呼吸道感染病毒(Respiratory viruses)

以呼吸道作为主要感染和传播途径的病毒。

急性呼吸道感染中 90-95%是由病毒引起

常见呼吸道感染病毒及所致疾病科 种 引起的主要疾病正黏病毒 甲 /乙 /丙型流感病

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

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

腺病毒 腺病毒 小儿肺炎

第一节 正黏病毒（ Ortomyxoviridae ）

对人或某些动物细胞表面的黏蛋白 (mucin) 有高

度亲和性，具有分阶段 RNA 基因组的一类包膜

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

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

流感病毒

1933 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 ;

1941 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。

Webster 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（ influenza virus ）

•对人或动物细胞表面黏蛋白有亲和性，核酸分节段，分为甲（ A ）、乙（ B ）、丙（ C ）三型；•甲型流感病毒除了感染人外，还可感染禽、猪等动物。

1. 形态

典型的流感病毒粒子呈球状，直径 80-120 nm ，

平均为 100 nm 。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：

Influenza virus

流行感冒丝状结构和球状结构

2. 结构

流感病毒结构自外而内可分

为包膜和核心两部分。

包膜分为外膜和内膜两部分。

一、生物学特性：

1 2 43 5 6 7

M2M1

分节段的 -SSRNA

RNA 多聚酶

NA

HA

PB2

PB1

RNP

RNA

PA

核糖核蛋白（ RNP ）

8

Type A, B, C: NP, M

Sub-type: NA or HA

外膜：双层类脂膜，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：由基质蛋白 (M1) 构成，主要保护核心并维持

病毒外形；

核心：由分节段的单股负链 RNA 、核蛋白

(nucleoprotein, NP) 和 RNA 聚合酶 (PB2/PB1/PA) 组

成。

血凝素（ HA ）糖蛋白三棱柱型抗原结构易变区分亚型依据

神经氨酸酶（ NA ）糖蛋白末端扁球型抗原结构易变区分亚型依据

病毒体表面结构

HA 的生物学活性：

1 ） absorption --- 是病毒的吸附蛋白，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（ HA0 HA1/HA2 ）

2 ） Hemagglutination --- 有血细胞凝集活性

3 ） Antigen--- 是病毒表面的主要抗原，诱生中和抗体和细胞免疫反应，决定病毒的亚型

NA 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。

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

节段 编码多肽 功能

1 PB2 RNA 聚合酶和 RNA 转录、复制有关2 PB13 PA4 HA1/2 血凝素识别与吸附宿主细胞，为中和抗原，

有亚型特异性5 NP 核蛋白，具有型特异性6 NA 神经氨酸酶，促进病毒释放，有亚型特异

性7 M1 基质蛋白，与病毒组装有关

M2 膜蛋白，形成膜通道，有利于病毒释放8 NS1/2 非结构蛋白，抑制 mRNA 转运

3. 抗原性

流感病毒的主要抗原成分有 NP 、 MA 、 HA 和 NA 。

NP 、 MA 具有型特异性，相应抗体对病毒感染无保护力。

HA 、 NA 是亚型特异性抗原， HA 能使动物产生中和抗体，

对机体有保护作用； NA 抗体不能中和病毒，但能减少病毒增

殖，改变病程。

一、生物学特性：

1 、型 根据核蛋白（ NP ）和基质蛋白（ MA ）抗原性的不同，分 A 、 B 和 C 3 型，或称甲、乙、丙 3 型。2 、亚型 甲型根据 HA 或 NA 抗原性不同，区分为若干亚型（ H1~H16 、 N1~N9 ） 乙型、丙型至今未发现亚型 命名：型别 /宿主 / 分离地点 / 病毒株 /序号 / 分离年代 (HA 与 NA 亚型号 ) （ A/Zhejiang/3/2009(H1N1))

一、生物学特性：

4. 分型与变异

A 、 B 、 C 3 型没有共同抗原，都能感染人。

A 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：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。

C 型：也是感染人的流感病毒。但极少引起流行。

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，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。

变异幅度小或连续变异，量

变

病毒基因点突变或人群免疫力选择

抗原性转换（ antigenic shift) ：由于突变幅度较

大， HA 或 NA 氨基酸的变异率达到 20-50% ，导致新

的亚型产生，这种变异称为抗原转变。

变异幅度大，形成新亚型，质变

基因重组

where do “new” HA and NA come from?

