流感病毒與SARS病毒感染及其致病性研究專題講座

流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究

Influenza/SARS-CoVVirusInfectionandItsPathogenesis精選課件流感病毒流行歷史與現(xiàn)狀希波拉底(古希臘醫(yī)生，被譽為醫(yī)學(xué)之父)記載的流感疫情最早始于公元前412年。1933年英國人威爾遜·史密斯（WilsonSmith）第一次分離出人流感病毒。流感病毒每隔一定的時間就會在世界不同地區(qū)發(fā)生。自1997-至今，在亞洲及全世界暴發(fā)H5N1血清亞型的高致病禽流感精選課件InfluenzapandemicinhistoryH1N1:The"Spanish"fluthatkilled50millionpeopleworldwidefrom1918to1919(scientistsidentifieditsproteinslongafterthepandemicwasover)H2N2:The"Asian"fluthatcausedapandemicfrom1957to1958H3N2:The"HongKong"flu,whichcausedtheworld'smostrecentpandemicin1968精選課件1918～1919年世紀(jì)西班牙流感病毒死亡人數(shù)估計2000~5000萬人精選課件AnEmergencyHospitalforInfluenzaPatients

精選課件流感病毒簡介InfluenzaVirus有包膜的單鏈負(fù)義RNA病毒正黏病毒科直徑80～120nm，呈球形或絲狀分A、B、C（甲、乙、丙）三型精選課件流感病毒的分類根據(jù)NP抗原性，將流感病毒分為A、B、C(甲、乙、丙）三型,三型病毒具有相似的生化和生物學(xué)特征。

A型流感病毒常以流行形式出現(xiàn)，能引起世界性流感大流行，它在動物中廣泛分布，并也能在動物中引起流感流行和造成大量動物死亡。

B型流感病毒常常引起局部爆發(fā)，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動物中的確鑿證據(jù)。C型流感病毒主要以散在形式出現(xiàn)，主要侵襲嬰幼兒，一般不引起流行，豬也是它天然宿主之一。精選課件InfluenzaVirusinfectioninMDCKcells狗腎細(xì)胞精選課件WhatIsInfluenzaVirusLike?精選課件流感病毒的結(jié)構(gòu)由三層構(gòu)成內(nèi)層為病毒核衣殼，含核蛋白（NP）、P蛋白和RNA。

NP是可溶性抗原，具有型特異性，抗原性穩(wěn)定。P蛋白（PB1、PB2、PA）是病毒RNA聚合酶亞單位。精選課件流感病毒的結(jié)構(gòu)中層為基質(zhì)蛋白，它構(gòu)成了病毒的外殼骨架。實際上骨架中除了基質(zhì)蛋白(M1)之外還有膜蛋白(M2)?；|(zhì)蛋白與病毒最外層的包膜緊密結(jié)合起到保護病毒核心和維系病毒空間結(jié)構(gòu)的作用。

M1抗原性穩(wěn)定，也具有型特異性。精選課件流感病毒的結(jié)構(gòu)外層為病毒包膜，是包裹在基質(zhì)蛋白之外的一層磷脂雙分子層膜，其上具有兩種不同糖蛋白構(gòu)成的輻射狀突起，即血凝素（hemagglutinin，HA）和神經(jīng)氨酸酶(neuraminidase，NA)

精選課件流感病毒的結(jié)構(gòu)HA（右上）能引起紅細(xì)胞凝集，是病毒吸咐于敏感細(xì)胞表面的工具。NA（右下）則能水解蛋白，水解細(xì)胞表面受體特異性糖蛋白末端的N-乙酰神經(jīng)氨酸，是病毒復(fù)制完成后脫離細(xì)胞表面的工具。HA和NA均有變異特性，故只有株特異的抗原性，其抗體具有保護作用。精選課件流感病毒的抗原性變異在亞型內(nèi)部經(jīng)常發(fā)生小變異（量變），稱為抗原漂移（antigenicdrift）。大的抗原變異出現(xiàn)的亞型（質(zhì)變）即稱抗原轉(zhuǎn)變（antigenicshift），其為H和（或）N都發(fā)生了大的變異，由此而產(chǎn)生新的亞型，可引起世界性大流行。流感病毒的抗原性變異就是指HA和NA抗原結(jié)構(gòu)的改變，主要是HA。精選課件流感病毒的抗原性變異

