流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究

Influenza/SARS-CoVVirusInfectionandItsPathogenesis流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究

Influenza1流感病毒流行歷史與現狀希波拉底(古希臘醫生，被譽為醫學之父)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發生。自1997-至今，在亞洲及全世界暴發H5N1血清亞型的高致病禽流感流感病毒流行歷史與現狀希波拉底(古希臘醫生，被譽為醫學之父)2InfluenzapandemicinhistoryH1N1:The"Spanish"fluthatkilled50millionpeopleworldwidefrom1918to1919(scientistsidentifieditsproteinslongafterthepandemicwasover)H2N2:The"Asian"fluthatcausedapandemicfrom1957to1958H3N2:The"HongKong"flu,whichcausedtheworld'smostrecentpandemicin1968InfluenzapandemicinhistoryH31918～1919年世紀西班牙流感病毒死亡人數估計2000~5000萬人1918～1919年世紀西班牙流感病毒4AnEmergencyHospitalforInfluenzaPatients

AnEmergencyHospitalforI5流感病毒簡介InfluenzaVirus有包膜的單鏈負義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）三型流感病毒簡介InfluenzaVirus6流感病毒的分類根據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特征。A型流感病毒常以流行形式出現，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，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。C型流感病毒主要以散在形式出現，主要侵襲嬰幼兒，一般不引起流行，豬也是它天然宿主之一。流感病毒的分類根據NP抗原性，將流感病毒分為A、B、C(甲、7InfluenzaVirusinfectioninMDCKcells狗腎細胞InfluenzaVirusinfectioninM8WhatIsInfluenzaVirusLike?WhatIsInfluenzaVirusLike?9流感病毒的結構由三層構成內層為病毒核衣殼，含核蛋白（NP）、P蛋白和RNA。

NP是可溶性抗原，具有型特異性，抗原性穩定。P蛋白（PB1、PB2、PA）是病毒RNA聚合酶亞單位。流感病毒的結構由三層構成10流感病毒的結構中層為基質蛋白，它構成了病毒的外殼骨架。實際上骨架中除了基質蛋白(M1)之外還有膜蛋白(M2)。基質蛋白與病毒最外層的包膜緊密結合起到保護病毒核心和維系病毒空間結構的作用。

M1抗原性穩定，也具有型特異性。流感病毒的結構中層為基質蛋白，它構成了病毒的外殼骨架。實際上11流感病毒的結構外層為病毒包膜，是包裹在基質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成的輻射狀突起，即血凝素（hemagglutinin，HA）和神經氨酸酶(neuraminidase，NA)

