呼吸道病毒
基础医学院 病原生物学教研室
主要呼吸道病毒及其所致疾病


引起的主要疾病
正粘病毒
甲, 乙, 丙型流感病毒
流感
副流感病毒 1-5型 普通感冒, 支气管炎等
呼吸道合胞病毒
婴儿支气管炎, 支气管肺炎
麻疹病毒 麻疹
腮腺炎病毒 流行性腮腺炎
披膜病毒科
风疹病毒
小儿风疹, 胎儿畸形或先天性风
疹综合征
小核糖核酸病毒
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, 急性上呼吸道感染
腺病毒
腺病毒
小儿肺炎
副粘病毒
流行性感冒病毒 ( influenza virus),
简称 流感病毒, 是 流感的病原体 。
甲 ( A), 抗原性易发生变异, 多次引起世界
性大流行;
乙 ( B), 对人类致病性较低;
丙( C), 只引起人类不明显的或轻微的上呼
吸道感染,很少造成流行。
第一节 正粘病毒
?形态与结构
形态
生物学性状
生物学性状

?形态与结构
结构,
核衣壳 核酸, 分节段的 –ssRNA。
核蛋白 ( nucleoprotein,NP), 螺旋对称,无感染性,
抗原结构稳定, 有型特异性 。
RNA多聚酶, 三种蛋白质 PA,PB1,PB2组成 。
包膜 基质蛋白 ( matrix protein,MP), 稳定, 有型特异性 。
脂蛋白 ( Lipoprotein,LP), 来源于宿主细胞膜
刺突 血凝素 ( hemagglutinin HA), 抗原结构易改变 。 是甲
型流感病毒分亚型的主要依据 。 功能
神经氨酸酶 ( neuraminidase,NA), 抗原性也很
不稳定, 易发生变异, 与 HA一起是甲型流感病毒分亚
型的主要依据 。 〉
生物学性状
HA的主要功能,
1,能凝集多种动物或人的红细胞。这是因为 HA与红细胞
表面的糖蛋白受体结合,使红细胞发生凝集 (简称血
凝 )。血凝现象可以被特异性抗体所抑制,称为血凝抑
制 (HI) 现象;
2,病毒颗粒可借助于 HA吸附到宿主细胞上,是病毒进入
宿主细胞的先决条件;
3,具有抗原性, 刺激机体产生中和抗体,具有保护作用。
NA的主要功能有,
1,可水解受染细胞表面糖蛋白末端的 N-乙酰神经氨酸,
使成熟病毒体自细胞膜出芽释放;
2,可以破坏细胞膜上病毒特异的受体, 液化细胞表面的
粘液, 使病毒从细胞上解离, 有利于病毒的扩散 。
生物学性状
?分型与变异
分型
生物学性状
根据 NP和 MP的不同流感病毒分为 甲( A)、
乙( B),丙( C) 三型。
甲型流感病毒根据其表面 HA和 NA抗原性
的不同,又分为若干 亚型 。
?分型与变异
变异
最主要的是抗原性变异,HA和 NA
生物学性状
抗原性漂移( antigenic drift),
抗原性转变( antigenic shift),
变异幅度小或连续变异,属于量变,即亚型内变异。
变异幅度大,属于质变,即病毒株表面抗原结构一
种或两种发生变异,与前次流行株抗原相异,形成
新亚型。
?分型与变异
甲型流感病毒容易发生亚型变异的 机制 可
能与基因组分 8个节段以及病毒对猪、禽等动
物宿主的感染有关。
生物学性状
?培养特性
流感病毒能在鸡胚羊膜腔和尿囊腔中增殖,
用红细胞凝集试验即可检出 。
流感病毒虽可在组织培养细胞(人羊膜、
猴肾、鸡胚等细胞)中增殖,但 不 引起明显的
CPE,可用红细胞吸附试验判定有无病毒增殖。
生物学性状
?抵抗力
较弱
不耐热, 56℃ 30min即可使病毒灭活 。
