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普通病毒学

作者：胡志红，陈新文主编

出版社：科学出版社出版时间：2019-11-01

开本： 26cm 页数： 14,338页

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普通病毒学版权信息

ISBN：9787030631565
条形码：9787030631565 ; 978-7-03-063156-5
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
医学
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普通病毒学内容简介

本书系统论述各类病毒的本质、结构与功能的相似形和特点，概括各方面共同的理论和概念，从分子水平、细胞水平、机体水平及群体水平阐明病毒与宿主相互关系的规律。内容包括病毒的分类与命名、形态结构、理化性质、复制、遗传与变异、进化、基因工程、朊病毒、病毒与肿瘤、病毒与细胞凋亡，人类致病毒、昆虫病毒、植物病毒等与宿主之间的相互关系。书后附有病毒专业术语汇编。权术内容翔实，丰富而新颖，既介绍各类病毒的基础知识、又反映病毒研究的发展动态和方向。

普通病毒学目录

目录Contents
第1章病毒学概述 1
**节病毒学发展史 1
一、人类对病毒认识的经验时期 1
二、病毒的发现时期 2
三、早期病毒学的发展 3
四、病毒学及其对生命科学的推动作用 5
五、病毒学相关生物技术的发展 8
第二节病毒的种类及其在自然界中的作用 9
一、病毒的分类 9
二、病毒的起源 10
三、病毒在自然界中的作用 11
小结 13
复习思考题 14
参考文献 14
第2章病毒分类与命名 19
**节病毒分类的组织 19
一、国际病毒分类委员会 19
二、病毒分类学的发展 19
第二节病毒的主要类群 22
一、脊椎动物的病毒 22
二、昆虫及其他无脊椎动物的病毒 23
三、高等植物的病毒 23
四、藻类和真菌的病毒 24
五、原核生物的病毒 24
六、亚病毒因子 25
第三节病毒分类单元及命名规则 26
一、病毒分类单元 26
二、病毒分类命名通用规则 27
三、病毒分类单元的命名规则 27
四、病毒种的命名规则 28
五、亚病毒因子的分类命名规则 29
六、病毒名称书写规则 29
第四节病毒分类的原理和依据 29
一、病毒分类的原理 29
二、病毒分类的依据 30
第五节病毒分类系统 30
小结 40
复习思考题 40
参考文献 40
第3章病毒的形态与结构 43
**节病毒结构概述 43
一、什么是病毒粒子 43
二、病毒粒子的形态和大小 44
第二节病毒的对称性结构 45
一、病毒衣壳多以对称结构存在 45
二、正二十面体球状结构 45
三、螺旋状结构 48
四、复合对称结构 49
第三节病毒的高分辨率结构研究 51
一、冷冻电子显微术 51
二、病毒重要蛋白质的结构研究 55
小结 59
复习思考题 59
参考文献 59
第4章病毒的复制周期 63
**节病毒吸附和进入 63
一、病毒的吸附 63
二、病毒进入细胞的一般机制 64
三、包膜病毒的入侵 66
四、无包膜病毒的入侵 70
第二节病毒脱衣壳 72
一、病毒脱衣壳的通用机制 72
二、重要病毒脱衣壳的过程 74
第三节病毒的装配与释放 78
一、病毒粒子的装配 78
二、病毒粒子的释放 81
小结 83
复习思考题 84
参考文献 84
第5章病毒基因组复制 86
**节病毒基因组复制的基本概念 86
一、巴尔的摩病毒分类 86
