Respiratory viruses1.掌握流感病毒形态结构、表面抗原(HA、NA)与变异和致病性的关系，抗原转换和抗原漂移的概念；麻疹病毒的致病性与免疫性；风疹病毒的垂直感染2.熟悉流感病毒的致病性和免疫性，防治原则；腮腺炎病毒、呼吸道合胞病毒的致病性及所致疾病3.了解呼吸道感染病毒种类及所致疾病教学目的教学目的呼吸道感染病毒呼吸道感染病毒急性呼吸道感染中90-95%是由病毒引起能侵犯呼吸道，引起能侵犯呼吸道，引起呼吸道局部病变呼吸道局部病变，或仅，或仅以以呼吸道作为呼吸道作为侵入门户，主要引起侵入门户，主要引起呼吸道外组织呼吸道外组织器官病变器官病变的一大类病毒。的一大类病毒。传染性强、波及范围广、人群感染率高一病多因、多病同因常见呼吸道感染病毒及所致疾病常见呼吸道感染病毒及所致疾病核酸类型核酸类型科科种种引起的主要疾病引起的主要疾病ss(-)RNA正黏病毒甲/乙/丙型流感病毒流感禽流感病毒流感副黏病毒麻疹病毒麻疹腮腺炎病毒流行性腮腺炎呼吸道合胞病毒婴儿支气管炎、支气管肺炎副流感病毒1-5型普通流感、支气管炎等ss(+)RNA披膜病毒风疹病毒风疹、先天性风疹综合症小RNA病毒鼻病毒急性上呼吸道感染、普通感冒冠状病毒冠状病毒普通感冒及上呼吸道感染SARS冠状病毒严重急性呼吸综合症dsDNA腺病毒腺病毒小儿肺炎黏黏病毒病毒 ( (OrthomyxovirusOrthomyxovirus) )对人或犬科动物和某些动物红细胞表面的粘蛋白(mucin)有亲和性的病毒。正、副粘病毒的分别以其核酸是否分节段为标准，分节段者为正粘病毒,不分节段者为副粘病毒。第一节第一节 正黏病毒正黏病毒（Ortomyxoviridae）核衣壳呈螺旋对称，有包膜的单负链RNA病毒。包膜上有血凝素(hemagglutinin, HA)和神经氨酸酶(neuraminidase, NA)两种刺突。只有流感病毒一个种只有流感病毒一个种流感病毒（流感病毒（influenza virus）流行性感冒病毒，是一种造成人类及动物患流行性感冒的RNA病毒，会造成急性上呼吸道感染，并借由空气迅速的传播；抗原性易发生变异，引起多次流感的世界范围流行。在分类学上，属于正粘病毒科v1933年Smith等用雪貂分离出甲型流感病毒是实验病毒学发展的里程碑;v1941年Hrist发现流感病毒的血细胞凝集现象，提供了一种简单的病毒测定方法。vWebster等对由抗原性漂移和转变引起的病毒连续进化的研究，奠定了病毒分子流行病学的基础。流感病毒（流感病毒（influenza virus）甲型流感病毒的世界性流行甲型流感病毒的世界性流行年代年代亚型抗原亚型抗原起始流行地起始流行地1918H1N1西班牙1947H1N1亚洲1957H2N2新加坡1968H3N2香港1977新型H1N1/H3N2俄罗斯2009新型H1N1墨西哥2013H7N9中国Spanish 1918 PandemicInfluenza A H1N1禽流感(Avian Influenza)由A型流感病毒引起禽类的一种从呼吸系统到严重全身败血症等多种症状的病毒性流行性感冒。禽流感的病症及发病初期，都与一般流感类似。患者可高烧至41度，且较一般流感容易影响肝功能，易引起淋巴细胞减少及呼吸衰竭甚至多器官功能衰竭而死亡。近年来人感染禽流感病毒病例病毒亚型病毒亚型病原来源病原来源时间时间/国家国家病例数病例数/临床表现临床表现A/H7N7鸥鸥1980/美国美国3/结膜炎结膜炎A/H7N7鸭鸭1996/英国英国1/结膜炎结膜炎A/H5N1禽禽1997/香港香港18/ILI，肺炎，肺炎A/H9N2鸡鸡1998/中国广东中国广东5/ ILI，肺炎，肺炎A/H9N2禽禽1999/香港香港 2/ILIA/H7N2禽禽2002/北美（北美（Virginia）1/ILI，血清学诊断，血清学诊断A/H9N2禽禽2003/香港香港 1/ILIA/H5N1禽禽2003/香港香港2/ ILI，肺炎，肺炎A/H7N7禽禽2003/荷兰荷兰89/结膜炎结膜炎、ILI、肺炎、肺炎; 