医学微生物学呼吸道病毒-课件.ppt
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- 医学 微生物学 呼吸道 病毒 课件
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1、医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒【掌握】流感病毒的形态结构,表面抗原(【掌握】流感病毒的形态结构,表面抗原(HAHA,NANA)及其功)及其功能;流感病毒的分型、变异和意义;能;流感病毒的分型、变异和意义;【熟悉】【熟悉】1 1)流感病毒的致病性,病毒分离鉴定和防治原则;)流感病毒的致病性,病毒分离鉴定和防治原则;2 2)麻疹病毒的致病性、免疫性和防治原则;)麻疹病毒的致病性、免疫性和防治原则;3 3)腮腺炎病毒的致病性、免疫性和防治原则;)腮腺炎病毒的致病性、免疫性和防治原则;4 4)呼吸道合胞病毒的致病性;)呼吸道合胞病毒的致病性;5 5)冠状病毒的形态及致病性;)冠状病毒的形
2、态及致病性;6 6)风疹病毒的形态及致病性;)风疹病毒的形态及致病性;【了解】【了解】1 1)呼吸道病毒的种类;)呼吸道病毒的种类;2 2)副流感病毒、鼻病毒和呼肠病毒;)副流感病毒、鼻病毒和呼肠病毒;医学微生物学呼吸道病毒n指能侵犯呼吸道引起呼吸道局部病变或指能侵犯呼吸道引起呼吸道局部病变或仅以呼吸道为入侵门户引起呼吸道外组仅以呼吸道为入侵门户引起呼吸道外组织器官病变的一大类病变。织器官病变的一大类病变。n90%90%以上的急性呼吸道感染由该类病毒引以上的急性呼吸道感染由该类病毒引起。起。n所致疾病潜伏期短,可出现各种呼吸道所致疾病潜伏期短,可出现各种呼吸道症状,且易发生继发性细菌感染症状,
3、且易发生继发性细菌感染医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒 流感病毒流感病毒;副流感病毒、呼吸道合副流感病毒、呼吸道合 胞病毒、麻疹病毒、腮胞病毒、麻疹病毒、腮 腺炎病毒腺炎病毒;腺病毒、风疹病毒、鼻腺病毒、风疹病毒、鼻 病毒、冠状病毒、呼肠病毒、冠状病毒、呼肠 病毒病毒;医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒流行性感冒病毒流行性感冒病毒简称流感病毒,是流感的病原体。简称流感病毒,是流感的病原体。甲甲(A):抗原性易发生变异,可引起世界性大流行;抗原性易发生变异,可引起世界性大流行;乙乙(B):对人类致病性较低,可引起局部小流行;对人类致病性较低,可引起局部小流行;丙丙(C):只
4、引起轻微的上呼吸道感染,只引起轻微的上呼吸道感染,很少造成流行。很少造成流行。19181919年年 始于美国始于美国 死亡约死亡约40005000万人万人(西班牙流感(西班牙流感)19571958年年 始于贵州始于贵州 死亡约死亡约200万人万人(亚洲流感(亚洲流感)1968 1969年年 始于香港始于香港 波及波及155个国家个国家,(香港流感(香港流感)死亡约死亡约100万人万人 1977年年 始于东北始于东北 许多国家受影响许多国家受影响(俄罗斯流感(俄罗斯流感)2009年年 始于墨西哥始于墨西哥 许多国家受影响许多国家受影响(H1N1流感)流感)甲型流感病毒引起的流感大流行甲型流感病毒