流感病毒的結構外層為病毒包膜，是包裹在基質蛋白之外的一層磷脂12流感病毒的結構HA（右上）能引起紅細胞凝集，是病毒吸咐于敏感細胞表面的工具。NA（右下）則能水解蛋白，水解細胞表面受體特異性糖蛋白末端的N-乙酰神經氨酸，是病毒復制完成后脫離細胞表面的工具。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。流感病毒的結構HA（右上）能引起紅細胞凝集，是病毒13流感病毒的抗原性變異在亞型內部經常發生小變異（量變），稱為抗原漂移（antigenicdrift）。大的抗原變異出現的亞型（質變）即稱抗原轉變（antigenicshift），其為H和（或）N都發生了大的變異，由此而產生新的亞型，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抗原結構的改變，主要是HA。流感病毒的抗原性變異在亞型內部經常發生小變異（量變），稱為抗14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年可發生一次。B型流感病毒的抗原變異很慢，未劃分成亞型轉變。C型流感病毒尚未發現抗原變異。流感病毒的抗原性變異HA：15種亞型變異。NA：9種亞型變15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’端反向互補結構。共編碼10種蛋白質，其中8種（PB1、PB2、PA、HA、NA、NP、M1、M2）為結構蛋白，2種（NS1、NS2）為非結構蛋白。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16流感病毒的基因組流感病毒的基因組17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蛋白流感病毒的基因組RNA1～3編碼PB2、PB1和PA蛋白18InfluenzaAviralgenomeNS1,NS2檢測目標?InfluenzaAviralgenomeNS1,NS19流感病毒的感染及復制過程吸附侵入脫殼表達、復制及裝配成熟及釋放流感病毒的感染及復制過程吸附20流感病毒的感染及復制過程流感病毒的感染及復制過程21流感病毒的吸附流感病毒的NA可破壞宿主呼吸道的神經氨酸，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合，從而使病毒粘附至呼吸道上皮表面。流感病毒的吸附流感病毒的NA可破壞宿主呼吸道的神經氨酸，使蛋22流感病毒的侵入病毒吸附至宿主細胞表面后，其包膜可通過與宿主細胞質膜融合形成包囊，并通過受體介導的胞吞作用進入細胞內。流感病毒的侵入病毒吸附至宿主細胞表面后，其包膜可通過與宿主細23流感病毒的脫殼進入宿主細胞的包囊很快與細胞的溶酶體結合，此時包囊中的pH可降至5左右。在這樣的低pH環境下，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，導致外殼的溶解，使病毒的內容物（vRNP）釋放入胞漿中，在ATP供能的條件下通過宿主細胞的核孔復合物轉運至細胞核內。流感病毒的脫殼進入宿主細胞的包囊很快與細胞的溶酶體結合，此時24流感病毒的表達、復制及裝配病毒蛋白的合成，NP、P蛋白和NS1在感染后數小時即生成，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向核外運輸的調節，并可能與病毒蛋白NS1的功能有關。流感病毒的表達、復制及裝配病毒蛋白的合成，NP、P蛋白和NS25流感病毒的成熟及釋放病毒成熟前，各種病毒成分已結合在細胞表面，最后通過出芽的方式，使局部的細胞膜向外隆起，包圍住結合在細胞膜上的核衣殼，成為新合成的有感染力的病毒。流感病毒的成熟及釋放病毒成熟前，各種病毒成分已結合在細胞表面26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胞表面的唾液酸分子結合，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分子可水解去處細胞膜表面的唾液酸殘基，促使完整的病毒顆粒從細胞釋放。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27反向遺傳技術-12plasmidssystem

反向遺傳技術-12plasmidssystem28反向遺傳技術-8plasmidssystem

反向遺傳技術-8plasmidssystem29SymptomsofInfluenzafever(usuallyhigh)headacheextremetirednessdrycoughsorethroatrunnyorstuffynosemuscleachesStomachsymptoms,suchasnausea,vomiting,anddiarrhea,alsocanoccurbutaremorecommoninchildrenthanadultsSymptomsofInfluenzafever(us30病理人體通過呼吸吸入病毒顆粒病毒通過HA進入呼吸系統的表皮細胞由于病毒導致細胞死亡，產生了炎癥反應，咳嗽進一步加速了病毒的傳播由于dsRNA的出現觸發了干擾素的生成，更多流感的癥狀(打噴嚏，熱病，冷顫，肌肉酸疼，頭疼，疲勞)產生因為流感對呼吸系統的傷害，更多嚴重的疾病(如肺炎)并發。3DAYSpi7DAYSpiNormalmucosa病理人體通過呼吸吸入病毒顆粒3DAYSpi7DAYS31逃逸免疫系統殺傷的機制產生NS1蛋白，抑制PKR激活。NS1蛋白與雙鏈RNA結合，防止雙鏈RNA激活PKR*。

*流感病毒的雙鏈RNA可誘導細胞產生干擾素（INF），INF結合至細胞相應受體，使細胞產生大量蛋白激酶即PKR，PKR可磷酸化真核細胞翻譯起始所必需的eIF2α蛋白，從而關閉細胞蛋白合成，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。逃逸免疫系統殺傷的機制產生NS1蛋白，抑制PKR激活。32HowIstheFluSpread?

