荧光素直接标记特异性抗体，检测病毒抗原；间接免疫荧光技术是先用特异性抗体与标本中抗原结合，再用荧光素标记的抗体与特异性抗体结合，从而间接识别抗原。可取咽喉脱落细胞，检测呼吸道合胞病毒、流感及副流感病毒抗原；取病灶刮片或脑活检标本，检测单纯疱疹病毒抗原；取尿沉渣检测巨细胞病毒抗原等。近年来使用单克隆抗体大大提高了检测的灵敏度和准确性。

2．免疫酶法（IEA） 原理与应用范围同免疫荧光技术，IEA是用酶（通常是过氧化物酶）取代荧光素标记抗体，酶催化底物形成有色产物，在普通光学显微镜下清晰可见，不需荧光显微镜，便于推广使用。

3．放射免疫测定法（RIA） 有竞争RIA和因相RNA二种方法。竞急RIA是同位素标记的已知抗原与标本中未标记的待检抗原竞争性结合特异性抗体的试验，将形成的复合物分离出来，用放射免疫检测仪测定放射活性，同时与系列稀释的标准抗原测定结果进行比较，确定出待检抗原的浓度。因相RIA是用特异性抗体包被因相以捕获标本中的抗原，然后加入放射性标记的特异性抗体与抗原结合，测定放射活性，得知抗原的量。RIA是最敏感的方法，已用于测定粪便中甲肝病毒、轮状病毒抗原及血液中乙肝病毒抗原。

4．酶联免疫吸附试验（ELISA） 先将特异性抗体包被（吸附）到塑料微培板孔中以捕捉标本中相应抗原，然后加入酶标特异性抗体，相应抗原被夹在抗体之间，当加入酶的底物后显色，显色程度直接反映了标本中病毒抗原的量。因其敏感性接近RIA，又不接触放射性物质，已被多数实验室采用。

此外，对难以分离培养，形态特殊且病毒数量较多的标本，可用电镜或免疫电镜法直接观察，是一种快速诊断与鉴定病毒的方法，如轮状病毒、乙肝病毒。

四、特异性抗体的检测特异性抗体的检测

病毒感染后通常诱发针对病毒一种或多种抗原免疫应答，特异性抗体效价升高或lgM抗体出现有辅助临床诊断的价值。

（一）补体结合试验（CF） CF分二个阶段：1.抗原与抗体（一个为已知，一个为待检）混合，加入定量补体，若抗原与抗体相对应，则补体被消耗；2.在上述混合物中加入溶血素致敏的绵羊红细胞，若补本已与抗原抗体复合物完全结合，没有剩补体存在，那么绵羊红细胞不会溶血，结果为阳性，说明待检标本中有特异性存在，出现阳性结果时血清标本最高稀释度为抗体的效价。反之为阴性结果。由于补体结合抗体产生早，消失快，适于诊断病毒近期感染。（表23-5）。 取血时期

发病2～3内血清 发病2～3周后血清

血清稀释倍数及试验结果

1：2 1：4 1：8 1：16 1：32 1：64 1：128 + + + +

+ +

- +

- +

- -

- -

抗体效价 1：8 1：32*

*此例的抗体效价升高4倍，有诊断意义。

（二）中和试验（NT） 在活体或活细胞内测定病毒被特异性抗体中和、而失去致病力的试验。试验时：①须先测出病毒的半数致死量（LD50）或半数感染量（ID50）；②随即取活病毒与被试血清按不同比例混合，放臵1～2小时让其充分中和；③将病毒与血清混合液注入各组动物、鸡胚或组织细胞培养管内培养；④根据动物、鸡胚死亡数或细胞病变的管数，

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计算出百分比（%），然后再计算这些试验对象中的半数免于死亡或免于致病所需要的最少量血清（或最大量的病毒），就是该血清的中和抗体效价（称为50%终点的中和效价）。诊断病毒性疾病时，须取病人双份血清同时做对比试验，病后血清的中和抗体效价也必须超过病初血清4倍以上，才能确诊（表23-6）。用此法鉴定病毒时，须将病毒分别与免疫血清及血清正常血清（对照）混合做对比试验，免疫血清比正常血清多中和50～100倍剂量的病毒，才能断定是该病毒。