HA：15種亞型變異。NA：9種亞型變異。

A型流感病毒的抗原變異較快，2～3年可發(fā)生一次。

B型流感病毒的抗原變異很慢，未劃分成亞型轉(zhuǎn)變。

C型流感病毒尚未發(fā)現(xiàn)抗原變異。精選課件流感病毒的基因組8個獨立的RNA片段（A型、B型）或7個獨立的RNA片段（C型）核酸總長度為約13.6kb所有RNA片段5’末端的13個核苷酸及3’末端的12個核苷酸高度保守，且5’端與3’端反向互補結(jié)構(gòu)。共編碼10種蛋白質(zhì)，其中8種（PB1、PB2、PA、HA、NA、NP、M1、M2）為結(jié)構(gòu)蛋白，2種（NS1、NS2）為非結(jié)構(gòu)蛋白。精選課件流感病毒的基因組精選課件流感病毒的基因組

RNA1～3編碼PB2、PB1和PA蛋白。

RNA4編碼HA蛋白。

RNA5編碼NP蛋白。

RNA6編碼NA蛋白。

RNA7編碼M1，M2蛋白。

RNA8編碼NS1，NS2蛋白精選課件InfluenzaAviralgenomeNS1,NS2檢測目標(biāo)?精選課件流感病毒的感染及復(fù)制過程吸附侵入脫殼表達(dá)、復(fù)制及裝配成熟及釋放精選課件流感病毒的感染及復(fù)制過程精選課件流感病毒的吸附流感病毒的NA可破壞宿主呼吸道的神經(jīng)氨酸，使蛋白水解，暴露出呼吸道上皮表面特異性的含唾液酸的糖蛋白受體。這種受體與病毒包膜上HA中的糖蛋白成分可專一地結(jié)合，從而使病毒粘附至呼吸道上皮表面。精選課件流感病毒的侵入病毒吸附至宿主細(xì)胞表面后，其包膜可通過與宿主細(xì)胞質(zhì)膜融合形成包囊，并通過受體介導(dǎo)的胞吞作用進入細(xì)胞內(nèi)。精選課件流感病毒的脫殼進入宿主細(xì)胞的包囊很快與細(xì)胞的溶酶體結(jié)合，此時包囊中的pH可降至5左右。在這樣的低pH環(huán)境下，病毒的HA裂解為HA1和HA2兩個亞單位，激活存在于HA2氨基酸末端的溶解多肽，導(dǎo)致外殼的溶解，使病毒的內(nèi)容物（vRNP）釋放入胞漿中，在ATP供能的條件下通過宿主細(xì)胞的核孔復(fù)合物轉(zhuǎn)運至細(xì)胞核內(nèi)。精選課件流感病毒的表達(dá)、復(fù)制及裝配病毒蛋白的合成，NP、P蛋白和NS1在感染后數(shù)小時即生成，其它蛋白如HA、NA、M1、M2和NS2合成較晚。病毒蛋白合成時間的控制可能受到病毒mRNA向核外運輸?shù)恼{(diào)節(jié)，并可能與病毒蛋白NS1的功能有關(guān)。精選課件流感病毒的成熟及釋放病毒成熟前，各種病毒成分已結(jié)合在細(xì)胞表面，最后通過出芽的方式，使局部的細(xì)胞膜向外隆起，包圍住結(jié)合在細(xì)胞膜上的核衣殼，成為新合成的有感染力的病毒。精選課件流感病毒的成熟及釋放？子代病毒包膜上的的HA分子是否會與宿主細(xì)胞表面的唾液酸分子結(jié)合，從而病毒無法釋放？？子代病毒是否會因包膜上既有HA分子又有唾液酸分子而彼此吸附形成聚集？病毒包膜上的NA分子可水解去處細(xì)胞膜表面的唾液酸殘基，促使完整的病毒顆粒從細(xì)胞釋放。精選課件反向遺傳技術(shù)-12plasmidssystem