Fluvirusesspreadmainlyfrompersontopersonthroughcoughingorsneezingofpeoplewithinfluenza.Sometimespeoplemaybecomeinfectedbytouchingsomethingwithfluvirusesonitandthentouchingtheirmouthornose.HowIstheFluSpread?

Fluvir33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。這就導致了流感病毒可快速高效地傳播。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34流感的預防措施自我保護保持良好的個人及環境衛生。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）應立即洗手。打噴嚏或咳嗽時應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。每天開窗通風數次（冬天要避免穿堂風），保持室內空氣新鮮。在流感高發期，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。流感的預防措施自我保護35流感的預防措施疫苗接種流感疫苗接種是世界公認的預防流感的有效方法。實踐證明，免疫預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防流感的有效方法。流感的預防措施疫苗接種36Theinactivatedvaccine滅活疫苗Shortlivedprotective;UsuallygiveninthefallsothatprotectionishighinDecember/January;OnlycertainformulationsofthevaccineareFDAcertifiedforyoungchildrenThelive,attenuatedinfluenzavirus(LAIV)vaccine減毒活疫苗

Onlyapprovedforhealthyindividuals；Givennasallyandshouldprovidemucosal,humoralandcell-mediatedimmunity；Itneedstobegiveneveryyear；ontraindicatedforthoseallergictoeggs；ContraindicatedforchildrenandadolescentsonanytherapycontainingaspirinTheinactivatedvaccine滅活疫苗Sh37流感病毒擴增與檢測擴增：接種9日齡雞胚，收獲尿囊液；MDCK細胞(依賴胰蛋白酶)檢測：1、血球凝集試驗，雞紅細胞(快)豚鼠，人紅細胞(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的數量流感病毒擴增與檢測擴增：38關于禽流感（AIV）香港1997年H5N1禽流感病毒感染人引起18人發病，至今，已有數百人感染H5N1引起死亡的報道。關于禽流感（AIV）香港1997年H5N1禽流感病毒感染人39ReservoirHostsHumansHorses,birds,

andpigsReservoirHostsHumans40AvianfluH5N1hasbecomecommoninAsianpoultry.Officialsbelieveopen-airpoultrymarketsleadtothespreadofthedisease.

高密度開放式運輸和存放導致AIV快速傳播AvianfluH5N1hasbecomecom41InfectingOtherSpecies……….In2004,avianfluH5N1infectedandkilledtigers,leopardsandcats.Thepotentialdangerismuchmoresevere.InfectingOtherSpecies……….In42FearandPanicHas

InducedbytheBirdFluFearandPanicHasInducedby43DoestheAzraelReturn?DoestheAzraelReturn?44流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒(dsRNA)(NS1)105病人炎癥反應COX-2IL-32iNOS流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒炎COX-2IL-345病毒感染與炎癥反應臨床癥狀疼痛和發燒全身炎癥反應局部炎癥反應慢性炎癥與癌癥密切相關研究背景介紹病毒感染與炎癥反應研究背景介紹46人體有兩種類型COX，COX-1，COX-2COX-1:組成性表達COX-2:沉默，感染誘導表達2.COX-2:參與炎癥反應(疼痛和發燒)3.阿司匹林可以抑制COX-2表達起到抗炎效果。全球使用最廣泛的抗炎藥物阿司匹林消耗17,500噸/年

環加氧酶Cyclooxygenase研究背景介紹人體有兩種類型COX，COX-1，COX-2環加氧酶Cyc47炎癥基因：環加氧酶-2Cyclooxygenase-2(COX-2)花生四烯酸ArachidonicAcid前列腺素ProstaglandinsLCOX-1COX-2研究背景介紹SirJohnVane諾貝爾獎炎癥基因：環加氧酶-2LCOX-1COX-2研究背景介紹Si48ChronicInflammation(lung)COX-2:involvedininflammation炎癥NormalBloodVesselTissueInflammationChronicInflammation(lung)CO49炎癥反應的雙面性正面作用：正常炎癥反應可清除病毒感染，促進組織修復，對人體有益，但過度炎癥反應對人體有害。負面作用：擾亂正常生理參數，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）炎癥反應的雙面性50誘導型NO合成酶