5、引起的流感大流行医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒n世界卫生组织(2010.4.12评估报告):甲型H1N1流感自一年前暴发到现在已在全球约213个国家和地区造成感染,导致至少1.77万人死亡。n我国卫生部:截止2010年3月31日,我累计报告确诊病例数12.7余万例余万例,死亡800例。流感病毒的流感病毒的形态以球形形态以球形最多见,新最多见,新分离的病毒分离的病毒可呈丝状或可呈丝状或杆状杆状一、生物学特性一、生物学特性1.大小与大小与形态形态matrix proteinViral envelope1 2435 67 8RNANAHARNPi.e.nucleo
6、capsidNPsegmented ssRNA Structure of influenza virusM1M2lipid bilayerPB2PB1PA(negative sense,8 or 7 segments)RNA-dependent RNA polymeraseviral core核核 酸:酸:分节段的分节段的 ssRNA 甲、乙型甲、乙型:8个节段个节段 丙型丙型:7个节段个节段核蛋白核蛋白(NP):Ag性稳定性稳定 具具型型特异性特异性RNA多聚酶:多聚酶:PA、PB1、PB2 核核衣衣壳壳核糖核蛋白核糖核蛋白ribonucleoprotein (RNP)2.结构结构:由核衣壳
7、与包膜组成由核衣壳与包膜组成,螺旋对称螺旋对称包包膜膜外层外层内层内层:M1增强包膜厚度与硬度增强包膜厚度与硬度 易变异易变异分分亚型亚型抗原性稳定抗原性稳定具具型型特异性特异性刺突刺突血凝素血凝素(hemagglutinin,HA)神经氨酸酶神经氨酸酶(neuraminidase,NA)脂质双层脂质双层:M2与病毒脱壳与病毒脱壳有关,是金刚烷胺和甲基金刚有关,是金刚烷胺和甲基金刚烷胺的靶。烷胺的靶。仅见于甲型仅见于甲型NA由第由第6个节段编码,丙型缺个节段编码,丙型缺第第6个节段,故无个节段,故无NA。matrix proteinViral envelope1 2435 67 8RNANAH
8、ARNPi.e.nucleocapsidNPsegmented ssRNA Structure of influenza virusM1M2lipid bilayerPB2PB1PA(negative sense,8 or 7 segments)RNA-dependent RNA polymeraseviral core基因基因节段节段编码蛋白编码蛋白蛋白功能蛋白功能1 1PB2 PB2 RNARNA聚合酶组分,与聚合酶组分,与RNARNA转录和复制有关转录和复制有关2 2PB1PB1同上同上3 3PAPA同上同上4 4HAHA(1 1、2 2)血凝素血凝素:识别与吸附宿主细胞,为中和抗原,识
9、别与吸附宿主细胞,为中和抗原,有亚型特异性有亚型特异性5 5NPNP核蛋白核蛋白:为病毒衣壳,具有型特异性为病毒衣壳,具有型特异性6 6NANA神经氨酸酶神经氨酸酶:促进病毒释放,有亚型特异性促进病毒释放,有亚型特异性7 7M1M1M2M2基质蛋白基质蛋白:与病毒组装有关与病毒组装有关膜蛋白膜蛋白:形成膜通道,促进病毒感染形成膜通道,促进病毒感染8 8NS1NS1、2 2非结构蛋白非结构蛋白:NS1:NS1抑制抑制mRNAmRNA转运,转运,NS2NS2功能不功能不详。详。n位于包膜表面,单体呈三棱柱状,由三个位于包膜表面,单体呈三棱柱状,由三个蛋白亚单位以非共价键结合形成三聚体蛋白亚单位以非
10、共价键结合形成三聚体n被胰蛋白酶消化成二个多肽:被胰蛋白酶消化成二个多肽:HA1、HA2uHA1是与红细胞、宿主细胞结合的部位是与红细胞、宿主细胞结合的部位uHA2具有膜融合作用,使具有膜融合作用,使HA与病毒包膜与病毒包膜结合结合nHA必须断裂成必须断裂成HA1和和HA2病毒才有感染性病毒才有感染性医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒HA1HA2nHA的主要功能的主要功能u凝聚红细胞,与红细胞表面的糖蛋白受凝聚红细胞,与红细胞表面的糖蛋白受体结合,通过红细胞凝集实验与红细胞体结合,通过红细胞凝集实验与红细胞凝集抑制实验辅助检测和鉴定流感病毒凝集抑制实验辅助检测和鉴定流感病毒u吸附宿主