精選課件反向遺傳技術(shù)-8plasmidssystem

精選課件SymptomsofInfluenzafever(usuallyhigh)headacheextremetirednessdrycoughsorethroatrunnyorstuffynosemuscleachesStomachsymptoms,suchasnausea,vomiting,anddiarrhea,alsocanoccurbutaremorecommoninchildrenthanadults精選課件病理人體通過呼吸吸入病毒顆粒病毒通過HA進入呼吸系統(tǒng)的表皮細(xì)胞由于病毒導(dǎo)致細(xì)胞死亡，產(chǎn)生了炎癥反應(yīng)，咳嗽進一步加速了病毒的傳播由于dsRNA的出現(xiàn)觸發(fā)了干擾素的生成，更多流感的癥狀(打噴嚏，熱病，冷顫，肌肉酸疼，頭疼，疲勞)產(chǎn)生因為流感對呼吸系統(tǒng)的傷害，更多嚴(yán)重的疾病(如肺炎)并發(fā)。3DAYSpi7DAYSpiNormalmucosa精選課件逃逸免疫系統(tǒng)殺傷的機制產(chǎn)生NS1蛋白，抑制PKR激活。

NS1蛋白與雙鏈RNA結(jié)合，防止雙鏈RNA激活PKR*。

*流感病毒的雙鏈RNA可誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生干擾素（INF），INF結(jié)合至細(xì)胞相應(yīng)受體，使細(xì)胞產(chǎn)生大量蛋白激酶即PKR，PKR可磷酸化真核細(xì)胞翻譯起始所必需的eIF2α蛋白，從而關(guān)閉細(xì)胞蛋白合成，使病毒無法合成蛋白而死亡。包膜上抗原蛋白突變，逃避體液免疫。精選課件HowIstheFluSpread?

Fluvirusesspreadmainlyfrompersontopersonthroughcoughingorsneezingofpeoplewithinfluenza.Sometimespeoplemaybecomeinfectedbytouchingsomethingwithfluvirusesonitandthentouchingtheirmouthornose.精選課件流感病毒的傳播

患者一個激烈的咳嗽反射能將含有病毒的微液滴以每小時約100英里的速度排出，且每個微液滴中含有上百萬個病毒顆粒，而啟動一個個體的感染僅僅需要幾個或幾十個病毒顆粒。這就導(dǎo)致了流感病毒可快速高效地傳播。精選課件流感的預(yù)防措施自我保護保持良好的個人及環(huán)境衛(wèi)生。勤洗手，使用肥皂或洗手液并用流動水洗手，不用污濁的毛巾擦手。雙手接觸呼吸道分泌物后（如打噴嚏后）應(yīng)立即洗手。打噴嚏或咳嗽時應(yīng)用手帕或紙巾掩住口鼻，避免飛沫污染他人。流感患者在家或外出時佩戴口罩，以免傳染他人。均衡飲食、適量運動、充足休息，避免過度疲勞。每天開窗通風(fēng)數(shù)次（冬天要避免穿堂風(fēng)），保持室內(nèi)空氣新鮮。在流感高發(fā)期，盡量不到人多擁擠、空氣污濁的場所；不得已必須去時，最好戴口罩。精選課件流感的預(yù)防措施疫苗接種流感疫苗接種是世界公認(rèn)的預(yù)防流感的有效方法。實踐證明，免疫預(yù)防是減少流感危害的一種重要措施和手段，對高危人群、易感人群接種流感疫苗是預(yù)防流感的有效方法。精選課件Theinactivatedvaccine滅活疫苗Shortlivedprotective;UsuallygiveninthefallsothatprotectionishighinDecember/January;OnlycertainformulationsofthevaccineareFDAcertifiedforyoungchildrenThelive,attenuatedinfluenzavirus(LAIV)vaccine減毒活疫苗