iNOS:involvedininflammation誘導型NO合成酶

iNOS:involvedinin51NO是人體重要的信號分子NO是人體重要的信號分子52三種類型的NO合成酶

SourcesCa2＋/CaMactivationdependenceInducedbyEndotoxinandcytokineNeuronalNOS,

nNOSorNOS-I

+_EndothelialNOS,eNOSorNOS-III+_InducibleNOS,

iNOSorNOS-II_+三種類型的NO合成酶Ca2＋/CaMactivatio53流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究課件54DiscoveryofsignallingmoleculerNODiscoveryofsignallingmolecu55流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒(dsRNA)(NS1)105病人炎癥反應COX-2IL-32iNOS流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒炎COX-2IL-356COX-2,IL-32andiNOSareinducedinresponsetoAIVinfectionordsRNAtreatmentinatime-dependentmanner.ABCCOX-2,IL-32andiNOSareindu57COX-2isupstreamofIL-32andiNOSininflammatoryresponse.ABCOX-2isupstreamofIL-32and58IL-32,up-regulationofiNOSandnegativefeedbacktoCOX-2ABIL-32,up-regulationofiNOSa59Bar siRNA-controlsiRNA-IL-32pCOX-2-Lucpoly(IC)+IFN-γ１２＋－－＋＋＋＋＋Bar siRNA-controlsiRNA-IL-32phiNOS-Lucpoly(IC)+IFN-γ１２＋－－＋＋＋＋＋ABCDKnockdownIL-32bysiRNAabolishedfeedbackinhibitiontoCOX-2andup-regulationofiNOSBar １２Bar 60feedbackinhibitionofiNOStoIL-32andcascadefeedbackfromiNOStoCOX-2feedbackinhibitionofiNOSto61SummaryPLoSONE2008,e1985SummaryPLoSONE2008,e19862SARS-CoVSARS-CoV63重癥急性呼吸綜合癥冠狀病毒

SARSCoronavirus,SARSCoVSARS2002年底在佛山首次報道重癥急性呼吸綜合癥冠狀病毒

SARSCoronavirus64SARS-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內將其殺死，SARS病毒對抗菌藥物不敏感。SARS-Coronavirus早期稱非典型性肺炎“非典”，65多形性，單正鏈RNA，不分節段，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，主要經飛沫傳播目前尚無疫苗預防，也無特效藥物治療冠狀病毒Coronavirus多形性，單正鏈RNA，不分節段，螺旋對稱冠狀病毒Coron66SARS病毒的形態病毒形態示意圖SARS病毒的形態病毒形態示意圖67SARS病毒的形態病毒形態電鏡圖SARS病毒的形態病毒形態電鏡圖68SARS病毒的形態病毒群落示意圖SARS病毒的形態病毒群落示意圖69SARSGenomeSARSGenome70SARS癥狀SARS癥狀71流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究課件72中國的SARS流行中國的SARS流行73SARS病毒SARS病毒74Phylogeneticanalysisofgenome(AY394850)ofSARS-CoVWHUstrainandother46isolates