二、病毒聚合酶 88
三、病毒复制地点的类型及原因 89
四、复制的分子机制 89
五、复制工厂及宿主因子 91
六、突变率 91
第二节病毒基因组复制的类型 92
一、DNA病毒的复制 92
二、RNA病毒的复制 99
三、逆转录病毒的复制 101
小结 105
复习思考题 105
参考文献 105
第6章病毒的致病机制 108
**节病毒感染宿主 108
一、入侵 108
二、病毒在宿主体内的扩散 110
三、病毒的传播 111
四、几个相关概念与定义 112
第二节病毒感染的类型 113
一、病毒感染的潜伏期 113
二、急性感染 113
三、持续性感染 114
四、流产感染 115
五、转化性感染 115
第三节病毒感染与肿瘤 115
一、细胞转化与肿瘤 115
二、肿瘤病毒 115
三、病毒致肿瘤的机制 116
第四节病毒感染与炎症反应 119
一、病毒感染引起的急性和慢性炎症反应 119
二、炎症反应的分子生物学基础 119
小结 120
复习思考题 121
参考文献 121
第7章病毒感染与免疫 123
**节抗病毒免疫概述 123
一、免疫系统概述 123
二、抗病毒免疫应答概述 124
第二节天然免疫对病毒感染的识别 125
一、模式识别受体概述 125
二、Toll样受体 126
三、RIG-Ⅰ样受体 126
四、胞质DNA受体 127
第三节抗病毒天然免疫 128
一、干扰素介导的抗病毒天然免疫 128
二、自然杀伤（NK）细胞介导的抗病毒天然免疫 129
三、补体系统介导的抗病毒天然免疫 130
第四节适应性免疫细胞对病毒感染的识别 131
一、T细胞对病毒抗原的识别依赖于抗原呈递细胞对病毒的摄取、加工与呈递 131
二、B细胞直接识别病毒抗原 133
第五节抗病毒细胞免疫与体液免疫 135
一、T细胞介导的细胞免疫 135
二、B细胞介导的体液免疫 136
第六节病毒的免疫逃逸 138
一、病毒对天然免疫的逃逸 138
二、病毒对适应性免疫的逃逸 139
小结 141
复习思考题 141
参考文献 141
第8章抗病毒疫苗 144
**节疫苗的来历与发展 144
一、中国古代的“类疫苗”医学实践 144
二、詹纳与巴斯德开创近代疫苗学先河 145
三、近代疫苗研发进程和现代免疫接种应用概况 146
第二节疫苗的种类及其典型实例 147
一、减毒疫苗 148
二、灭活疫苗 148
三、亚单位疫苗 149
四、载体疫苗 149
五、DNA疫苗 150
六、RNA疫苗 150
七、多糖疫苗 150
第三节抗病毒疫苗免疫接种、免疫应答和保护机制 151
一、疫苗的接种方式及递送系统 151
二、疫苗佐剂 152
三、疫苗免疫应答机制与保护机制 155
第四节抗病毒疫苗的研制 157
一、从概念到产品原型，产品原型到临床试验，临床试验到临床应用 158
二、疫苗研制遵循“安全有效，质量可控”原则 159
三、疫苗具有公共安全属性，还需兼顾成本价格和大众支付能力 159
第五节抗病毒疫苗研发的挑战和展望 159
一、抗病毒疫苗研发面临的问题和研发瓶颈 159
二、抗病毒疫苗未来发展方向和突破路径 162
小结 162
复习思考题 163
参考文献 163
第9章抗病毒药物 165
**节概述 165
一、抗病毒药物研究的简要历史 165
二、抗病毒药物的现状 166
第二节抗病毒药物研究方法与技术 166
一、病毒的生活周期与抗病毒药物靶标 166
二、基于靶标的体外抗病毒药物筛选技术 168
三、基于细胞的抗病毒药物筛选技术 168
四、药物的抗病毒机制研究及耐药性 172
五、病毒感染性疾病的动物模型 173
第三节抗HIV药物 174
一、抗HIV药物及HAART治疗 174