• 16 types HA• 9 types NA– all circulate in birds

• pigs– avian and human

where do “new” HA and NA come from?

唾液酸 -α-2,6- 半乳糖 -β-1,4- 葡萄糖

唾液酸 -α-2,3- 半乳糖 -β-1,4- 葡萄

糖

5. 病毒的培养

有比较明显的宿主特异性

都能在鸡胚内良好增殖。初代分离最好应用羊

膜腔接种，但许多病毒也能适应于鸡胚尿囊腔接种，

特别是已在羊膜腔内传代的毒株。

丙型流感病毒只能在羊膜腔内增殖。

一、生物学特性：

流感病毒：羊膜腔或尿囊腔接种

6. 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：

7. 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、日光、紫外线及乙醚、甲醛等敏感

一、生物学特性：

二、致病性与免疫性

致病性：

局部粘膜上皮炎症 全身中毒症状

传染源 -------病人或病毒携带者

致病机理 ----病毒局部增殖，不入血病毒 -----呼吸道 -----毒素样物质进入血液

传播途径 -----病毒飞沫，呼吸道传播

二、致病性与免疫性

体液免疫

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： 特异性的体液免疫和细胞免疫

细胞免疫

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 取患者咽漱液或鼻咽拭，接种鸡胚或培养细胞• 血清学诊断 血凝抑制试验、中和试验、补体结合试验、酶免疫测定• 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 核酸杂交、 PCR 、序列分析

三、微生物学检查法

• 药物治疗 盐酸金刚烷氨、干扰滴鼻素、板兰根、大青叶

• 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

1 、灭活疫苗

用感染鸡胚尿囊液制备福尔马林灭活疫苗，皮下或肌肉

接种，保护力可达 50% 以上。但接种反应比较严重。

2 、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

3 、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

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 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（ HN 、 H 、 G 、 F 蛋白）

正粘病毒 副粘病毒

对人和某些动物细胞表面粘蛋白有亲和性

分节段 不分节段

仅一个种：流感病毒 多个种

一、麻疹病毒（ measles virus ）

麻疹病毒是麻疹的病原体。

只有一个血清型，人是其唯一自然宿主。

以发热、呼吸道卡他症状及全身斑丘疹为特征。

麻疹本身可自愈，但常引起严重的并发症而导致死亡。

麻疹病毒的生物学性状及免疫

• 包膜刺突为 H蛋白和 F蛋白

• 免疫力牢固，抗 H抗体和抗 F抗体可抵御再感染

• 恢复期主要为细胞免疫

• 母亲抗体可保护新生儿

麻疹病毒的传播

• 人是麻疹病毒的自然宿主

• 急性期患者为传染源

• 通过飞沫或鼻腔分泌物传播

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，表现为细胞融合成多核巨细胞，核内形成嗜酸性包涵体等

麻疹的临床表现

• 潜伏期约 10-12 天• 体温略高、咳嗽、流涕、好打喷嚏及泪眼，症

状持续 3-5 天• 体温突然升高（达到 40-40.5 oC ），口颊粘膜出现柯氏斑，随后出现红色班丘疹，从耳部开始， 2-3 天后遍及全身

• 4 天后消退，脱屑

Koplik's spots on mucosal membranes

Maculopapular rash (extends from face to extremities)

麻疹的并发症

• 呼吸道最为常见，如肺炎、肺结核

• 消化道 腹泻、阑尾炎或盲肠炎

• 营养失调

• 神经中枢系统 亚急性硬化性全脑炎（ SSPE ）

麻疹的治疗

• 控制高热• 保持室内湿度• 及时补液• 注意饮食营养• 儿童应补充维生素 A• 注意并发症

麻疹的预防

• 鸡胚细胞麻疹病毒减毒活疫苗

• 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

• 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（ mumps virus ）

• 有包膜，单链负义 RNA

• 两种表面包膜蛋白 HN 和 F 蛋白

• 另外有四种结构蛋白

传播方式

• 腮腺炎病毒是流行性腮腺炎的 病原体，只有一个血清型，人是其唯一宿主

• 病毒通过飞沫或直接接触传播

• 咳嗽、喷嚏甚至说话都可传播病毒

• 学龄儿童为易感人群

• 出现症状前 2-3 天及症状消失后 9 天仍有传染性

致病性

• 潜伏期 2~3周

• 在上皮细胞和局部淋巴结内增殖

• 入血，病毒随血侵入腮腺及其它器官

• 主要症状为腮腺非化脓性肿大伴触痛

• 睾丸炎、卵巢炎及病毒性脑炎病

• 可获牢固的免疫力

• 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).

