流感病毒专题课件.pptx
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- 流感病毒 专题 课件
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1、流感病毒流行历史与现状流感病毒流行历史与现状u希波拉底(古希腊医生,被誉为医学之父)记载的流感疫情最早始于公元前412年。u1933年英国人威尔逊史密斯(Wilson Smith)第一次分离出人流感病毒。u流感病毒流感病毒每隔一定的时间就会在世界不同地区发生。u自1997-至今,在亚洲及全世界暴发H5N1血清亚型的高致病禽流感Influenza pandemic in historyu H1N1:The Spanish flu that killed 50 million people worldwide from 1918 to 1919(scientists identified its
2、proteins long after the pandemic was over)u H2N2:The Asian flu that caused a pandemic from 1957 to 1958 u H3N2:The Hong Kong flu,which caused the worlds most recent pandemic in 1968 19181919年世紀西班牙流感病毒年世紀西班牙流感病毒死亡人死亡人数估计数估计2000 5000万万人人 An Emergency Hospital for Influenza Patients 流感病毒简介流感病毒简介l Influ
3、enza Virusl 有包膜的单链负义RNA病毒l 正黏病毒科l 直径80120nm,呈球形或丝状l 分A、B、C(甲、乙、丙)三型 流感病毒的分类流感病毒的分类u根据NP抗原性,将流感病毒分为A、B、C(甲、乙、丙)三型,三型病毒具有相似的生化和生物学特征。u A型流感病毒常以流行形式出现,能引起世界性流感大流行,它在动物中广泛分布,并也能在动物中引起流感流行和造成大量动物死亡。u B型流感病毒常常引起局部爆发,不引起世界性流感大流行,至今尚未找到它存在于人之外其它动物中的确凿证据。uC型流感病毒主要以散在形式出现,主要侵袭婴幼儿,一般不引起流行,猪也是它天然宿主之一。Influenza
4、Virus infection in MDCK cells狗肾细胞病毒包膜上的NA分子可水解去处细胞膜表面的唾液酸残基,促使完整的病毒颗粒从细胞释放。人冠状病毒据中和试验至少可分三个血清型Officials believe open-air poultry markets lead to the spread of the disease.病毒吸附至宿主细胞表面后,其包膜可通过与宿主细胞质膜融合形成包囊,并通过受体介导的胞吞作用进入细胞内。流感病毒的感染及复制过程The potential danger is much more severe.香港1997年H5N1禽流感病毒感染人引起18人发
5、病,至今,已有数百人感染H5N1引起死亡的报道。located within the M gene目前尚无疫苗预防,也无特效药物治疗22 positions with mutation occurred on more than three genomesIJ Biochem Cell BiolMDCK细胞(依赖胰蛋白酶)A型流感病毒的抗原变异较快,23年可发生一次。COX-2,IL-32 and iNOS are induced in response to AIV infection or dsRNA treatment in a time-dependent manner.COX-2:参
6、与炎症反应(疼痛和发烧)Does the Azrael Return?有包膜的单链负义RNA病毒病毒蛋白的合成,NP、P蛋白和NS1在感染后数小时即生成,其它蛋白如HA、NA、M1、M2和NS2合成较晚。Stomach symptoms,such as nausea,vomiting,and diarrhea,also can occur but are more common in children than adultsSARS GenomeWhat Is Influenza Virus Like?流感病毒的结构流感病毒的结构u由三层构成 u内层为病毒核衣壳,含核蛋白(NP)、P蛋白和RN
7、A。u NP是可溶性抗原,具有型特异性,抗原性稳定。P蛋白(PB1、PB2、PA)是病毒RNA聚合酶亚单位。流感病毒的结构流感病毒的结构u中层为基质蛋白,它构成了病毒的外壳骨架。实际上骨架中除了基质蛋白(M1)之外还有膜蛋白(M2)。基质蛋白与病毒最外层的包膜紧密结合起到保护病毒核心和维系病毒空间结构的作用。u M1抗原性稳定,也具有型特异性。流感病毒的结构流感病毒的结构u外层为病毒包膜,是包裹在基质蛋白之外的一层磷脂双分子层膜,其上具有两种不同糖蛋白构成的辐射状突起,即血凝素(hemagglutinin,HA)和神经氨酸酶(neuraminidase,NA)流感病毒的结构流感病毒的结构 HA