11、细胞吸附宿主细胞u抗原性抗原性具有株特异性,根据其抗原性,流感病毒分为具有株特异性,根据其抗原性,流感病毒分为16个个亚型,其中亚型,其中HA1、HA2、HA3是人类流行株是人类流行株nHA抗原结构易发生变异,一个氨基酸的置抗原结构易发生变异,一个氨基酸的置换可以改变其抗原性换可以改变其抗原性Host Cell Surface Sialic Acidn 能水解红细胞表面的神经氨分子。是弱中和抗原能水解红细胞表面的神经氨分子。是弱中和抗原n功能功能u参与病毒释放:参与病毒释放:NA可水解受染细胞表面的糖蛋可水解受染细胞表面的糖蛋白末端的白末端的N-乙酰神经氨酸,使病毒自细胞膜出芽乙酰神经氨酸,使
12、病毒自细胞膜出芽释放释放u促进病毒扩散:破坏细胞表面的粘液,有利于病促进病毒扩散:破坏细胞表面的粘液,有利于病毒扩散毒扩散u抗原性:抑制水解能力,不能中和病毒的感染性抗原性:抑制水解能力,不能中和病毒的感染性医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒DeLano,The PyMOL Molecular Graphics System,2002.Colman,1994.Influenza Neuraminidase StructureFour active sites per tetramerHeavily glycosylated抗原性易变异抗原性易变异分亚型的依据分亚型的依据相应相应Ab影
13、响酶的活性(非影响酶的活性(非中和抗体)中和抗体)抗原性易变异抗原性易变异分亚型的依据分亚型的依据相应相应Ab为中和抗体(又称为中和抗体(又称血凝抑制性血凝抑制性Ab)抗原性抗原性水解细胞膜上表面受体的水解细胞膜上表面受体的唾液酸,促进病毒释放;唾液酸,促进病毒释放;裂解细胞和粘液分子中的裂解细胞和粘液分子中的唾液酸,使病毒易于扩散。唾液酸,使病毒易于扩散。与多种动物的与多种动物的RBC表面受体表面受体结合引起结合引起RBC凝集;凝集;与宿主细胞表面受体结合,与宿主细胞表面受体结合,介导病毒的吸附与穿入。介导病毒的吸附与穿入。生物学活生物学活性性蘑菇状四聚体蘑菇状四聚体柱状三聚体柱状三聚体结构
14、结构糖蛋白,占病毒蛋白糖蛋白,占病毒蛋白5%糖蛋白,占病毒蛋白糖蛋白,占病毒蛋白25%成分成分 血凝素(血凝素(HA)神经氨酸酶(神经氨酸酶(NA)甲(甲(A)型:)型:Ag易变异易变异,分亚型分亚型 乙(乙(B)型:)型:可发生可发生Ag变异变异,不分亚型不分亚型丙(丙(C)型)型:可发生:可发生Ag变异变异,不分亚型不分亚型 3.分型、命名与变异分型、命名与变异:NPMPHA 亚型(人类:亚型(人类:H1、H2、H3 禽类:禽类:H1H16)NA 亚型(人类:亚型(人类:N1、N2 禽类:禽类:N1N9)甲甲型型高致病性禽流感可感染人高致病性禽流感可感染人如:如:H5N1,H7N2,H7N
15、7,H9N2 世界卫生组织报告全球人禽流感疫情统计世界卫生组织报告全球人禽流感疫情统计(2010年年5月月6日日)国家国家 20032004200520062007200820092010Total病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数病病例例数数死死亡亡数数阿塞拜疆阿塞拜疆000000850000000085孟加拉孟加拉000000000010000010柬埔寨柬埔寨0000442211101011108中国中国11008513853447