Onlyapprovedforhealthyindividuals；Givennasallyandshouldprovidemucosal,humoralandcell-mediatedimmunity；Itneedstobegiveneveryyear；ontraindicatedforthoseallergictoeggs；Contraindicatedforchildrenandadolescentsonanytherapycontainingaspirin精選課件流感病毒擴增與檢測擴增：接種9日齡雞胚，收獲尿囊液；MDCK細(xì)胞(依賴胰蛋白酶)檢測：1、血球凝集試驗，雞紅細(xì)胞(快)豚鼠，人紅細(xì)胞(慢)2、ELISA(需要流感病毒抗體)3、RT-PCR檢測病毒的RNA4、Real-TimePCR確定病毒RNA的數(shù)量精選課件關(guān)于禽流感（AIV）香港1997年H5N1禽流感病毒感染人引起18人發(fā)病，至今，已有數(shù)百人感染H5N1引起死亡的報道。精選課件ReservoirHostsHumansHorses,birds,

andpigs精選課件AvianfluH5N1hasbecomecommoninAsianpoultry.Officialsbelieveopen-airpoultrymarketsleadtothespreadofthedisease.

高密度開放式運輸和存放導(dǎo)致AIV快速傳播精選課件InfectingOtherSpecies……….

In2004,avianfluH5N1infectedandkilledtigers,leopardsandcats.Thepotentialdangerismuchmoresevere.精選課件FearandPanicHas

InducedbytheBirdFlu精選課件DoestheAzraelReturn?精選課件流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應(yīng)流感病毒(dsRNA)(NS1)105病人炎癥反應(yīng)COX-2IL-32iNOS精選課件病毒感染與炎癥反應(yīng)臨床癥狀疼痛和發(fā)燒全身炎癥反應(yīng)局部炎癥反應(yīng)慢性炎癥與癌癥密切相關(guān)研究背景介紹精選課件人體有兩種類型COX，

COX-1，COX-2COX-1:組成性表達(dá)

COX-2:沉默，感染誘導(dǎo)表達(dá)2.COX-2:參與炎癥反應(yīng)(疼痛和發(fā)燒)3.阿司匹林可以抑制COX-2表達(dá)起到抗炎效果。全球使用最廣泛的抗炎藥物阿司匹林消耗17,500噸/年

環(huán)加氧酶Cyclooxygenase研究背景介紹精選課件炎癥基因：環(huán)加氧酶-2Cyclooxygenase-2(COX-2)花生四烯酸ArachidonicAcid前列腺素ProstaglandinsLCOX-1COX-2研究背景介紹SirJohnVane諾貝爾獎精選課件ChronicInflammation(lung)COX-2:involvedininflammation炎癥NormalBloodVesselTissueInflammation精選課件炎癥反應(yīng)的雙面性正面作用：正常炎癥反應(yīng)可清除病毒感染，促進組織修復(fù)，對人體有益，但過度炎癥反應(yīng)對人體有害。負(fù)面作用：擾亂正常生理參數(shù)，感染死亡率增加。COX-2-/-鼠對流感病毒感染病癥減輕，死亡率降低，但是肺組織中的病毒量明顯上升。（病毒有可能與機體和平共處）精選課件誘導(dǎo)型NO合成酶