SARS病毒WHU株基因組序列分析完成了SARS病毒WHU株的全基因組測序工作，將SARS病毒WHU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律Phylogeneticanalysisofgenom75DistributionofmutationsonSARS-CoVgenomes22positionswithmutationoccurredonmorethanthreegenomesPgenewiththehighestvariationratePosition(26477)withthehighestmutationrateislocatedwithintheMgeneVirusGenes.2005.30(1)：93-102.Distributionofmutationson2276RoleofviralproteinswhichinduceexpressionofCOX-2bySARS-CoVInflammation炎癥SARS-CoVCOX-2環加氧酶Roleofviralproteinswhichi77ScreeningGenesofSARS-CoVthatActivateCOX-2Promoter篩選基因SNCtrlScreeningGenesofSARS-CoVth78SARS-NactivatesCOX-2promoterandinducesproteinexpression（N蛋白誘導COX-2表達）SARS-NactivatesCOX-2promote79CorrectlocalizationofSARS-NisimportanttostimulateCOX-2expression蛋白正確定位是關鍵IJBiochemCellBiol2006.38(8)核定位信號CorrectlocalizationofSARS-N80SARS-NactivatesIL-6promoterandinducesproteinexpression（N蛋白誘導IL-6表達）SARS-NactivatesIL-6promoter81NF-kBbutnotC/EBPisinvolvedinSARS-NinducedIL-6expression只有NF-kB與N蛋白轉錄激活有關NF-kBbutnotC/EBPisinvolve82SARS-NactivatestranslocationofNF-kbandthelocalizationofSARS-NisimportantfortheinductionofIL-6核定位信號與核輸出信號都很重要Virology.2007May7SARS-Nactivatestranslocation83HEK293TCOS-7A549COX-2ExpressionInducedbySpikeofSARS-CoVanti-COX-2anti-Santi-β-actinSControlPMAS蛋白誘導COX-2表達HEK293TCOS-784SARS-S蛋白誘導COX-2表達FASEBJ2007;21(7):1586-1596SARS-S蛋白誘導COX-2表達FASEBJ20085TheEndTheEnd86期末考試一、選擇題，60分，每題一分二、問答題，40分，每題10分基礎類，綜合類，實驗設計類期末考試一、選擇題，60分，每題一分87流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究

Influenza/SARS-CoVVirusInfectionandItsPathogenesis流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究

Influenza88流感病毒流行歷史與現狀希波拉底(古希臘醫生，被譽為醫學之父)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發生。自1997-至今，在亞洲及全世界暴發H5N1血清亞型的高致病禽流感流感病毒流行歷史與現狀希波拉底(古希臘醫生，被譽為醫學之父)89InfluenzapandemicinhistoryH1N1:The"Spanish"fluthatkilled50millionpeopleworldwidefrom1918to1919(scientistsidentifieditsproteinslongafterthepandemicwasover)H2N2:The"Asian"fluthatcausedapandemicfrom1957to1958H3N2:The"HongKong"flu,whichcausedtheworld'smostrecentpandemicin1968InfluenzapandemicinhistoryH901918～1919年世紀西班牙流感病毒死亡人數估計2000~5000萬人1918～1919年世紀西班牙流感病毒91AnEmergencyHospitalforInfluenzaPatients

AnEmergencyHospitalforI92流感病毒簡介InfluenzaVirus有包膜的單鏈負義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）三型流感病毒簡介InfluenzaVirus93流感病毒的分類根據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特征。A型流感病毒常以流行形式出現，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，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。C型流感病毒主要以散在形式出現，主要侵襲嬰幼兒，一般不引起流行，豬也是它天然宿主之一。流感病毒的分類根據NP抗原性，將流感病毒分為A、B、C(甲、94InfluenzaVirusinfectioninMDCKcells狗腎細胞InfluenzaVirusinfectioninM95WhatIsInfluenzaVirusLike?WhatIsInfluenzaVirusLike?96流感病毒的結構由三層構成內層為病毒核衣殼，含核蛋白（NP）、P蛋白和RNA。

NP是可溶性抗原，具有型特異性，抗原性穩定。P蛋白（PB1、PB2、PA）是病毒RNA聚合酶亞單位。流感病毒的結構由三層構成97流感病毒的結構中層為基質蛋白，它構成了病毒的外殼骨架。實際上骨架中除了基質蛋白(M1)之外還有膜蛋白(M2)。基質蛋白與病毒最外層的包膜緊密結合起到保護病毒核心和維系病毒空間結構的作用。

M1抗原性穩定，也具有型特異性。流感病毒的結構中層為基質蛋白，它構成了病毒的外殼骨架。實際上98流感病毒的結構外層為病毒包膜，是包裹在基質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成的輻射狀突起，即血凝素（hemagglutinin，HA）和神經氨酸酶(neuraminidase，NA)