二、抗HIV药物的研究进展与展望 175
第四节抗乙型肝炎病毒药物 176
一、慢性乙肝的治疗药物 176
二、抗乙肝药物的研究进展与展望 177
第五节抗丙型肝炎病毒药物 178
一、早期抗HCV药物及治疗 178
二、抗HCV药物研究进展 179
第六节抗流感病毒药物 180
一、流感的致病特点及治疗药物 180
二、抗流感药物研究进展 181
小结 182
复习思考题 183
参考文献 183
第10章病毒与病毒性新发传染病 186
**节病毒性新发传染病 186
一、病毒性新发传染病的特征 186
二、病毒性新发传染病的传播 187
三、病毒性新发传染病的影响因素 188
第二节病毒性新发传染病的动物溯源 189
一、SARS冠状病毒 189
二、MERS冠状病毒 193
三、汉坦病毒 195
四、拉沙病毒 198
第三节新发病毒的预防与控制 200
小结 203
复习思考题 203
参考文献 204
第11章重要人类病毒 207
**节消化系统病毒 207
一、肝炎病毒 207
二、肠道病毒 213
第二节神经系统病毒 215
一、疱疹病毒 215
二、狂犬病病毒 220
第三节呼吸系统病毒 222
一、流感病毒基本特性 222
二、病毒的复制与生活周期 224
三、病毒流行及防控 225
第四节免疫系统病毒 227
一、HIV形态结构 227
二、HIV基因组 228
三、HIV复制生活周期 229
四、HIV临床感染症状、传播方式与检测 229
五、HIV感染现状与治疗 230
小结 231
复习思考题 231
参考文献 232
第12章重要动物病毒 236
**节重要动物病毒简介 236
第二节口蹄疫病毒 236
一、病毒特性 236
二、病毒基因组结构、编码蛋白与复制调节 237
三、病毒感染、传播与危害 237
四、疾病的诊断、预防与控制 238
第三节瘟病毒属 238
一、病毒特性 238
二、病毒基因组结构、编码蛋白与复制调节 239
三、病毒感染、传播与危害 240
四、疾病的诊断、预防与控制 240
第四节非洲猪瘟病毒 241
一、病毒特征 241
二、病毒基因组结构、编码蛋白与复制调节 241
三、病毒感染、传播与危害 241
四、疾病的诊断、预防与控制 242
第五节伪狂犬病病毒 242
一、病毒特性 242
二、病毒基因组结构、编码蛋白与复制调节 243
三、病毒感染、传播与危害 243
四、疾病的诊断、预防与控制 244
第六节猪繁殖与呼吸综合征病毒 244
一、病毒特性 244
二、病毒基因组结构、编码蛋白与复制调节 245
三、病毒感染、传播与危害 246
四、疾病的诊断、预防与控制 246
第七节昆虫病毒 247
一、昆虫DNA病毒 247
二、昆虫RNA病毒 250
三、昆虫逆转录病毒 252
小结 252
复习思考题 253
参考文献 253
第13章重要植物病毒 257
**节植物病毒简介 257
一、植物病毒概述 257
二、寄主的抗病毒与病毒致病机制 262
三、病毒-介体昆虫-植物三者相互作用 265
第二节重要的植物病毒 268
一、烟草花叶病毒 268
二、番茄斑萎病毒 271
三、水稻矮缩病毒 274
四、中国番茄黄化曲叶病毒 277
小结 281
复习思考题 281
参考文献 282
第14章重要虫媒病毒 283
**节媒介生物及虫媒病毒的定义 283
一、重要的媒介生物及传播的疾病 283
二、虫媒病毒的定义 283
三、新发虫媒病毒传染病带来生物安全挑战 283
第二节重要的蚊媒病毒 284
一、蚊媒黄病毒 284
二、蚊媒甲病毒 287
三、蚊媒布尼亚病毒 289
四、蚊媒呼肠孤病毒 291