1名死亡病例名死亡病例A/H5N1禽禽2003至今至今, 15个国家个国家602/ ILI, 肺炎肺炎A/H7N2(NY/107)来源不清来源不清2003/北美北美(New York)， 1/肺炎肺炎A/H7N3禽禽2004/加拿大加拿大2/结膜炎结膜炎、ILI; 1名名LPAI；1名名HPAIA/H5N2禽禽2005/日本日本(Ibaraki)13/无临床症状，血清学诊断无临床症状，血清学诊断A/H7N2禽禽2007/英国英国(Wales) )1/结膜炎结膜炎、ILIA/H9N2来源不清来源不清2007/香港香港1/ ILIA/H10N7鸭鸭2004/埃及埃及( Ismaillia)2/ ILIA/H10N7来源于疫区的鸟来源于疫区的鸟2010/悉尼悉尼(New South Wales)7/上呼吸道感染症状、结膜炎上呼吸道感染症状、结膜炎H7N9疫情概述1. 形态形态典型的流感病毒粒子呈球形或椭圆形，直径80-120 nm。单负链分节段的RNA病毒，有包膜。病毒体有多形性，新分离的毒株通常为丝形，长短不一，长的可达数微米。一、生物学特性：一、生物学特性： 2. 结构结构流感病毒结构自外而内可分为包膜包膜和核心核心两部分。一、生物学特性：一、生物学特性： 包膜: 外膜外膜：双层类脂膜，来自宿主细胞，表面密布病毒编码的两种糖蛋白刺突： 血凝素(hemagglutinin, HA) 5 神经氨酸酶(neuraminidase, NA) 1 内膜内膜：由病毒基因编码的基质蛋白(M1)构成， 主要保护核心并维持病毒外形； M2：镶嵌于包膜中的膜蛋白。核心（核衣壳）: 分节段的单股负链RNA（7-8个片段） 核蛋白(nucleoprotein, NP)（螺旋对称） RNA聚合酶(PB2/PB1/PA) 核糖核蛋白(RNP)核衣壳节段节段编码多肽编码多肽功能功能1PB2RNA聚合酶，和RNA转录、复制有关2PB13PA4HA1/2血凝素识别与吸附宿主细胞，为中和抗原，有亚型特异性5NP核蛋白，具有型特异性6NA神经氨酸酶，裂解唾液酸，促进病毒释放，有亚型特异性7M1内层基质蛋白，与病毒组装有关，具有型特异性M2膜蛋白，形成膜通道，有利于病毒释放8NS1/2非结构蛋白，抑制宿主细胞mRNA转录血凝素（血凝素（HA）糖蛋白三棱柱型，三聚体抗原结构易变区分亚型依据神经氨酸酶（神经氨酸酶（NA）糖蛋白蘑菇状，四聚体抗原结构易变区分亚型依据 病毒体表面结构病毒体表面结构1）Absorption -病毒的吸附蛋白，与病毒的侵入过程有关。病毒以膜融合方式进入细胞需要HA的水解。 HA1（与上皮细胞表面寡聚糖末端的唾液酸受体结合） HA2（促进病毒包膜与细胞质膜的融合）2） Hemagglutination -有血细胞凝集活性。3）Antigen-病毒表面的主要抗原，诱生抗体和细胞免疫反应。 抑制血凝（血凝抑制抗体） 中和病毒感染（中和抗体，保护性抗体）HA的生物学活性：的生物学活性：NA的生物学活性：的生物学活性：1）Release-可水解细胞表面受体特异性糖蛋白末端的N-乙酰基神经氨酸与相邻糖基的连接桥。2）Spread-病毒在细胞表面成熟时，NA可以移去细胞膜出芽点上的神经氨酸酶，有利于病毒粒子的成熟和释放。3）Antigen-具有免疫原性，能诱发相应的抗体，抑制酶的水解作用，不能中和病毒的感染性。Type A, B, C: NP, MSub-type: NA or HA分节段的分节段的 -SSRNANAHA1 2435 6 7 8M1M2 RNA多聚酶多聚酶PB2PB1RNAPA核糖核蛋白（核糖核蛋白（RNP）1、型、型 根据核核蛋蛋白白（NP）和基基质质蛋蛋白白（M）抗原性的不同，分A、B和C 3型，或称甲、乙、丙3型。抗原性稳定，未发生变异。2、亚型、亚型l 甲型根据HA或NA抗原性不同，区分为若干亚型 （H1H16、N1N9） 。抗原性不稳定，易发生变异。