流感病毒的結構外層為病毒包膜，是包裹在基質蛋白之外的一層磷脂99流感病毒的結構HA（右上）能引起紅細胞凝集，是病毒吸咐于敏感細胞表面的工具。NA（右下）則能水解蛋白，水解細胞表面受體特異性糖蛋白末端的N-乙酰神經氨酸，是病毒復制完成后脫離細胞表面的工具。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。流感病毒的結構HA（右上）能引起紅細胞凝集，是病毒100流感病毒的抗原性變異在亞型內部經常發生小變異（量變），稱為抗原漂移（antigenicdrift）。大的抗原變異出現的亞型（質變）即稱抗原轉變（antigenicshift），其為H和（或）N都發生了大的變異，由此而產生新的亞型，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抗原結構的改變，主要是HA。流感病毒的抗原性變異在亞型內部經常發生小變異（量變），稱為抗101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年可發生一次。B型流感病毒的抗原變異很慢，未劃分成亞型轉變。C型流感病毒尚未發現抗原變異。流感病毒的抗原性變異HA：15種亞型變異。NA：9種亞型變102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’端反向互補結構。共編碼10種蛋白質，其中8種（PB1、PB2、PA、HA、NA、NP、M1、M2）為結構蛋白，2種（NS1、NS2）為非結構蛋白。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103流感病毒的基因組流感病毒的基因組104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蛋白流感病毒的基因組RNA1～3編碼PB2、PB1和PA蛋白105InfluenzaAviralgenomeNS1,NS2檢測目標?InfluenzaAviralgenomeNS1,NS106流感病毒的感染及復制過程吸附侵入脫殼表達、復制及裝配成熟及釋放流感病毒的感染及復制過程吸附107流感病毒的感染及復制過程流感病毒的感染及復制過程108流感病毒的吸附流感病毒的NA可破壞宿主呼吸道的神經氨酸，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合，從而使病毒粘附至呼吸道上皮表面。流感病毒的吸附流感病毒的NA可破壞宿主呼吸道的神經氨酸，使蛋109流感病毒的侵入病毒吸附至宿主細胞表面后，其包膜可通過與宿主細胞質膜融合形成包囊，并通過受體介導的胞吞作用進入細胞內。流感病毒的侵入病毒吸附至宿主細胞表面后，其包膜可通過與宿主細110流感病毒的脫殼進入宿主細胞的包囊很快與細胞的溶酶體結合，此時包囊中的pH可降至5左右。在這樣的低pH環境下，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，導致外殼的溶解，使病毒的內容物（vRNP）釋放入胞漿中，在ATP供能的條件下通過宿主細胞的核孔復合物轉運至細胞核內。流感病毒的脫殼進入宿主細胞的包囊很快與細胞的溶酶體結合，此時111流感病毒的表達、復制及裝配病毒蛋白的合成，NP、P蛋白和NS1在感染后數小時即生成，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向核外運輸的調節，并可能與病毒蛋白NS1的功能有關。流感病毒的表達、復制及裝配病毒蛋白的合成，NP、P蛋白和NS112流感病毒的成熟及釋放病毒成熟前，各種病毒成分已結合在細胞表面，最后通過出芽的方式，使局部的細胞膜向外隆起，包圍住結合在細胞膜上的核衣殼，成為新合成的有感染力的病毒。流感病毒的成熟及釋放病毒成熟前，各種病毒成分已結合在細胞表面113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胞表面的唾液酸分子結合，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分子可水解去處細胞膜表面的唾液酸殘基，促使完整的病毒顆粒從細胞釋放。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114反向遺傳技術-12plasmidssystem