在室温情况下传染性很快丧失, 但在 0℃ -
4℃ 能存活数周 。
病毒对干燥、日光、紫外线以及乙醚、
甲醛等化学药物也很敏感。
生物学性状
流感病毒的主要生物学性状
病毒体
球形,多形态,直径 80-120nm( 螺旋状核衣壳 )
成分
RNA1%,蛋白 73%,脂类 20%,糖 6%
基因组
-ssRNA,8个节段,13.6kb
蛋白
九种结构蛋白
包膜
含有 HA和 NA
复制
核内转录,以出芽方式从胞浆膜释放
重要特性
基因重组频率高,流感常引起世界性流行
生物学性状
?致病性
传染源, 主要是患者,其次为隐性感染者,被感
染的动物也可能是一种传染源。
传播途径, 主要是带有流感病毒的飞沫,经呼吸
道进入体内。
致病性和免疫性
?致病性
疾病的发生发展过程,
致病性和免疫性
病毒 机体
感染呼吸道上皮少数细胞,空泡、
变性并迅速产生产生子代病毒
易扩散使许多细胞受损 产生症状。
疾病的特点,
1.流感病毒一般只引起表面感染, 不引起病毒血症 。
2.症状出现 1-2 天内呼吸道排出病毒量较多, 以后减
少;
3.无并发症患者发病后第 3-4d就开始恢复;如有并发
症, 则恢复期延长 ;
4.传染性强并可迅速蔓延, 发病率高, 病死率低, 死
亡通常由细菌性并发感染所致, 如流感嗜血杆菌等 。
5.Seye’s综合症:儿童常见的并发症, 急性脑病, 肝
脂肪变性, 死亡率 10-40%。 认为与服用水杨酸类药物有关,
故儿童流感时不宜用阿司匹林类药物降体温 。
致病性和免疫性 ?致病性
?免疫性
三个型别的流感病毒在抗原上没有联系,因此不
能诱导交叉保护。
体液免疫,
Ab,抗 HA:中和抗体,抵抗感染;
抗 NA,减轻病情,阻止病毒传播。
SIgA,防止感染的最重要因素。
细胞免疫,
致病性和免疫性
微生物学检查
?病毒的分离鉴定
标本 (咽洗液
或咽拭子 )
(+)
抗生素
处理
鸡胚羊膜腔
和尿囊腔
33-35℃
孵育
3~ 4d
收获 血凝试验
再盲传 3代
血凝抑制( HI)
试验,鉴定型别
(--) 报告
?血清学诊断
采取患者急性期(发病 3d内)和恢复期
(病程 2-4周)双份血清,常用 HI试验或补体结
合( CF) 试验检测抗体。如果恢复期比急性期
血清抗体效价升高 4倍以上,即可做出诊断。
HI试验:简便,特异性高,应用广。
CF试验:程序繁琐,应用少。
微生物学检查
?快速诊断
主要是采用直接检出病毒抗原的方法 。 例如,
取患者鼻甲粘膜印片或呼吸道脱落上皮细胞涂片,
再用荧光素标记的流感病毒免疫血清进行免疫荧
光染色检查抗原;也可用 ELISA检查患者咽漱液中
的抗原 。
用单克隆抗体经免疫酶法仅用 24h-72h即可快
速检测甲、乙型流感病毒在感染细胞内的病毒颗
粒或病毒相关抗原。最近,可用 PCR技术、核酸杂
交等方法检出病毒或进行分型。
微生物学检查
防治原则
?预防
非特异性
特异性:疫苗
灭活疫苗
减毒活疫苗
HA和 NA亚单位疫苗
基因工程疫苗
?治疗
目前尚无有效的治疗方法,主要
是对症治疗和预防继发性细菌感染。
中草药,
防治原则
第 2节 副 粘 病 毒
副粘病毒( paramyxo viruses) 与正粘病毒
的形态及血凝作用相似,但抗原性、免疫性及致
病性则不相同。
副粘病毒包括,副流感病毒、麻疹病毒、呼
吸道合胞病毒、腮腺炎病毒以及新发现的亨得拉
病毒( Hendra virus) 和尼帕病毒( Nipah
virus)。
