第25章 呼吸道病毒

医学微生物学2呼吸道病毒哈尔滨医科大学微生物学教研室张凤民博士/教授1.掌握常见呼吸道病毒种类及引起的主要疾病2.掌握流感病毒主要生物学性状，包括形态结构、分型与变异；微生物学检查法3.掌握麻疹病毒形态结构、培养特性、致病性及其与SSPE的关系4.熟悉流感病毒的致病性、免疫性与防治原则5.熟悉腮腺炎病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒的致病性6.熟悉风疹病毒致病特点7.了解鼻病毒、冠状病毒和呼肠病毒等其他呼吸道病毒的致病性重点与难点呼吸道病毒种类•正黏病毒–流感病毒A,B,C型•副黏病毒–副流感病毒–腮腺炎病毒–麻疹病毒–呼吸道合胞病毒–亨德拉病毒和尼帕病毒–人偏肺病毒•冠状病毒•披膜病毒•腺病毒•小RNA病毒第一节正黏病毒Orthomyxoviridae•正黏病毒是指对人或某些动物细胞表面的黏蛋白有亲和性、有包膜、具有分节段RNA基因组的一类病毒。•只有简称流感病毒的流行性感冒病毒（influenzavirus）一个种，包括人流感病毒和动物流感病毒。•人流感病毒是人流行性感冒（流感）的病原体，分为甲（A）、乙（B）、丙（C）三型。•其中甲型流感病毒抗原性易发生变异，多次引起世界性大流行。一、生物学性状BiologicalCharacters•形状–球形或者椭圆形•结构–核衣壳由8个核酸节段和核蛋白及RNA聚合酶复合体组成–包膜–刺突血凝素和神经氨酸酶•糖蛋白，三聚体•每条单体被蛋白酶消化成HA1、HA2二个多肽•HA抗原结构易发生变异血凝素（Hemagglutinin,HA）•HA的主要功能–凝集红细胞能与人、鸡、豚鼠等多种红细胞表面受体结合引起红细胞凝集，即出现血凝现象。–吸附宿主细胞能与宿主细胞膜上的唾液酸受体结合并有膜融合活性，是病毒引起感染的关键。–抗原性其抗体既可抑制血凝现象，又可中和病毒，是主要的保护性抗体。•糖蛋白，四聚体•功能–参与病毒释放–促进病毒扩散–具有抗原性神经氨酸酶（Neuraminidase,NA）分型•根据NP和MP的抗原性不同，流感病毒被分为甲、乙、丙三型。•根据病毒表面HA和NA抗原性的不同，甲型流感病毒又分为若干亚型，迄今发现HA有16种（1~16）、NA有9种（1~9）抗原。变异•抗原性漂移（Antigendrift）–编码表面抗原（HA、NA）基因点突变累积导致抗原位点的改变，属量变，变异幅度小，即亚型内变异。–引起小规模流行，与人群免疫力选择有关。•抗原性转变（Antigenshift）–由于基因组重配导致病毒一种或两种抗原发生变异，属质变，变异幅度大，形成新亚型。–由于人群完全缺少对新亚型变异病毒株的免疫力，引起大流行。培养特性•鸡胚接种–初次接种——羊膜腔–再次接种——尿囊腔•细胞培养–猴肾原代、狗肾传代（MDCK）抵抗力•弱、不耐热、56℃30min杀灭•对干燥、紫外线等敏感二、致病性Pathogenicity•传染源：患者、隐性感染者、被感染动物•传播途径：飞沫传播、间接接触•机制–在呼吸道柱状上皮增殖，不引起病毒血症–NA可降低细胞表面黏度，使细胞表面受体暴露，便于病毒侵袭•致病特点是发病率高，死亡率低•并发症：多见于婴幼儿、老人、慢性病患者–原发性病毒性肺炎–继发细菌性肺炎三、免疫性Immunity•体液免疫•细胞免疫四、微生物学诊断Microbiologicaldiagnosis•病毒的分离与鉴定–标本：口腔含漱液–培养：鸡胚尿囊腔–结果：血凝试验、血凝抑制试验•血清学诊断–补体结合实验查病毒可溶性抗原•快速诊断：IF、PCR五、防治原则Preventionprinciples•灭活病毒疫苗，定期注射•病毒亚单位疫苗：HA/NA•对症治疗，防止细菌性并发症禽流感病毒Avianinfluenzavirus•禽流感病毒属于甲型流感病毒•世界各地的禽流感主要由高致病性的H5和H7两种亚型引起，而人对甲型流感病毒的H1和H3亚型较易感•禽流感的流行，可通过与人类毒株互换基因片段，