iNOS:involvedininflammation精選課件NO是人體重要的信號分子精選課件三種類型的NO合成酶

SourcesCa2＋/CaMactivationdependenceInducedbyEndotoxinandcytokineNeuronalNOS,

nNOSorNOS-I

+_EndothelialNOS,eNOSorNOS-III+_InducibleNOS,

iNOSorNOS-II_+精選課件精選課件DiscoveryofsignallingmoleculerNO精選課件流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應(yīng)流感病毒(dsRNA)(NS1)105病人炎癥反應(yīng)COX-2IL-32iNOS精選課件COX-2,IL-32andiNOSareinducedinresponsetoAIVinfectionordsRNAtreatmentinatime-dependentmanner.ABC精選課件COX-2isupstreamofIL-32andiNOSininflammatoryresponse.AB精選課件IL-32,up-regulationofiNOSandnegativefeedbacktoCOX-2AB精選課件Bar siRNA-controlsiRNA-IL-32pCOX-2-Lucpoly(IC)+IFN-γ１２＋－－＋＋＋＋＋Bar siRNA-controlsiRNA-IL-32phiNOS-Lucpoly(IC)+IFN-γ１２＋－－＋＋＋＋＋ABCDKnockdownIL-32bysiRNAabolishedfeedbackinhibitiontoCOX-2andup-regulationofiNOS精選課件feedbackinhibitionofiNOStoIL-32andcascadefeedbackfromiNOStoCOX-2精選課件SummaryPLoSONE2008,e1985精選課件SARS-CoV精選課件重癥急性呼吸綜合癥冠狀病毒

SARSCoronavirus,SARSCoVSARS2002年底在佛山首次報道精選課件SARS-Coronavirus早期稱非典型性肺炎“非典”，后期稱SevereAcuteRespiratorySyndrome英文簡稱是“SARS”。

引起疾病的病原體是冠狀病毒的一個變種（新型冠狀病毒），科學(xué)家將其命名為“SARS-CoV”。在無生命物體表面可存活24h，在人類排泄物中存活4天，潛伏期1~12天，平均4.5天。果子貍是SARS病毒的主要載體。SARS病毒對一些普通消毒劑就很敏感，能在5min內(nèi)將其殺死，如10%甲醛、10%次氯酸鈉、75%乙醇和2%苯酚混合液。56℃以上高溫可在30min內(nèi)將其殺死，SARS病毒對抗菌藥物不敏感。精選課件多形性，單正鏈RNA，不分節(jié)段，螺旋對稱人呼吸道冠狀病毒包膜表面有突起（呈花瓣狀，排列為一圈）人冠狀病毒據(jù)中和試驗至少可分三個血清型可引起普通感冒和咽喉炎，某些血清型可致成人腹瀉或胃腸炎疾病多為自限性，主要經(jīng)飛沫傳播目前尚無疫苗預(yù)防，也無特效藥物治療冠狀病毒Coronavirus精選課件SARS病毒的形態(tài)病毒形態(tài)示意圖精選課件SARS病毒的形態(tài)病毒形態(tài)電鏡圖精選課件SARS病毒的形態(tài)病毒群落示意圖精選課件SARSGenome精選課件SARS癥狀精選課件精選課件中國的SARS流行精選課件SARS病毒精選課件Phylogeneticanalysisofgenome(AY394850)ofSARS-CoVWHUstrainandother46isolatesSARS病毒W(wǎng)HU株基因組序列分析完成了SARS病毒W(wǎng)HU株的全基因組測序工作，將SARS病毒W(wǎng)HU株的全基因組序列與世界各地其他47株SARS病毒的全基因組序列進行了比對，分析了SARS病毒在流行傳播過程中早期，中期，晚期病毒基因組遺傳變異規(guī)律精選課件DistributionofmutationsonSARS-CoVgenomes22positionswithmutationoccurredonmorethanthreegenomesPgenewiththehighestvariationratePosition(26477)withthehighestmutationrateislocatedwithintheMgeneVirusGenes.2005.30(1)：93-102.精選課件Roleofviralproteinswhichinduceexpre