l 乙型、丙型至今未发现亚型l 命名：型别/宿主/分离地点/序号/分离年代(HA与NA亚型号) A/Zhejiang/3/2009(H1N1)、A/Hong Kong/1/68(H3N2)一、生物学特性：一、生物学特性： 3. 分型与变异分型与变异 A、B、C 3型没有共同抗原，都能感染人。A型型：感染范围广，家畜和家禽的流感都是由A型引起。常以流行的形式出现，发病急剧，蔓延迅速，危害很大。B型型：发现于1940年。能引起人的呼吸道感染，但流行规模比甲型流感病毒小得多，局限性流行。C型型：也是感染人的流感病毒。但极少引起流行，散发感染。抗原性变异抗原性变异（HA、NA的变异）的变异）温度敏感性变异温度敏感性变异宿主范围变异宿主范围变异非特异性抑制物敏感性变异非特异性抑制物敏感性变异一、生物学特性：一、生物学特性： 3. 分型与变异分型与变异抗原性漂移（抗原性漂移（antigenic drift)：由于基因组自发的点突变引起小幅度的变异(1%)，当氨基酸的改变积累到一定程度或突变氨基酸正好使抗原决定簇改变，则引起抗原性的变异，引起中、小型流行。 变异幅度小（变异幅度小（1%）或连续变异）或连续变异，量变量变病毒基因点突变或人群免疫力选择病毒基因点突变或人群免疫力选择RNAHemagglutininNeuraminidaseAbsSialic acid抗原性转换（抗原性转换（antigenic shift)：突变幅度较大，HA或NA氨基酸的变异率达到20-50%，导致新的亚型产生，引起流感大流行。 变异幅度大，形成新亚型，质变变异幅度大，形成新亚型，质变基因重组基因重组where do “new” HA and NA come from?16 types HA 9 types NAall circulate in birdspigsavian and humanwhere do “new” HA and NA come from?唾液酸唾液酸-2,6-半乳糖半乳糖-1,4-葡萄糖葡萄糖唾液酸唾液酸-2,3-半乳糖半乳糖-1,4-葡萄糖葡萄糖4. 病毒的培养病毒的培养在鸡胚和细胞中增殖，无典型CPE，用HA或免疫方法鉴定。初代分离最好应用羊膜腔接种，传代后可鸡胚尿囊腔接种。丙型流感病毒丙型流感病毒只能在羊膜腔内增殖。可在牛胚肾、鸡胚肾、猴胚肾和人胚肾细胞内增殖，但各毒株产生细胞病变的能力不同。一、生物学特性：一、生物学特性： 5. 流感病毒的复制流感病毒的复制病毒侵入遗传物质的释放病毒的复制与病毒蛋白的合成病毒的装配出芽一、生物学特性：一、生物学特性： 6. 抵抗力抵抗力较弱，不耐热56 度，30 min；0-4度，数周；-70度以下长期保存。干燥、紫外线及乙醚、甲醛等敏感一、生物学特性：一、生物学特性： 二、致病性与免疫性二、致病性与免疫性致病性致病性传染源-病人或病毒携带者致病机理-病毒局部增殖，细胞病变， 纤毛坏死脱落，不入血不入血局部粘膜上皮炎症全身中毒症状病毒-呼吸道-机体释放细胞因子和IFN传播途径-病毒飞沫，呼吸道传播NORMAL TRACHEAL MUCOSA3 DAYS POST-INFECTION7 DAYS POST-INFECTION二、致病性与免疫性二、致病性与免疫性所致疾病所致疾病-流行性感冒（influenza） 卡他症状轻重症-年幼/老年人/免疫缺陷患者/慢性心肺疾病患者特点-发病率高，病死率低临床表现非特异性症状-发热、头痛、咳嗽、流涕、乏力肺局部并发症-流感病毒性肺炎/继发细菌性肺炎肺外并发症-肌炎/心脏并发症二、致病性与免疫性二、致病性与免疫性体液免疫体液免疫-预防感染和阻止疾病的发展抗HA为中和抗体： IgG 、IgM、sIgA，抗感染中发挥作用；抗NA无中和作用，与减轻病情和阻止病毒传播有关免疫性免疫性：特异性的体液免疫和细胞免疫细胞免疫细胞免疫-决定病毒的清除和疾病的恢复CD4+ T淋巴细胞 ：辅助B淋巴细胞产生抗体CD8+ T淋巴细胞 ：溶解感染细胞，不利于病毒增殖病毒分离病毒分离 取患者咽漱液或鼻咽拭，接种鸡胚或培养细胞血清学诊断血清学诊断 