麻疹病毒( measles virus)
是 麻疹 的病原体,分类上属于副粘
病毒科麻疹病毒属。与 亚急性硬化
性全脑炎( SSPE) 有关。
一、麻 疹 病 毒
核衣壳
核酸, –ssRNA。
衣壳
包膜
刺突
血凝素( HA),
溶血素( haemolyxin,
HL),
?形态与结构 生物学性状
正粘病毒 副粘病毒
核酸 -ssRNA 分节段 -ssRNA 不分节段
核衣壳 小 90~120nm 大 150~300nm
基因重组 高 低、无变化、只一
个血清型
刺突 HA,NA HA,HL
生物学性状
病毒可在许多原
代或传代细胞 ( 如人
胚肾, 人羊膜, Vero、
HeLa等细胞 ) 中增殖,
产生融合, 多核巨细
胞等 CPE。 在胞浆及胞
核内均可见有嗜酸性
包涵体 。
?培养特性
生物学性状
?抗原性及抵抗力 生物学性状
麻疹病毒抗原性较稳定,虽然世界上
有 8个不同的基因组共 15个基因型的麻疹
野毒株在流行,但只有一个血清型。麻疹
病毒抗原也有小的变异。
病毒抵抗力较弱,加热 56℃30 min和
一般消毒剂都能使其灭活。对日光及紫外
线敏感 。
?致病性
麻疹 (measles),儿童常见的一种急性传染病,传
染性很强,以皮丘疹,发热及呼吸道症状为特征。
若无并发症,预后良好。
亚急性硬化性全脑炎( subacute sclerosing
panencephalitis,SSPE), SSPE是一种持续性
病毒感染,表现大脑机能渐进性衰退,1-2年内死亡。
致病性与免疫性
麻疹
传染源, 急性期患者
(出疹前 6d至出疹后
3d)。
传播途径,呼吸道
(通过飞沫传播,也
可经用具、玩具或密
切接触传播) 。
致病性与免疫性
麻疹
病程,
病毒 呼吸道上皮细胞内
增殖
LB结增殖
血( 1st
病毒血症)
全身 LB组织
大量增殖
血( 2ed病
毒血症)
发热、呼吸
道症状 Koplik斑
特征性皮疹
飞沫
密切接触
2d 3d 24h
体温 1W 症状消退,皮疹
变暗,色素沉着
0.1% 脑脊髓炎
永久性后遗症。
致病性与免疫性
1w
麻疹病后人体可获得终生免疫力。
细胞免疫:起主要作用。
体液免疫:抗 HA抗体和 HL抗体均有中和病毒作用,
而且 HL抗体还能阻止病毒在细胞间扩散。
6个月内的婴儿因从母体获得 IgG抗体,故不易感染,
但随着年龄增长,抗体逐渐消失,易感染性也随之增加。
故麻疹多见于 6个月至 5岁的婴幼儿。
?免疫性
致病性与免疫性
典型麻疹病例无需实验室检查, 根据临
床症状即可诊断 。
对轻症和不典型病例则需做微生物学检
查以求确诊 。 由于病毒分离鉴定方法复杂而
且费时, 至少需 2-3周, 因此多用 血清学诊断 。
微生物学检查
预防麻疹的主要措施是隔离患者, 进行人工自
动免疫, 提高机体的免疫力 。 目前国内外普遍实行
麻疹减毒活疫苗 接种, 使麻疹发病率已大幅度下降 。
这种疫苗皮下注射, 阳转率高, 副作用小, 免疫力
可持续 3-5年 。
对未注射过疫苗又与麻疹患儿接触的易感儿童,
可在接触后的 5d内肌注 健康成人全血、麻疹恢复期
人血清或丙种球蛋白 都有一定的预防效果。
防治原则
二、副流感病毒( parainfluenza virus)
病毒呈球形, 较大, 直径为 125-250nm。
核衣壳
核酸, –ssRNA。 不分节段,胞浆内复制
衣壳,核蛋白呈螺旋对称
包膜
刺突
HN蛋白, 具有 HA和 NA作用
F蛋白, 具有使细胞融合及溶解红细胞的作用