8、(右上)能引起红细胞凝集,是病毒吸咐于敏感细胞表面的工具。NA(右下)则能水解蛋白,水解细胞表面受体特异性糖蛋白末端的N-乙酰神经氨酸,是病毒复制完成后脱离细胞表面的工具。HA和NA均有变异特性,故只有株特异的抗原性,其抗体具有保护作用。流感病毒的抗原性变异流感病毒的抗原性变异u 在亚型内部经常发生小变异(量变),称为抗原漂移(antigenic drift)。u 大的抗原变异出现的亚型(质变)即称抗原转变(antigenic shift),其为H和(或)N都发生了大的变异,由此而产生新的亚型,可引起世界性大流行。流感病毒的抗原性变异就是指HA和NA抗原结构的改变,主要是HA。流感病毒的抗原性
9、变异流感病毒的抗原性变异u HA:15种亚型变异。NA:9种亚型变异。u A型流感病毒的抗原变异较快,23年可发生一次。u B型流感病毒的抗原变异很慢,未划分成亚型转变。u C型流感病毒尚未发现抗原变异。流感病毒的基因组流感病毒的基因组v8个独立的RNA片段(A型、B型)或7个独立的RNA片段(C型)v核酸总长度为约13.6 kbv所有RNA片段5末端的13个核苷酸及3末端的12个核苷酸高度保守,且5端与3端反向互补结构。v共编码10种蛋白质,其中8种(PB1、PB2、PA、HA、NA、NP、M1、M2)为结构蛋白,2种(NS1、NS2)为非结构蛋白。流感病毒的基因组流感病毒的基因组流感病毒的
10、基因组流感病毒的基因组v RNA13 编码PB2、PB1和PA蛋白。v RNA4 编码HA蛋白。v RNA5 编码NP蛋白。v RNA6 编码NA蛋白。v RNA7 编码M1,M2蛋白。v RNA8 编码NS1,NS2蛋白Influenza A viral genomeNS1,NS2检测目标?流感病毒每隔一定的时间就会在世界不同地区发生。COX-2:参与炎症反应(疼痛和发烧)SARS Genome有包膜的单链负义RNA病毒*流感病毒的双链RNA可诱导细胞产生干扰素(INF),INF结合至细胞相应受体,使细胞产生大量蛋白激酶即PKR,PKR可磷酸化真核细胞翻译起始所必需的eIF2蛋白,从而关闭细
11、胞蛋白合成,使病毒无法合成蛋白而死亡。Summary8个独立的RNA片段(A型、B型)或7个独立的RNA片段(C型)Influenza pandemic in history*流感病毒的双链RNA可诱导细胞产生干扰素(INF),INF结合至细胞相应受体,使细胞产生大量蛋白激酶即PKR,PKR可磷酸化真核细胞翻译起始所必需的eIF2蛋白,从而关闭细胞蛋白合成,使病毒无法合成蛋白而死亡。Chronic Inflammation(lung)Inducible NOS,iNOS or NOS-IICOX-2 环加氧酶人呼吸道冠状病毒包膜表面有突起(呈花瓣状,排列为一圈)Inflammation 炎症香
12、港1997年H5N1禽流感病毒感染人引起18人发病,至今,已有数百人感染H5N1引起死亡的报道。COX-2:参与炎症反应(疼痛和发烧)Influenza Virus infection in MDCK cellsRNA6 编码NA蛋白。人冠状病毒据中和试验至少可分三个血清型包膜上抗原蛋白突变,逃避体液免疫。M1抗原性稳定,也具有型特异性。流感病毒的感染及复制过程流感病毒的感染及复制过程v 吸附v 侵入v 脱壳v 表达、复制及装配v 成熟及释放流感病毒的感染及复制过程流感病毒的感染及复制过程流感病毒的吸附流感病毒的吸附v 流感病毒的NA可破坏宿主呼吸道的神经氨酸,使蛋白水解,暴露出呼吸道上皮表面
13、特异性的含唾液酸的糖蛋白受体。这种受体与病毒包膜上HA中的糖蛋白成分可专一地结合,从而使病毒粘附至呼吸道上皮表面。流感病毒的侵入流感病毒的侵入u病毒吸附至宿主细胞表面后,其包膜可通过与宿主细胞质膜融合形成包囊,并通过受体介导的胞吞作用进入细胞内。流感病毒的脱壳流感病毒的脱壳u 进入宿主细胞的包囊很快与细胞的溶酶体结合,此时包囊中的pH可降至5左右。在这样的低pH环境下,病毒的HA裂解为HA1和HA2两个亚单位,激活存在于HA2氨基酸末端的溶解多肽,导致外壳的溶解,使病毒的内容物(vRNP)释放入胞浆中,在ATP供能的条件下通过宿主细胞的核孔复合物转运至细胞核内。流感病毒的表达、复制及装配流感病
14、毒的表达、复制及装配病毒蛋白的合成,NP、P蛋白和NS1在感染后数小时即生成,其它蛋白如HA、NA、M1、M2和NS2合成较晚。病毒蛋白合成时间的控制可能受到病毒mRNA向核外运输的调节,并可能与病毒蛋白NS1的功能有关。流感病毒的成熟及释放流感病毒的成熟及释放病毒成熟前,各种病毒成分已结合在细胞表面,最后通过出芽的方式,使局部的细胞膜向外隆起,包围住结合在细胞膜上的核衣壳,成为新合成的有感染力的病毒。流感病毒的成熟及释放流感病毒的成熟及释放子代病毒包膜上的的HA分子是否会与宿主细胞表面的唾液酸分子结合,从而病毒无法释放?子代病毒是否会因包膜上既有HA分子又有唾液酸分子而彼此吸附形成聚集?病毒
15、包膜上的NA分子可水解去处细胞膜表面的唾液酸残基,促使完整的病毒颗粒从细胞释放。反向遗传技术-12 plasmids system 反向遗传技术-8 plasmids system COX-2:involved in inflammation 炎症基础类,综合类,实验设计类Infecting Other Species.IJ Biochem Cell BiolFlu viruses spread mainly from person to person through coughing or sneezing of people with influenza.COX-2-/-鼠对流感病毒感染C