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普通病毒学节选

第1章病毒学概述 **节病毒学发展史病毒是一种十分独*的生物，虽然人类发现病毒的历史只有100多年，但病毒在地球生命形成的早期可能就已经出现，而且一直在地球生物圈中发挥着重要的作用。一、人类对病毒认识的经验时期病毒的概念出现在1880年前后，但人类对病毒病的记载却有几千年的历史。人类在发现病毒之前，就有对多种病毒病的记载。病毒学界公认的人类历史上*早关于病毒病的记载，是一块来自古埃及首都孟菲斯的石碑，上面刻画了一位牧师的布道场景，牧师的右腿有明显的残疾，与脊髓灰质炎的疾病症状十分类似，这块石碑的记载年代为公元前1400年。人类对抗天花的历史十分悠久，埃及法老拉米西斯五世（Ramses Ⅴ）去世于公元前1144年，他的木乃伊显示了感染天花的痕迹。天花在我国的流行也有几千年的历史，16世纪，我国发明了人痘接种法来预防天花。明朝隆庆年间（1567～1572），人痘接种法从我国先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其和英国。1796年，英国医生爱德华詹纳（Edward Jenner，1749～1823）发明了用牛痘接种预防天花的方法，在英国及欧洲大陆普遍应用，挽救了千百万人的生命，这是世界上*早的疫苗，为人类传染病的预防奠定了重要基础。在动物病毒方面，公元前4世纪亚里士多德（Aristotle，公元前384～前322）所著的《动物志》一书中就对狂犬病进行了描述。我国东晋著名的医学家葛洪（284～364）在其《肘后备急方》一书中记载了治疗狂犬病的方法。昆虫病毒方面，12世纪中叶我国的陈旉（1076～1156）著有《农书》，在下篇的《蚕说》中记载了家蚕的“高节”“脚肿”等病症，其实就是杆状病毒感染的典型症状。在植物病毒病方面，*早有记载的是郁金香碎色花病。在17世纪早期，荷兰人对病毒感染植株后形成具有条斑的花朵比未被感染的单色花朵更为珍视，并流行起“郁金香热”，据说一株好花的球茎可以换阿姆斯特丹的一栋房屋，由于当时并不知道产生这种花卉的原因，因此无法稳定地保证后代花卉的品质，球茎的买卖也变成了赌博，并由此引发了世界上**次经济泡沫。上述历史表明，人类在不知道病毒之前，就已经在实践中总结出对抗病毒病的疫苗接种方法，并利用病毒培育出了美丽的花卉。二、病毒的发现时期 19世纪中叶，随着显微镜的发明，人们逐渐接受了细菌、真菌等微生物。1840年，德国科学家雅各布亨勒（Jacob Henle，1809～1885）提出可能存在一种更小的、光学显微镜看不见的感染性物质，但由于缺乏证据，他的这一假说当时并没有受到重视。到19世纪后期，病原发生学说已经十分普及，亨勒的学生罗伯特科赫（Robert Koch，1843～1910），提出了著名的科赫法则（Koch’s postulate），也称为亨勒-科赫法则（Henle-Koch postulate）。该法则认为，要证实某种微生物是某种疾病的病原，需要满足以下4种条件：① 在每一病例中都出现相同的微生物；② 这种微生物可以通过纯培养被分离出来；③ 用这种培养出的微生物接种敏感宿主，会引发同样的疾病；④ 从试验发病的宿主病灶中能再度分离培养出这种微生物。到19世纪末期，这种实验方法已成为主导医学微生物的经典方法。也正是某些病原不符合科赫法则，才导致了病毒的发现。病毒的发现可以归功于3位科学家的重要贡献：① 德国科学家Adolf Mayer（1843～1942），1879年Mayer 在任荷兰瓦赫宁根农业实验站的站长时，应荷兰农民的要求开始研究烟草的一种疾病，他将此病命名为烟草花叶病，并对病症进行了详细描述，发现这种疾病可以通过病叶汁传播，但不能分离培养出细菌或真菌。1886年他发表文章提出这种传染源可能是一种可溶的、类似酶样的病原（Mayer，1886）。