根据抗原构造不同, 副流感病毒分为 5型 。
病毒通过人与人直接接触或飞沫传播,进入人体于呼
吸道上皮细胞中增殖,病毒血症罕见。它可引起所有年龄
组的人感染,尤其是可引起婴幼儿及儿童严重呼吸道疾病。
副流感病毒感染的临床表现和流行特点
病 毒
主要症状
年 龄
流行特点
副流感病毒 1型,
2型
哮喘
6月 -5岁
秋季流行
副流感病毒 3型
细支气管炎和
肺炎
最初 6个
地方性流行
副流感病毒 4型
上呼吸道感染
儿童
地方性流行
副流感病毒 5型
儿童 地方性流行
所有婴儿可自母体被动获得副流感病
毒抗体,然而该抗体没有保护作用。自然
感染产生的 SIgA对再感染有保护作用,但
几个月内即消失,因此再感染是普遍的。
实验室诊断可用细胞培养分离鉴定病
毒,或用免疫荧光检查鼻咽脱落细胞中的
病毒抗原。
减毒活疫苗还在研制中。
三、呼吸道合胞病毒( respiratory
syncytial virus,RSV)
简称 合胞
病毒,分类学
上属于副粘病
毒科肺病毒属。
病毒形态为球形, 基因组为线性, 不分节段的 -
ssRNA,病毒体有包膜, 膜上有刺突, 由糖蛋白组成,
无 HA,NA和 HL。
在鸡胚中不生长, 但可在多种细胞培养中缓慢增
殖, 约 2-3周出现细胞病变 。 病变特点是多数细胞融
合成为合胞体, 内含多个胞核, 胞浆内有嗜酸性包涵
体 。
一般认为 RSV只有一个血清型 。
病毒抵抗力较弱, 对热, 酸及胆汁敏感 。 对冻融
也很敏感, 因此标本宜直接接种至培养细胞, 不要经
过冻存 。
RSV传染性较强, 也是医院内交叉感染主要病原之一 。
RSV经过呼吸道传播, 病毒开始于鼻咽上皮细胞中增殖,
进而扩散至下呼吸道, 不形成病毒血症 。
它是 6个月以下婴儿患细支气管炎和肺炎等下呼吸
道的主要病原微生物;对较大儿童和成人可引起鼻炎、
感冒等上呼吸道感染。
一般认为除病毒直接引起破坏作用外,可能与婴幼
儿呼吸道组织学特性、免疫功能发育未完善及免疫病理
有关。最近研究认为,严重 RSV疾病免疫病理损伤似乎
与血清 IgG抗体无关,而是机体产生特异性 IgE与 RSV相
互作用导致 I型超敏反应所致。
至今 未有 安全有效的预防疫苗,灭活疫苗接
种反而使感染更加严重。
免疫力不强,自然感染 不 能防止再感染。
四、腮腺炎病毒( mumps virus)
病毒呈球形。
核酸为 -ssRNA。
衣壳为螺旋对称。
包膜上有 HA和 NA等突起。
病毒可在鸡胚羊膜腔内增
殖,在猴肾等细胞培养中
增殖能使细胞融合,出现
多核巨细胞。
腮腺炎病毒只有一个血清
型。
流行性腮腺炎 是由腮腺炎病毒引起的, 以腮腺
肿胀, 疼痛为主要症状的儿童常见病 。
人是唯一储存宿主, 病毒主要通过飞沫传播 。 病
毒最初是于鼻或呼吸道上皮细胞中增殖, 随后发生病
毒血症, 扩散至唾液腺及其他器官, 有些患者的其他
腺体如胰腺, 睾丸或卵巢也可发炎, 严重者可并发脑
炎 。
病后免疫持久, 被动免疫可由母体传给子代, 因此 6
个月以内婴儿患腮腺炎者罕见 。
对典型病例很容易做出诊断 。
预防腮腺炎应隔离患者,减少传播机会。
国外用 减毒活疫苗 预防有一定效果,特别是
有些国家已将 腮腺炎病毒、麻疹病毒和风疹
病毒组成三联疫苗,取得了较好效果。
第 3节 其他呼吸道病毒
一、风疹病毒 ( rubella virus,RV)
属披膜病毒科( Togaviridae),是 风疹 的病原体。