微生物学检查及预防

• 分离时可取患者唾液、尿液或脑脊液

• 在鸡胚羊膜腔、鸡胚细胞内培养增殖

• 血清学诊断病毒特异性的 IgM 或 >4倍上升的 IgG

• 血凝抑制试验、 ELISA 和免疫荧光检测病毒抗原或抗体

• 预防可接种 MMR 三联疫苗

三、呼吸道合胞病毒(respiratory syscytial virus, RSV)

• 包膜刺突为 G 蛋白

• 婴幼儿 --- 细支气管炎和细支气管肺炎

• 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

RSV 的致病机制

• 呼吸道上皮细胞内增殖

• 病毒不入血

• 支气管坏死物与粘液、纤维蛋白粘连在一起，

易导致气道阻塞

• 可并发严重的细支气管炎和肺炎

RSV 的免疫及预防

• 感染后免疫力不强，不能防止再感染

• 至今未有有效的预防疫苗

第三节 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 2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

潜伏期 2-10 天

临床表现 发热，可伴有头痛乏力，关节痛等；继而出现干咳、胸闷气短等症状，肺部病变进展快，同时出现呼吸困难和低氧血症；进而产生严重肺渗出，呼吸窘迫，常伴有休克、 DIC 、心率紊乱等

传染性强且很难抢救，死亡率高。

疾病特征

SARS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

致病性和免疫性

传染源是患者，隐性感染者是否有传染性尚无根据 突发性流行，病毒是否来源于野生动物未明 以近距离飞沫传播为主，亦可通过接触病人呼吸道分泌物等感染

人无天然免疫力，普遍易感。 感染后机体可出现特异性抗体，一般 10 天出现 IgM ，

15 天出现 IgG

病毒分离鉴定， P3

采集咽拭子、痰液、气管分泌物等 核酸检测

血、便、呼吸道分泌物提取 RNA ， RT-

PCR

血清学检查

免疫荧光、酶联免疫及胶体金免疫分析等

微生物学检查

隔离病人，切断传播途径和提高机体免疫力

特异性预防的疫苗有灭活疫苗、基因工程疫苗，但需动物安全实验和疫苗保护性实验，目前未用于临床

采用支持疗法，如养疗和激素疗法。

防治

第四节 呼吸道感染的其他病毒

• 腺病毒

• 风疹病毒

腺病毒（ adenovirus ）

• 线型双链 DNA ，不分节段

• 基因组长 30-42 kb ，编码约 30 种蛋白

• 病毒无包膜，二十面立体对称，直径约 70-90 nm

• 具 12个顶角和纤维刺突

腺病毒的 EM照片

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

临床特征

• 潜伏期 5-8 天• 通常为局部感染• 一些病毒亚型可导致细胞病变（细胞肿胀、

变圆，核内出现嗜碱性包涵体）• 约 5% 的儿童急性呼吸道疾病及约 10% 的

婴幼儿腹泻由腺病毒引起• 脑膜脑炎可为腺病毒呼吸道感染的并发症

微生物学检查

• 取样用咽拭子、眼结膜分泌物

• 接种原代人胚细胞后传代 Hela 细胞等上皮细胞

• 初步鉴定可观察细胞的病变效应

• 酶联免疫测定、荧光免疫测定

预防及治疗

• 普通抗病毒药物治疗效果不理想

• 感染后对同型病毒可产生牢固的免疫力

• 母亲的抗体对新生儿有保护作用

• 目前无理想疫苗

风疹病毒（ rubella virus ）

• 单正链 RNA ，有包膜

• 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

致病性

• 儿童是主要易感者

• 呼吸道传播

• 局部淋巴节增殖后经病毒血症散播全身

• 可垂直传播导致胎儿先天性感染

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 ）