双份血清，恢复期（病程2-4 w）效价大于急性期（发病5 d内）4倍以上 血凝抑制试验-中和试验 酶联免疫实验-补体结合试验抗原检测抗原检测 直接从病人呼吸道分泌物、脱落细胞中检测抗原分型鉴定分型鉴定 核酸杂交、PCR、序列分析三、微生物学检查法三、微生物学检查法药物治疗药物治疗 盐酸金刚烷胺、干扰素滴鼻、板兰根、大青叶接种疫苗接种疫苗 流感病毒灭活疫苗 病毒表面抗原疫苗 减毒活疫苗四、免疫预防四、免疫预防1、灭活疫苗、灭活疫苗 三价苗，用感染鸡胚尿囊液制备福尔马林灭活苗，皮下或肌肉接种，保护力可达50%以上。接种反应比较严重。2、亚单位疫苗、亚单位疫苗 用去污剂将病毒粒子裂解后，应用层析方法提取HA（包括或不包括NA）作为疫苗。无感染性，十分安全，但免疫原性较低，必须加入佐剂，才能引起较好的免疫反应。流感病毒疫苗流感病毒疫苗 3、弱毒疫苗、弱毒疫苗 通过基因工程方法，将致弱的供体流感病毒基因，转移到流行株的基因组中。4、活病毒载体疫苗、活病毒载体疫苗 痘苗病毒、禽痘病毒作为载体，导入禽流感病毒的HA和NA，产生的重组病毒，免疫鸡可以抵抗禽流感病毒的攻击。第二节第二节 副黏病毒副黏病毒（paramyxovirus） 与正黏病毒一样，核衣壳呈螺旋对称，有包膜的单负链RNA病毒，同时又有自己的特点：病毒体积大(-)ssRNA， 不分节段包膜刺突蛋白不同（HA、NA或HN、F蛋白或无）病毒基因组能编码多种蛋白正黏病毒和副黏病毒的比较性状性状正黏病毒正黏病毒副粘病毒副粘病毒病毒种类流感病毒麻疹病毒、腮腺炎病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒RNA聚合酶+衣壳螺旋对称包膜+基因组ss(-)RNA、 分节段ss(-)RNA、不分节段大小小（80-120 nm）大（150 nm）刺突HA/NAHA/NA/HN/F形成巨细胞-+一、麻疹病毒（一、麻疹病毒（measles virus）l麻疹病毒是麻疹的病原体，儿童急性呼吸道传染病。l120-250 nml包膜含两种刺突，中和抗原： 血凝素(HA)：凝集RBC，吸附细胞 溶血素(F)：溶血，融合细胞l只有一个血清型， 免疫力牢固 。麻疹多核巨细胞细胞可大小不一，胞内含多个核 ( 数十至百余个 ) 核内外均有病毒集落 ( 嗜酸性包涵体 ) 麻疹病毒的传播麻疹病毒的传播人是麻疹病毒的唯一感染者前驱期和出疹期患者为传染源通过呼吸道飞沫或鼻腔分泌物传播，传染性非常强致病特点致病特点潜伏期约10-12 d局部前驱症状：体温略高、咳嗽、流涕、好打喷嚏及流眼泪，症状持续3-5 d （卡他症状严重）全身症状：体温突然升高(40-40.5 oC)，口颊粘膜出现柯氏斑，随后出现红色斑丘疹，从耳部开始，2-3 d后遍及全身4 d后消退，脱屑常见并发症：肺炎、严重脑炎、少数亚急性硬化性全脑炎Kopliks spots on mucosal membranesMaculopapular rash (extends from face to extremities)麻疹病毒的致病机理麻疹病毒的致病机理 入侵(CD46为病毒受体)呼吸道上皮细胞内增殖入血（第一次病毒血症）侵入淋巴组织和单核吞噬细胞系统增殖后再次入血（第二次病毒血症）多种组织、器官受累，出现典型临床症状（多核巨细胞、嗜酸性包涵体）麻疹的预防与治疗麻疹的预防与治疗病后获得长期牢固免疫力，抗体可持续终生恢复靠细胞免疫，体液免疫在抵抗再感染中起作用母传抗体可保护新生儿（我国接种年龄为8个月，发达国家一般为15个月，7岁时再次免疫）自动免疫用减毒活疫苗，孕妇不宜接种疫苗紧急被动免疫用丙种球蛋白或胎盘球蛋白二、腮腺炎病毒（二、腮腺炎病毒（mumps virus）流行性腮腺炎的 病原体，呼吸道传染病有包膜，单负链RNA两种表面包膜蛋白HA和NA蛋白另外有四种结构蛋白感染与免疫感染与免疫病毒通过飞沫或直接接触传播，儿童为易感者病毒随血侵入腮腺及其它器官 腮腺肿大，但约30%的感染无症状 并发症有睾丸炎、卵巢炎及病毒性脑炎出现症状前2-3天及症状消失后9天仍有传染性只有一个血清型，人是其唯一宿主，病后免疫力牢固预防用三联疫苗（麻疹、风疹、腮腺炎）British to mump - to grimace or grin, from the appearance of the patient as a result of parotid gland swelling. (Note: Other agents can also cause parotitis).