风疹病毒为不规则球形,直径在 50-70nm之间,
核心为 +ssRNA,衣壳呈 20面体对称 。衣壳外有 包膜,
包膜上有微小 刺突,刺突具有血凝和溶血活性。
能在多种细胞内增殖,但 不 出现 CPE。
RV只有 一个血清型 。
人是病毒的唯一自然宿主 。
风疹,是一种以皮疹及耳后淋巴结、枕下淋巴结肿大
为特征的常见儿童传染病。通过气溶胶在人群中传播,
主要易感者是儿童。潜伏期 10-21d,表现症状为发热、
麻疹样疹子、伴耳后和枕下淋巴结肿大。成人感染则症
状较重,除出疹外,还有关节炎和疼痛、血小板减少、
疹后脑炎等,但疾病大多预后良好。
先天性风疹综合征( congenitial rubella
syndrome,CRS), 孕妇早期感染风疹病毒,病毒
可通过胎盘导致胎儿发生 CRS,引起胎儿畸形、死亡、
流产或产后死亡,畸形主要表现为心脏畸型、白内
障和耳聋三大主症。
TORCH综合征 (TORCH syndrome),包括风疹病毒在内
的一组病原体引起的先天性感染。
包括,弓形体 (toxoplasmosis,TOX)
其他病原体 (other pathogens)
风疹病毒 (rubella virus,RV)
巨细胞病毒 (cytomegalovirus,CMV)
单纯疱疹病毒 (Herpes simplex virus,HSV)
其他病原体中包括梅毒螺旋体,HIV,VZV,麻疹
病毒和流行性腮腺炎病毒等也可引起先天性感染。
对怀疑有风疹病毒感染的孕妇确定诊断十分有意义,
可以减少畸形儿的出生。 常用的诊断方法有,
① 用血清学方法检测孕妇或胎儿血中风疹病毒的特
异性 IgM,阳性可认为是近感染;
② 检测胎儿绒毛膜中有无风疹病毒的特异性抗原;
③ 取羊水或绒毛膜进行病毒分离鉴定;
④ 取羊水或绒毛尿囊膜做核酸分子杂交试验或用 PCR
技术检测有无风疹病毒核酸。
风疹病毒自然感染和疫苗接种后可
获得持久免疫力,国外已使用腮腺炎病
毒、麻疹病毒和风疹病毒组成的三联疫
苗进行预防。
RV减毒活疫苗免疫保护持续时间一
般在 7-10年,为避免胎儿发生畸形,所
以应在妊娠之前接种。
二, 鼻病毒 ( rhinoviruses)
分类上属于小核糖核酸病毒科,有 114种血清
型,新型还在不断地被发现,是普通感冒的 最 重
要病原体。
鼻病毒的生物学特性与肠道病毒基本相似
( +ssRNA,无胞膜 ),重要 不同点 是,
① 该病毒在人胚肾、人胚二倍体细胞或人胚气
管器官培养中增殖,需要 33℃ 旋转培养;
② 该病毒不耐酸,pH3.0时迅速被灭活。
由于病毒嗜好在 33℃ 下增殖, 因而通常寄居于上
呼吸道, 在成人引起普通感冒等上呼吸道感染;在儿
童则不仅引起上呼吸道感染, 而且还引起支气管炎和
肺炎 。 潜伏期 24-48h,临床症状有流涕, 鼻塞, 喷嚏,
头痛, 咽部疼痛和咳嗽, 体温不增高或略有增高 。 为
自限性疾病, 一般 1周左右不治自愈 。
感染后可产生局部 SIgA,对同型病毒有免疫力,
但持续时间短。另外鼻病毒型别多并存在抗原漂移现
象,因而可反复再感染。用干扰素防治有一定作用。
?目的要求
1.了解呼吸道病毒的种类:副粘病毒的生物学特性;
呼吸道合胞病毒的结构和分型
2.熟悉流感病毒的防治原则:麻疹病毒的致病性、
免疫性;腮腺炎病毒、风疹病毒、呼吸道合胞病毒
的致病性;腺病毒的主要生物学性状和致病性
3.掌握流感病毒的形态结构,分型和变异,致病性,
病毒分离和鉴定
?教学内容
教学大纲