病毒中和抗体的特异性高，持续时间久，以往受显性或隐性感染后，血中可长期存在中和抗体，所以适用于流行病学调查或人群免疫水平研究，但因试验方法繁杂，耗用动物、鸡胚或细胞培养较多，故一般不作常规使用。 （三）血凝抑制试验（Hemagglutination inhibition test,HIT）某些病毒（流感病毒、副流感病毒、腮腺炎病毒、脑炎病毒等）能凝集红细胞，而抗体与这些病毒结合后却能阻止它们的凝集，若双份血清有≥4倍以上滴度增高，也可用于诊断这类病毒感染。本法简便、快速、经济、特异性高，常用于流行病学调查等。 （四）lgM捕捉ELISA 特异性lgM出现于病毒感染的早期或病毒感染的活动期，因此可从急性期病人单份血清中检出特异性lgM，这是病毒感染实验室早期诊断的可靠方法。实验中先用u链血清包被微培板孔，用以捕捉血清标本中的lgM类抗体，再加入特异性病毒抗原及酶标抗体以证实特异性lgM的存在。现已广泛用于病毒病的早期诊断。在先天性感染中，lgM检测有特殊意义，因lgM不能通过胎盘，新生儿血清中发现抗病毒lgM提示为宫内感染。

第二节 病毒感染的防治原则

一、免疫预防

（一）人工自动免疫

1．减毒活病毒疫苗（Live attenuated virus vaccines） 选用抗原性与野毒株一致而稳定无毒或显著减毒的活病毒突变株做为疫苗。可筛选自然减毒株，或在多种宿主中连续传代培养诱导出减毒株。接种活病毒疫苗近似自然感染，在宿主中可繁殖，仅接种一次便可较长时间刺激抗体产生及细胞介导的免疫应答，并可产生局部抗体。目前推荐使用的减毒活病毒疫苗见表23-7。

表23-7 预防人类病毒性疾病的疫苗

疾病 脊髓炎质炎 麻疹 腮腺炎 风疹 乙型肝炎 乙型脑炎 狂犬病

疫苗来源

人二倍体细胞系 鸡胚细胞培养 鸡胚细胞培养

鸭胚或人二倍体细胞

血源纯化HBsAg、酵母表达 重组HBsAg

地鼠肾细胞培养

地鼠肾或人二倍体细胞

病毒状态 减毒活病毒株 减毒活病毒株 减毒活病毒株 减毒活病毒株 病毒亚单位 灭活病毒 灭活病毒

使用方法 口服 皮下接种 皮下接种 皮下接种 皮下接种 皮下接种 皮下接种

活疫苗的不利之处在于：①在接种者体内增殖中有恢复毒力的潜在危险性；②野毒株感染可干扰疫苗株的免疫效果；③老年人、免疫缺陷者不宜接种；④保存期、有效期有限。 目前研究通过基因工程手段构建减毒活疫苗，如使用无毒的牛痘苗病毒作载体，将期望表达的外源基因插入，构建成重组痘苗病毒，发展为安全有效的多价减毒活毒疫苗。现已构建出表达HBSAg、HSV-gD、HIV-gp120等重组痘苗病毒，动物试验安全有效。

2．灭活病毒疫苗(Killed virus vaccines) 将纯化的病毒用甲醛处理灭活其感染性，而

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不损伤病毒结构蛋白，做为一种疫苗。灭活病毒疫苗是完整的病毒，可诱生循环抗体，获得一定程度的免疫力。应注意的是：①制备中确保无残留的活病毒；②加强免疫或后续病毒感染时可能出现对外源性蛋白质的超敏反应；③对呼吸道、消化道感染的病毒病预防效果不佳，不能产生足够的局部免疫力；④细胞介导的免疫应答较差。

3．亚单位疫苗(Subunit vaccines) 用化学试剂裂解病毒，提取囊膜或衣壳的蛋白质亚单位，除去核酸而制成亚单位疫苗。目前用基因克隆到原核或真核表达载体中，并在原核或真核细胞中得到表达，经纯化制备出亚单位疫苗。在酵母菌中表达的HBSAg已投放市场。 （二）人工被动免疫

常用免疫制剂有高效价免疫血清、病人恢复期血清、胎盘（两种）球蛋白及细胞免疫有关的转移因子等。常用于甲肝、麻疹及脊液灰质炎的紧急预防，可使病情减轻或不出现症状。 二、药物治疗 （一）化学疗剂