三、呼吸道合胞病毒三、呼吸道合胞病毒(respiratory syscytial virus, RSV)6个月以下婴幼儿严重呼吸道感染的主要病原体较大儿童或成人-上呼吸道感染通过手、污染物品和呼吸道传播，易在冬季流行是医源性感染的重要病原体致病机制不全清楚，呼吸道上皮细胞内增殖，病毒不入血，主要是免疫病理细胞损伤感染后免疫力不强，无安全有效的疫苗四四、副流感病毒副流感病毒(paramyxovirus)具有副黏病毒的典型特征，主要引起呼吸道感染通过飞沫或人与人接触传播初次感染多发生在5岁以下儿童，引起急性喉气管支气管炎、细支气管炎、肺炎成人引起上呼吸道感染感染后免疫力不强，常再次感染第三节第三节 冠状病毒冠状病毒（coronavirus）人冠状病毒和多种动物冠状病毒，如：猪流行性腹泻冠状病毒、猫肠道冠状病毒及禽传染性支气管炎病毒等。普通感冒的主要病原体，引起轻型感染，也可引起腹泻或胃肠炎。严重急性呼吸综合症（severe acute respiratory syndrome, SARS）的病原体。2002-2003年在世界范围流行的一种急性呼吸道传染病，又称传染性非典型肺炎。全球有32个国家和地区有疫情，发病人数达8465人，平均死亡率11%。SARS冠状病毒冠状病毒SARS冠状病毒冠状病毒是一种新的冠状病毒种单正链RNA病毒有包膜及刺突致病致病传染源是患者，隐性感染者是否有传染性尚无根据以近距离飞沫传播为主，密切接触潜伏期：2-10 d临床表现：发热、头痛；干咳、胸闷气短，肺部病变进展快，同时出现呼吸困难和低氧血症实验室检查：淋病细胞数量下降，轻度转氨酶上升临床进程：感染后1w有所好转，随后加重，肺泡损坏严重，呼吸衰竭第四节第四节 呼吸道感染的其他病毒呼吸道感染的其他病毒腺病毒风疹病毒腺病毒（腺病毒（adenovirus）线型双链DNA，不分节段病毒无包膜，二十面立体对称，直径约70-90 nm基因组长30-42 kb，编码约30种蛋白具12个顶角五邻体和纤维刺突传播途径粪-口途径呼吸道传播接触传播 手-眼途径性接触致病性咽炎急性呼吸系统疾病滤泡性结膜炎，流行性角膜结膜炎咽结膜热尿路感染（子宫颈炎、尿道炎、出血性膀胱炎）无症状的持续感染分分组组主要血清型主要血清型临临床疾病床疾病A12、18、31儿童急性出血性膀胱炎、胃肠炎B3、7、14咽结膜热3、7、11、12急性呼吸道感染3、7肺炎、急性发热性咽炎11、12急性出血性膀胱炎34、35弥漫性肺炎、尿道滞留C1、2、5、6小儿急性发热性咽炎淋巴组织的潜伏感染1、2、6肝移植后儿童肝炎D8、19、37流行性角膜炎E4急性发热性呼吸道感染、肺炎F40、41胃肠炎风疹病毒（风疹病毒（rubella virus）单正链RNA，有包膜，60 nm包膜刺突有血凝性核衣壳为二十面立体对称只有一个血清型人是其唯一自然宿主所致致病风疹风疹呼吸道传播，儿童是主要易感者局部淋巴节增殖后经病毒血症散播全身主要症状为发热、麻疹样出疹先天性风疹综合症先天性风疹综合症垂直感染导致先天感染的主要致病原主要表现为先天性心脏病、耳聋、白内障等预防及免疫自然感染后可获持久免疫力母亲抗体可保护胎儿接种风疹减毒活疫苗三联疫苗（MMR）其它病毒鼻病毒：28-30 nm，球形RNA病毒，无包膜 普通感冒最重要的病原体 50%的上呼吸道感染由其引起呼肠病毒：60-80 nm，球形双链RNA病毒，无包膜，双层衣壳 主要引起上呼吸道感染和胃肠道疾病