反向遺傳技術-12plasmidssystem115反向遺傳技術-8plasmidssystem

反向遺傳技術-8plasmidssystem116SymptomsofInfluenzafever(usuallyhigh)headacheextremetirednessdrycoughsorethroatrunnyorstuffynosemuscleachesStomachsymptoms,suchasnausea,vomiting,anddiarrhea,alsocanoccurbutaremorecommoninchildrenthanadultsSymptomsofInfluenzafever(us117病理人體通過呼吸吸入病毒顆粒病毒通過HA進入呼吸系統的表皮細胞由于病毒導致細胞死亡，產生了炎癥反應，咳嗽進一步加速了病毒的傳播由于dsRNA的出現觸發了干擾素的生成，更多流感的癥狀(打噴嚏，熱病，冷顫，肌肉酸疼，頭疼，疲勞)產生因為流感對呼吸系統的傷害，更多嚴重的疾病(如肺炎)并發。3DAYSpi7DAYSpiNormalmucosa病理人體通過呼吸吸入病毒顆粒3DAYSpi7DAYS118逃逸免疫系統殺傷的機制產生NS1蛋白，抑制PKR激活。NS1蛋白與雙鏈RNA結合，防止雙鏈RNA激活PKR*。

*流感病毒的雙鏈RNA可誘導細胞產生干擾素（INF），INF結合至細胞相應受體，使細胞產生大量蛋白激酶即PKR，PKR可磷酸化真核細胞翻譯起始所必需的eIF2α蛋白，從而關閉細胞蛋白合成，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。逃逸免疫系統殺傷的機制產生NS1蛋白，抑制PKR激活。119HowIstheFluSpread?

Fluvirusesspreadmainlyfrompersontopersonthroughcoughingorsneezingofpeoplewithinfluenza.Sometimespeoplemaybecomeinfectedbytouchingsomethingwithfluvirusesonitandthentouchingtheirmouthornose.HowIstheFluSpread?

Fluvir120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。這就導致了流感病毒可快速高效地傳播。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121流感的預防措施自我保護保持良好的個人及環境衛生。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）應立即洗手。打噴嚏或咳嗽時應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。每天開窗通風數次（冬天要避免穿堂風），保持室內空氣新鮮。在流感高發期，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。流感的預防措施自我保護122流感的預防措施疫苗接種流感疫苗接種是世界公認的預防流感的有效方法。實踐證明，免疫預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防流感的有效方法。流感的預防措施疫苗接種123Theinactivatedvaccine滅活疫苗Shortlivedprotective;UsuallygiveninthefallsothatprotectionishighinDecember/January;OnlycertainformulationsofthevaccineareFDAcertifiedforyoungchildrenThelive,attenuatedinfluenzavirus(LAIV)vaccine減毒活疫苗

Onlyapprovedforhealthyindividuals；Givennasallyandshouldprovidemucosal,humoralandcell-mediatedimmunity；Itneedstobegiveneveryyear；ontraindicatedforthoseallergictoeggs；ContraindicatedforchildrenandadolescentsonanytherapycontainingaspirinTheinactivatedvaccine滅活疫苗Sh124流感病毒擴增與檢測擴增：接種9日齡雞胚，收獲尿囊液；MDCK細胞(依賴胰蛋白酶)檢測：1、血球凝集試驗，雞紅細胞(快)豚鼠，人紅細胞(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的數量流感病毒擴增與檢測擴增：125關于禽流感（AIV）香港1997年H5N1禽流感病毒感染人引起18人發病，至今，已有數百人感染H5N1引起死亡的報道。關于禽流感（AIV）香港1997年H5N1禽流感病毒感染人126ReservoirHostsHumansHorses,birds,

andpigsReservoirHostsHumans127AvianfluH5N1hasbecomecommoninAsianpoultry.Officialsbelieveopen-airpoultrymarketsleadtothespreadofthedisease.