发生人类流感病毒的遗传重组人类感染禽流感病毒时间表时间地点病毒亚型感染疾病感染人数死亡人数1996年英格兰H7N7结膜炎111997年5月中国香港H5N1人禽流感111999年中国香港H9N2人禽流感轻症22003年2月中国香港H5N1人禽流感212003年3月荷兰H7N7人禽流感轻症8412003年12月中国香港H9N2人禽流感轻症12004年1～4月越南、泰国H5N1人禽流感121622005年9月～东南亚、欧洲H5N1人禽流感•传染源–患禽流感或携带禽流感病毒的家禽、野禽•传播途径–呼吸道传播–密切接触感染的禽类及其分泌物、排泄物–目前还没有发现人感染的隐性带毒者，尚无人与人之间传播的确切证据•监测及控制–乙类传染病按甲类管理第二节副黏病毒Paramyxovirus•副流感病毒•腮腺炎病毒•麻疹病毒•呼吸道合胞病毒•亨德拉病毒和尼帕病毒•人偏肺病毒共同性状•150～300nm，比正黏病毒要大•-ssRNA，不分节段，没有感染性•在猴肾细胞增殖，并有血凝现象–病HN蛋白–F蛋白（融合蛋白）•毒表面有两种蛋白突起麻疹病毒（measlesvirus）•麻疹是儿童常见的急性发热性呼吸道传染病•通常症状轻微，预后良好–但并发症常见•60年代使用疫苗后发病显著下降–仍是发展中国家儿童死亡的主要原因•-ssRNA，不分节段•抗原性稳定，只有一个血清型•病毒抵抗力弱，一般消毒即可灭活•唯一自然储存宿主是人•传染源–急性期患者–出疹前6天和出疹后3天都有传染性•传播途径–飞沫传播–也可通过玩具或密切接触传播•传染性强，接触后几乎全部发病•致病过程病毒呼吸道局部上皮细胞增殖入血流第1次病毒血症入单核-巨噬细胞、淋巴细胞再次入血流病毒入皮肤、黏膜和呼吸道，有时可侵犯中枢神经系统第2次病毒血症•临床表现–上呼吸道卡他症状–出现koplik斑（有助于早期诊断，出疹前1～2天）–从头部始全身皮疹（需约3天）•并发症–呼吸道并发症气管炎、咳嗽，支气管肺炎，最常见（4%）–神经系统并发症脑炎亚急性硬化性全脑炎（SSPE）•免疫性–细胞免疫起主要作用–好发于6个月到5岁儿童6个月内从母体得到抗体–麻疹发病期间免疫系统受到抑制–终生免疫•微生物学诊断–病毒分离–血清学诊断急性期和恢复期双份血清抗体滴度增高4倍以上–快速诊断•预防–隔离患者–人工自动免疫麻疹减毒活疫苗–被动免疫腮腺炎病毒（mumpsvirus）•一个血清型•人是唯一自然储存宿主•飞沫传播•引起流行性腮腺炎•病后免疫力持久•可用减毒活疫苗呼吸道合胞病毒（respiratorysyncytialvirus，RSV）•流行于冬季、早春，传染性强，是医院内交叉感染的主要病原之一•经飞沫传播，也可经手和物体表面传播•潜伏期4～5天，排毒可持续1～5周•引起6个月以下婴幼儿的严重呼吸道感染：细支气管炎和肺炎•免疫力不强•无有效预防疫苗副流感病毒（parainfluenzavirus）•球形，不分节段-ssRNA•包膜糖蛋白突起–HN蛋白有血凝素和神经氨酸酶活性–F糖蛋白（融合蛋白）使细胞融合和溶解红细胞•属副黏病毒科副黏病毒属–5个血清型•飞沫传播或直接接触传播–仅在呼吸道上皮细胞增殖，不入血–上呼吸道感染、婴幼儿严重哮喘、支气管肺炎和肺炎•诊断–病毒分离和免疫荧光查抗原亨德拉病毒（Hendravirus，HeV）尼帕病毒（Nipahvirus，NiV）•是近年发现的人畜共患的副黏病毒•主要通过密切接触在动物以及动物与人之间传播，果蝙是主要的中间宿主•亨德拉病毒主要引起人和马的神经系统及呼吸系统感染，马是主要传染源•尼帕病毒主要引起人和猪的神经系统及呼吸系统感染，猪是主要传染源•尚无特异性的治疗方法和疫苗人偏肺病毒（humanmetapneumovirus）•在青年和成人中广泛传播•引起广泛呼吸道病症第三节冠状病毒Coronavirus•冠状病毒科冠状病毒属–229E–OC43–SARS冠状病毒–人肠道冠状病毒•呈多形性，80nm～160nm，+ssRNA，不分节段•包膜表面有多形性花瓣状突起，形如花冠