② 几年后一位俄国的科学家Dmitry Iwanowski（1864～1920）也发现了类似的现象，但Iwanowski增加了一个重要的实验步骤，他用可以过滤掉细菌的陶瓷滤器过滤了染病的烟草汁液，结果发现这种过滤除去所有细菌的汁液仍具有感染性，1892年2月12日，他向圣彼得堡科学院报告了这项研究结果。可惜的是，Iwanowski 没能在概念上进一步突破，他认为通过滤器的是一种毒素。③ 概念性的突破来自于Mayer的荷兰同事Martinus Beijerinck （1851～1931），Beijerinck在不了解Iwanowski研究结果的情况下，于1898年独立地发现通过陶瓷滤器的烟草汁液仍有感染性，不仅如此，他还发现将有“毒性”汁液稀释后，通过感染活的植物组织，汁液的毒性会得到恢复，也就是说这种感染原可以在活的细胞中进行增殖。他将这种病原称为“有感染性的活的液体”。因此，这3位科学家的研究奠定了病毒的基本性质。感染性、可滤过性和在活细胞中的增殖特性，后来，满足这3种特性，但不能按科赫法则用培养基培养出来的疾病病原，被称为病毒。什么是病毒？病毒没有非常严谨的定义，一般来讲，病毒应该具有以下几种特性：① 是一种非常小的非细胞生物；② 一般由蛋白质外壳和内部包裹的核酸组成；③ 能感染敏感细胞，并利用宿主细胞系统进行繁殖；④ 新产生的子代病毒能再次感染敏感细胞。综上所述，病毒是一类介于生命和非生命之间的特殊生命形式，是严格的细胞内寄生生物，离开宿主细胞，它只是一个大分子复合物或大分子；只有在宿主细胞内它才表现出生命的形式。烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus，TMV）是**个被发现的病毒，随后，Loeffler和 Frosch发现了**种动物病毒——口蹄疫病毒（foot-and-mouth diseasevirus，FMDV）（Loeffler and Frosch，1898）；1901年Walter Reed和他的团队发现了**种人类病毒——黄热病毒（yellow fever virus，YFV）（Reed and Agramonte，1983）。1932～1956年是病毒发现的高峰时期，包括天花、麻疹、腮腺炎、脊髓灰质炎、狂犬病、黄热病、流感的病毒病原，都是在这一时期发现的。这些病毒的发现，为病毒分子生物学的诞生奠定了基础。三、早期病毒学的发展在TMV发现后的50年间，其相关研究引领了整个病毒学的发展，1935年温德尔斯坦利（Wendell M. Stanley）得到了TMV的晶体（Stanley，1935），X射线衍射显示它由重复的单元构建而成，斯坦利因此获得了1946年的诺贝尔化学奖（表1-1），这也为后来詹姆斯沃森（James Watson）和弗朗西斯克里克（Francis Crick）提出多数简单的病毒都是由一种或几种蛋白质重复所构成的理论打下了基础（Crick and Watson，1956）。1939年**张病毒的电镜照片显示，TMV是一个杆状的病毒粒子；1945～1946年，TMV的相关研究让人们意识到病毒是可以自组装的；1956年，TMV的遗传物质被证明为RNA，这也是首次证明RNA可以作为遗传物质（Gierer and Schramm，1956）。表1-1 与病毒学相关的诺贝尔奖与此同时，噬菌体的研究也带动了整个病毒学及分子生物学的发展。Twort（1915）和d′Herelle（1917）分别发现噬菌体；1932～1934年，MaX Schlesinger 发现纯噬菌体的质量为4×10-16g，而且其蛋白质和核酸组分基本是等量的。噬菌体研究得益于麦克斯德尔布吕克（MaX Delbrück）、埃默里埃利斯（Emory Ellis）、萨尔瓦多卢瑞亚（Salvador E. Luria）这几位科学家的合作，1940年德尔布吕克和卢瑞亚成立了“噬菌体研究组”，他们在美国四处游说，召集科学家以噬菌体为模型研究生命现象；1947年3月，在冷泉港召开了只有8个人参加的**次噬菌体培训班，这被认为是现代分子生物学的开端。