高密度開放式運輸和存放導致AIV快速傳播AvianfluH5N1hasbecomecom128InfectingOtherSpecies……….In2004,avianfluH5N1infectedandkilledtigers,leopardsandcats.Thepotentialdangerismuchmoresevere.InfectingOtherSpecies……….In129FearandPanicHas

InducedbytheBirdFluFearandPanicHasInducedby130DoestheAzraelReturn?DoestheAzraelReturn?131流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒(dsRNA)(NS1)105病人炎癥反應COX-2IL-32iNOS流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒炎COX-2IL-3132病毒感染與炎癥反應臨床癥狀疼痛和發燒全身炎癥反應局部炎癥反應慢性炎癥與癌癥密切相關研究背景介紹病毒感染與炎癥反應研究背景介紹133人體有兩種類型COX，COX-1，COX-2COX-1:組成性表達COX-2:沉默，感染誘導表達2.COX-2:參與炎癥反應(疼痛和發燒)3.阿司匹林可以抑制COX-2表達起到抗炎效果。全球使用最廣泛的抗炎藥物阿司匹林消耗17,500噸/年

環加氧酶Cyclooxygenase研究背景介紹人體有兩種類型COX，COX-1，COX-2環加氧酶Cyc134炎癥基因：環加氧酶-2Cyclooxygenase-2(COX-2)花生四烯酸ArachidonicAcid前列腺素ProstaglandinsLCOX-1COX-2研究背景介紹SirJohnVane諾貝爾獎炎癥基因：環加氧酶-2LCOX-1COX-2研究背景介紹Si135ChronicInflammation(lung)COX-2:involvedininflammation炎癥NormalBloodVesselTissueInflammationChronicInflammation(lung)CO136炎癥反應的雙面性正面作用：正常炎癥反應可清除病毒感染，促進組織修復，對人體有益，但過度炎癥反應對人體有害。負面作用：擾亂正常生理參數，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）炎癥反應的雙面性137誘導型NO合成酶

iNOS:involvedininflammation誘導型NO合成酶

iNOS:involvedinin138NO是人體重要的信號分子NO是人體重要的信號分子139三種類型的NO合成酶

SourcesCa2＋/CaMactivationdependenceInducedbyEndotoxinandcytokineNeuronalNOS,

nNOSorNOS-I

+_EndothelialNOS,eNOSorNOS-III+_InducibleNOS,

iNOSorNOS-II_+三種類型的NO合成酶Ca2＋/CaMactivatio140流感病毒及SARS病毒感染及其致病性研究課件141DiscoveryofsignallingmoleculerNODiscoveryofsignallingmolecu142流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒(dsRNA)(NS1)105病人炎癥反應COX-2IL-32iNOS流感病毒感染與炎癥基因連鎖反應流感病毒炎COX-2IL-3143COX-2,IL-32andiNOSareinducedinresponsetoAIVinfectionordsRNAtreatmentinatime-dependentmanner.ABCCOX-2,IL-32andiNOSareindu144COX-2isupstreamofIL-32andiNOSininflammatoryresponse.ABCOX-2isupstreamofIL-32and145IL-32,up-regulationofiNOSandnegativefeedbacktoCOX-2ABIL-32,up-regulationofiNOSa146Bar siRNA-controlsiRNA-IL-32pCOX-2-Lucpoly(IC)+IFN-γ１２＋－－＋＋＋＋＋Bar siRNA-controlsiRNA-IL-32phiNOS-Lucpoly(IC)+IFN-γ１２＋－－＋＋＋＋＋ABCDKnockdownIL-32bysiRNAabolishedfeedbackinhibitiontoCOX-2andup-regulationofiNOSBar １２Bar 147feedbackinhibitionofiNOStoIL-32andcascadefeedbackfromiNOStoCOX-2feedbackinhibitionofiNOSto148SummaryPLoSONE2008,e1985SummaryPLoSONE2008,e198149SARS-CoVSARS-CoV150重癥急性呼吸綜合癥冠狀病毒

SARSCoronavirus,SARSCoVSARS2002年底在佛山首次報道重癥急性呼吸綜合癥冠狀病毒

SARSCoronavirus151SARS-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內將其殺死，SARS病毒對抗菌藥物不敏感。