16、hronic Inflammation(lung)Sometimes people may become infected by touching something with flu viruses on it and then touching their mouth or nose.muscle achesfeedback inhibition of iNOS to IL-32 and cascade feedback from iNOS to COX-2In 2004,avian flu H5N1 infected and killed tigers,leopards and cats
17、.COX-2 环加氧酶HA(右上)能引起红细胞凝集,是病毒吸咐于敏感细胞表面的工具。中层为基质蛋白,它构成了病毒的外壳骨架。fever(usually high)phiNOS-LucDoes the Azrael Return?流感病毒的抗原性变异就是指HA和NA抗原结构的改变,主要是HA。有包膜的单链负义RNA病毒一、选择题,60分,每题一分Influenza pandemic in historySummary流感病毒的NA可破坏宿主呼吸道的神经氨酸,使蛋白水解,暴露出呼吸道上皮表面特异性的含唾液酸的糖蛋白受体。Screening Genes of SARS-CoV that Activa
18、te COX-2 Promoter 筛选基因SARS-S 蛋白诱导COX-2表达19181919年世紀西班牙流感病毒phiNOS-Luc1、血球凝集试验,鸡红细胞(快)豚鼠,人红细胞(慢)feedback inhibition of iNOS to IL-32 and cascade feedback from iNOS to COX-2Tissue InflammationAn Emergency Hospital for Influenza PatientsFASEB J 2007;21(7):1586-1596Tissue Inflammation均衡饮食、适量运动、充足休息,避免过度疲
19、劳。患者一个激烈的咳嗽反射能将含有病毒的微液滴以每小时约100英里的速度排出,且每个微液滴中含有上百万个病毒颗粒,而启动一个个体的感染仅仅需要几个或几十个病毒颗粒。Discovery of signalling moleculer NOsore throatInflammation 炎症B型流感病毒常常引起局部爆发,不引起世界性流感大流行,至今尚未找到它存在于人之外其它动物中的确凿证据。siRNA-control?子代病毒包膜上的的HA分子是否会与宿主细胞表面的唾液酸分子结合,从而病毒无法释放?流感病毒感染与炎症基因连锁反应Symptoms of Influenzal fever(usuall
20、y high)l headache l extreme tiredness l dry cough l sore throat l runny or stuffy nose l muscle aches l Stomach symptoms,such as nausea,vomiting,and diarrhea,also can occur but are more common in children than adults 病理u 人体通过呼吸吸入病毒颗粒u 病毒通过HA进入呼吸系统的表皮细胞u 由于病毒导致细胞死亡,产生了炎症反应,咳嗽进一步加速了病毒的传播u 由于dsRNA的出现触发
21、了干扰素的生成,更多流感的症状(打喷嚏,热病,冷颤,肌肉酸疼,头疼,疲劳)产生u 因为流感对呼吸系统的伤害,更多严重的疾病(如肺炎)并发。3 DAYS pi7 DAYS piNormal mucosa逃逸免疫系统杀伤的机制逃逸免疫系统杀伤的机制u 产生NS1蛋白,抑制PKR激活。NS1蛋白与双链RNA结合,防止双链RNA激活PKR*。*流感病毒的双链RNA可诱导细胞产生干扰素(INF),INF结合至细胞相应受体,使细胞产生大量蛋白激酶即PKR,PKR可磷酸化真核细胞翻译起始所必需的eIF2蛋白,从而关闭细胞蛋白合成,使病毒无法合成蛋白而死亡。u包膜上抗原蛋白突变,逃避体液免疫。How Is t
22、he Flu Spread?Flu viruses spread mainly from person to person through coughing or sneezing of people with influenza.Sometimes people may become infected by touching something with flu viruses on it and then touching their mouth or nose.流感病毒的传播流感病毒的传播u 患者一个激烈的咳嗽反射能将含有病毒的微液滴以每小时约100英里的速度排出,且每个微液滴中含有上百
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