1950～1975年，噬菌体相关研究达到了高峰，此期间的主要发现集中在：① T-偶数噬菌体对大肠杆菌的裂解性感染；② λ 噬菌体的溶源性感染；③ 几种噬菌体如？×174、RNA噬菌体、T7噬菌体等的复制特性。一些重要的发现包括阿弗雷德赫希（Alfred D. Hershey）和玛莎蔡斯（Martha Chase）通过同位素标记证实了噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质（Hershey and Chase，1952），并揭示了复杂的λ噬菌体的复制调控等。1969年，德尔布吕克、赫希、卢瑞亚因为发现噬菌体的遗传结构及复制机制而分享了诺贝尔生理学或医学奖（表1-1）。与植物病毒和噬菌体研究不同，动物病毒的早期研究受限于缺乏合适的培养系统。1948～1955年，通过下面一系列重要的研究进展，这方面终于取得了突破：1948年Sanford 及其美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）的同事突破了单细胞培养（Sanford et al.，1948）；1949年约翰富兰克林恩德斯（John Franklin Enders）、弗雷德里克查普曼罗宾斯（Frederick Chapman Robbins）和托马斯哈克尔韦勒（Thomas Huckle Weller）证实脊髓灰质炎病毒可以在体外培养的人类组织中增殖（Enders et al.，1949），他们3 人也因此分享了1954年的诺贝尔生理学或医学奖（表1-1）；1952年George Gey 建立了**个人类的传代细胞系——HeLa 细胞系（Geyet al.，1952）；1955年Harry Eagle 发明了可用于单细胞培养的培养基（Eagle，1955）。上述技术变革，对动物病毒的研究起到了变革性的推动作用，1953年罗纳托杜尔贝科（ Renato Dulbecco）等建立了空斑技术（Dulbecco and Vogt。1953），开启了动物病毒学研究的新时代。同时，对疫苗的生产也产生了重大影响，在1949年以前，人类的天花疫苗、狂犬病疫苗、流感疫苗都是利用动物（牛、兔）或鸡胚生产的，而有了细胞培养之后，脊髓灰质炎疫苗成为首*利用培养细胞生产出的疫苗。图1-1 列举了病毒学发展史上的一些重要历史事件。图1-1 病毒学发展史上的一些重要历史事件四、病毒学及其对生命科学的推动作用（一）病毒学及其分支学科病毒学作为一门独立的生物学科，出现于20世纪50年代。研究病毒学的主要目的包括：① 针对引起人类、动物、植物疾病的病毒病原进行深入研究，了解其生物学特性、繁殖机制、传播规律，研制相应的疫苗和药物，从而对病毒性疾病进行预防、控制和治疗；② 病毒是*简单的生命形式，在其生活周期中，与宿主发生了一系列的相互作用，通过对病毒及其与宿主相互作用的研究，能揭示生命中重要的本质规律，也能对生命起源有所启示；③ 利用病毒为人类造福，如以病毒作为载体表达外源基因，用溶瘤病毒来杀灭肿瘤，利用病毒对农林害虫进行生物防治，等等。随着研究的日益深入，病毒学已经派生出多种分支学科，如医学病毒学、兽医病毒学、植物病毒学、分子病毒学、病毒流行病学等。普通病毒学主要研究病毒的基本特性及其与宿主相互作用的本质规律，其研究对象涵盖人类病毒、动物病毒、植物病毒、噬菌体等所有病毒。（二）病毒学对生命科学的推动作用病毒学在其发展过程中，同时推动了分子生物学和细胞生物学等多学科的发展，举例来讲，病毒学在下列研究中均起到了重要的推动作用。 1. 遗传物质 1952年噬菌体的研究揭示DNA是遗传物质（Hershey and Chase，1952），1956年，TMV的研究证明RNA也可

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