16、4003825吉布提吉布提000000100000000010埃及埃及00000018102598439419710934印尼印尼 00002013554542372420211932165136伊拉克伊拉克000000320000000032老挝老挝000000002200000022缅甸缅甸000000001000000010尼日利亚尼日利亚000000001100000011巴基斯坦巴基斯坦000000003100000031泰国泰国0017125233000000002517土耳其土耳其00000012400000000124越南越南 3329206119008565557211959
17、总计总计4446329843115798859443373323012498294抗原变异:抗原变异:n 抗原漂移(抗原漂移(Antigenic drift)n 抗原转变(抗原转变(Antigenic shift)1.1.抗原漂移(抗原漂移(antigen driftantigen drift)抗原变异幅度较小,抗原变异幅度较小,NANA、HAHA氨基酸改变率低于氨基酸改变率低于1%1%,属于量变。其原因是流感病毒,属于量变。其原因是流感病毒的基因组发生了一系列点突变,从而使其编码的氨基酸的基因组发生了一系列点突变,从而使其编码的氨基酸序列发生改变,导致亚型内的变异。抗原漂移使该突变序列发生改
18、变,导致亚型内的变异。抗原漂移使该突变株能逃避人群中已存在的免疫抗体的作用而被选择出来株能逃避人群中已存在的免疫抗体的作用而被选择出来在人群中传播,造成中小规模的流行。在人群中传播,造成中小规模的流行。2.2.抗原转换(抗原转换(antigen shiftantigen shift)抗原变异幅度较大,抗原变异幅度较大,NANA、HAHA氨基酸改变率大于氨基酸改变率大于20%20%50%50%,形成一个新的亚型,系,形成一个新的亚型,系质变。由于人群对其完全缺乏免疫力,故可导致大规模质变。由于人群对其完全缺乏免疫力,故可导致大规模流行。流行。virioncoinfectiongene reass
19、ortmenthumanH3N2duck H5N1甲型流感病毒引起的抗原转变甲型流感病毒引起的抗原转变亚型名称亚型名称 流行年代流行年代 代表病毒株代表病毒株Hsw1N119181919猪流感病毒猪流感病毒H1N1(亚甲型亚甲型)19461957A/FM/1/47(H1N1)H2N2(亚洲甲型亚洲甲型)19571968A/singpaore/1/57(H2N2)H3N2(香港甲型香港甲型)19681977A/Hongkong/1/68(H3N2)H1N1(新甲型新甲型)1977A/USSR/90/77(H1N1)医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒n抗原漂移(抗原漂移(Antigen
20、drift):):病毒抗原病毒抗原部分改变,原因是血凝素蛋白氨基酸序部分改变,原因是血凝素蛋白氨基酸序列由于基因突变而发生小改变,分子基列由于基因突变而发生小改变,分子基本不变本不变n抗原转变(抗原转变(Antigen shift):血凝素分血凝素分子完全改变,原因是基因发生重组。是子完全改变,原因是基因发生重组。是导致流感暴发流行的原因导致流感暴发流行的原因 4.培养特性培养特性:流感病毒可在鸡胚和培养细胞中增殖,初次流感病毒可在鸡胚和培养细胞中增殖,初次分离时接种鸡胚羊膜腔最佳,传代后可接种于分离时接种鸡胚羊膜腔最佳,传代后可接种于尿囊腔。尿囊腔。细胞培养细胞培养:人羊膜、猴(狗)肾、鸡胚