而得名•对理化因子的耐受力差重症急性呼吸综合症冠状病毒SARSCoronavirus,SARSCoVSARS2002年底在佛山首次报道•60～130nm，包膜表面有明显突起•+ssRNA，29.7KB，编码20多个蛋白•在Vero细胞上有明显CPE•感染灵长类动物，出现典型的SARS症状一、生物学性状BiologicalCharacters•传染源：SARS患者•传播途径：近距离飞沫传播为主•易感者–人类对SARS冠状病毒无天然免疫力，患者家庭成员和医护人员等密切接触者是本病高危人群二、致病性Pathogenicity•病毒在呼吸道黏膜上皮内复制，引起病毒血症。侵袭的细胞包括气管支气管上皮细胞，肺泡上皮细胞和血管内皮细胞•弥漫性肺泡损伤和弥漫性肺实变导致血氧饱和度下降，以及血管内皮细胞损伤等因素所引起的弥漫性血管内凝血，常造成多器官功能衰竭而导致患者死亡•主要依靠临床和流行病学资料•病原学–病毒分离–RT-PCR–免疫荧光、ELISA•实验室要求严格生物安全资格（P3）•病原学诊断尚不成熟三、微生物学诊断Microbiologicaldiagnosis•总则–针对传染源、传播途径、易感人群三环节–早发现，早报告，早隔离，早治疗（四早）–就地隔离，就地治疗，避免远距离传播四、防治原则Preventionprinciples第四节风疹病毒Rubellavirus•披膜病毒科（Togaviridae）风疹病毒属•一个血清型•人是唯一自然宿主•儿童是主要易感者•呼吸道传播•发热、皮疹•可垂直传播导致胎儿先天性风疹综合征–孕妇妊娠早期–胎儿畸形、死亡、流产或产后死亡–畸形有先天性心脏病、白内障、耳聋•自然感染和疫苗接种后可获持久免疫力•母亲抗体可保护胎儿•接种风疹减毒活疫苗•三联疫苗（MMR）–腮腺炎病毒、麻疹病毒、风疹病毒组成的三联疫苗腺病毒（adenovirus）•球形，70～80nm，dsDNA，无包膜。典型二十面体立体对称结构–五邻体–六邻体•只能在人源的组织细胞中增殖•腺病毒伴随病毒–在某些腺病毒的培养物中可发现有20nm的细小颗粒–含单链DNA，不能单独进行复制，为缺陷病毒•腺病毒可辅助这些细小DNA病毒的复制，被称为辅助病毒•传播途径–呼吸道、消化道或眼结膜•易感者–儿童和免疫低下人群•所致疾病–呼吸道、消化道多系统、多器官的感染主要疾病•呼吸道感染–急性发热性咽喉炎–咽结膜热–急性呼吸道疾病–病毒性肺炎•眼部感染–滤泡性结膜炎–流行性角膜结膜炎•胃肠道疾患•其他疾患–急性出血性膀胱炎–宫颈炎、尿道炎诊断和预防•病毒分离–咽喉、眼分泌物、粪便标本接种人胚肾细胞，观察CPE•血清学诊断•疫苗正在研制中•病毒可使地鼠致癌，因此对疫苗的安全性有疑虑鼻病毒（rhinovirus）•属于小RNA病毒科（Picornaviridae）鼻病毒属（Rhinovirus）•鼻病毒通常寄居于上呼吸道，可以引起成人普通感冒以及儿童的上呼吸道感染、支气管炎等•微生物学检查临床诊断意义不大，干扰素有一定治疗效果呼肠病毒（reovirus）•属于呼肠病毒科（reoviridae）呼肠病毒属（Reovirus）•对动物具有广泛的致病性•在人类主要引起无症状的感染，少数人可引起胃肠道疾病、上呼吸道疾病和神经系统疾病，较少数患者可能出现严重并发症•常见呼吸道感染的病毒及引起疾病•流感病毒生物学性状，微生物学检查法•麻疹病毒与SSPE的关系•腮腺炎病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒的致病性；风疹病毒致病特点小结1.流感病毒有哪些型别？分型和分亚型的依据是什么？2.甲型流感病毒为什么易引起世界性大流性？3.副黏病毒有哪些？引起什么疾病？4.简述风疹病毒与优生优育的关系？5.普通冠状病毒与SARS冠状病毒有何异同？复习思考题•流行性感冒病毒（influenzavirus）•血凝素（hemagglutinin，HA）和神经氨酸酶（neuraminidase，NA）•抗原性转变（antig