病毒性疾病目前尚缺少特效治疗药物，原因是病毒在细胞内增殖，凡能杀死病毒的药物，同时多对宿主细胞也有损害。随着分子病毒学研究的进展，目前能对药物抑制作用的确切靶位作出鉴定。理论上，病毒复制的任何环节均是抗病毒治疗的作用靶位。现已发现一些药物有治疗价值，允许使用的有无环鸟苷，金刚胺、碘苷、三氟尿苷、腺苷、病毒唑、叠氮胸苷等，使用范围有一定局限性，且或多或少有细胞毒性作用。 1．核苷类似物

无环鸟苷（Acycloguanosine, Acyclovir） 为脱氧鸟苷的类似物，该药被病毒编码的胸苷激酶（TK）磷酸化，借助病毒DNA多聚酶，掺入病毒DNA中，阻断DNA链的延伸。对编码TK的单纯疱疹，水痘带状疱疹病毒感染有治疗作用，而对不编码TK的巨细胞病毒、EB病毒不敏感。磷酸化的无环鸟苷对宿主细胞DNA多聚酶亲和力较低，较少影响宿主细胞。已用于治疗原发性疱疹性角膜炎，但对复发性疱疹损伤治疗效不佳；全身用药可预防潜伏感染的复燃，对处于免疫抑制状态病人的活动性疱疹感染也有治疗作用。此外，与无环鸟苷类似的甲基鸟嘌呤衍生物丙氧鸟苷 (Ganciclovir ,dihydroxypropoxymethyl guanine, DHPG) ，体外实验表明对巨细胞病毒有明显抑制作用，在巨细胞病毒严重感染的病人取得了较好的效果，机理不详。

叠氮胸苷 (Azidodeoxythymidine, AZT) 为合成胸腺嘧啶核苷的类似物，阻断前病毒DNA合成，从而抑HIV的复制。HIV逆转录酶对该药的敏感性较细胞DNA多聚酶高100倍，对AIDS病人有治疗作用，但该药有较多毒付作用，包括骨髓抑制，停药后可恢复。 阿糖腺苷 (Adenine arabinoside, ara-A) 为腺嘌呤的衍生物，作用机理不详，可能是抑制病毒多聚酶，阻断病毒DNA合成对细胞的毒性较阿糖胞苷小。用于单纯疱疹性角膜炎的局部治疗，静脉给药对单纯疱疹和水痘带状疱疹感染疗效明显，疱疹性脑炎如能早期诊断早期使用ara-A 效果明显。主要副作用为恶心、呕吐、血像不正常、静脉炎。允许在体内使用是因为在治疗剂量和毒性剂量之间存在一个相当宽的范围。每日每公斤体重 10mg ara-A静脉滴注，未发生严重的毒性和免疫抑制作用。

碘苷 (Iododeoxyuridine,IDU ) 又称疱疹净， 为尿嘧啶的类似物，抑制疱疹病毒TK并可掺入病毒DNA中，同时也影响宿主细胞DNA合成。临床上用于HSV角膜损伤的局部治疗，是最早使用的抗病毒药物。

三氟尿苷 (Trifluridine) 作用机理同磺苷。局部用药治疗疱疹性角膜炎，对耐碘苷的疱疹病毒株有效。

病毒唑 (Ribovirin virozole) 又称三氮唑核苷，结构与鸟苷类似，是一种强的单磷酸次黄嘌呤核苷脱氢酶抑制剂，通过抑制该酶活性，阻碍病毒核酸的合成。体外试验表明对多种DNA和RNA病毒有抑制作用。小颗粒气溶胶施放装臵用于治疗流感，也允许以气溶胶形式

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治疗婴儿呼吸道合胞病毒感染。静脉用药已证明对拉沙病毒感染有效。主要副作用是贫血，停药后可恢复。

2．其他类型抗病毒药物

金刚胺（Amantadine） 一种合成胺，阻断甲型流感病毒吸附或脱壳。预防性用药后有明显保护作用，但对乙型流感及其他病毒无效。金刚乙胺(Rimantadine)为金刚胺的衍生物，活性相似，但较少出现失眠、眩晕等神经系统症状。 （二）干扰素及其诱生剂

（三）中草药的抗病毒作用

许多中草药对病毒性疾病有预防或治疗作用，或直接抑制病毒增殖，或通过增强机体特异和非特异性免疫力而发挥抗病毒作用。具有抗病毒作用的中草药各类较多，如：板兰根、穿心莲、大青叶、金银花、黄芩、紫草、贯众、大黄、菌陈、虎杖等，有待深入研究与开发。

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