21、细胞人羊膜、猴(狗)肾、鸡胚细胞 CPE(-)鉴鉴定:定:IFA或或HAd 鸡胚培养鸡胚培养:羊膜腔、尿囊腔羊膜腔、尿囊腔 鉴定:血凝试验鉴定:血凝试验 5.抵抗力抵抗力:较弱较弱 不耐热,不耐热,5630min即可使病毒灭活。病毒即可使病毒灭活。病毒对干燥、日光、紫外线以及乙醚、甲醛等化学药对干燥、日光、紫外线以及乙醚、甲醛等化学药物敏感。物敏感。在皮肤或物体表面至少可存活在皮肤或物体表面至少可存活3小时。小时。医学微生物学呼吸道病医学微生物学呼吸道病毒毒1.传染源传染源:患者患者 隐性感染者隐性感染者 被感染的动物被感染的动物 2.传播途径传播途径:呼吸道呼吸道:飞沫飞沫(气溶胶气溶胶)间
22、接接触间接接触:共用毛巾、手帕共用毛巾、手帕 医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒1、致病性:、致病性:致病机理致病机理-病毒不入血,继发细菌性感染病毒不入血,继发细菌性感染病毒病毒-呼吸道呼吸道-毒素样物质进入血液毒素样物质进入血液全身中毒症状全身中毒症状局部粘膜上皮局部粘膜上皮n【典型流感症状典型流感症状】潜伏期潜伏期1-4du局部症状:鼻塞、咽喉肿痛、咳嗽、卡他等;局部症状:鼻塞、咽喉肿痛、咳嗽、卡他等;u全身症状:发热(全身症状:发热(38 -40),持续),持续3d左右、左右、头痛、肌肉酸痛、乏力等。头痛、肌肉酸痛、乏力等。流感流感病毒病毒在粘膜上皮在粘膜上皮细胞内增殖细胞内
23、增殖 与呼吸道粘膜柱与呼吸道粘膜柱状纤毛上皮细胞膜状纤毛上皮细胞膜唾液酸受体结合;唾液酸受体结合;粘 膜 上 皮 细 胞 破粘 膜 上 皮 细 胞 破坏、变性、脱落,坏、变性、脱落,粘膜充血、水肿;粘膜充血、水肿;发 病:鼻 塞、咳发 病:鼻 塞、咳嗽、流涕、咽痛;嗽、流涕、咽痛;2323天传染性最强;天传染性最强;代谢产物入血:发热、头代谢产物入血:发热、头痛、全身肌肉酸痛。痛、全身肌肉酸痛。飞飞沫沫1414天天潜伏期潜伏期【并发症并发症】婴幼儿、老弱病残:细菌性感染婴幼儿、老弱病残:细菌性感染主要是支气管炎、肺炎,危及生命。主要是支气管炎、肺炎,危及生命。NORMAL TRACHEAL M
24、UCOSA3 DAYS POST-INFECTION7 DAYS POST-INFECTIONLycke and Norrby Textbook of Medical Virology 1983医学微生物学呼吸道病毒 型别多、易变异、表面感染;短暂免疫力(型别多、易变异、表面感染;短暂免疫力(1-2年),易反复感染。年),易反复感染。u体液免疫:体液免疫:抗抗-HA中和抗体(中和抗体(IgG,IgM,SIgA):):预防感染,阻止发病;血清中的抗预防感染,阻止发病;血清中的抗-HA的中和抗的中和抗体:体:对同型病毒免疫力可持续几十年;对同型病毒免疫力可持续几十年;对型内变异株有交叉免疫,持续对
25、型内变异株有交叉免疫,持续4-7年;年;对其他亚型交叉免疫差;对其他亚型交叉免疫差;u细胞免疫:细胞免疫:特异性特异性CD4+TC,CD8+TC:清除病:清除病毒,恢复;毒,恢复;医学微生物学呼吸道病毒医学微生物学呼吸道病毒n 病毒分离病毒分离 取患者咽漱液或鼻咽拭,接种鸡胚或培养细胞取患者咽漱液或鼻咽拭,接种鸡胚或培养细胞n 血清学诊断血清学诊断 血凝抑制试验、中和试验、血凝抑制试验、中和试验、ELISAELISA法法n 快速诊断:快速诊断:用免疫荧光法或用免疫荧光法或ELISAELISA法直接查病人呼法直接查病人呼吸道分泌物、脱落细胞中检测抗原。吸道分泌物、脱落细胞中检测抗原。医学微生物学
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