昆虫痘病毒亚科(Entomopoxvirinae) 昆虫痘病毒A属 蛴螬(鞘翅目)昆虫痘病毒等昆虫痘病毒 昆虫痘病毒B属 摩氏蛾(鳞翅目)昆虫痘病毒等昆虫痘病毒 昆虫痘病毒C属 淡黄摇蚊(双翅目)昆虫痘病毒等昆虫痘病毒〖CDF49〗〖HT5SS〗 痘病毒引起人与多种动物包括禽类的疾病——由持续较长时间的轻症感染， 至严重的致死性感染。除犬和猫不发生痘病毒感染外。几乎各种哺乳动物都有其各自的痘病 毒，但某些痘病毒可以感染几种不同的动物。
〖BT4〗1.形态结构 〖HT5SS〗痘病毒具有独特的形态结构，电镜下为大型的砖形(如正痘病毒)或卵圆形(如副痘 病毒)颗粒。中央为一个两面凹陷的核心，两个侧分别位于凹陷内。核心是由DNA和蛋白质组 成的核蛋白复合体。紧帖于核心周围的是一层栅栏状的核心膜。核心和侧体一起， 由 脂蛋白性表面膜包围，其间充填着可溶性蛋白。正痘病毒等的表面膜显示许多小杆状或小球 状单位；副痘病毒等的表面膜上则有规律性缠绕的螺旋丝(直径为10～20nm)。细胞外的病毒 粒子，外面还有一层来自细胞的囊膜，囊膜内含有病毒特异的蛋白质，见图31-1。 〖JZ〗〖HT5”SS〗图31-1 痘病毒的结构模式〖HT5SS〗 早期研究表明，提纯痘苗病毒粒子时用2巯基乙醇进行处理，可使囊膜 结构疏松，这可 能是由于蛋白质二硫键被破坏的结果。如再加入非离子化去垢剂，则外膜破坏，核心与其相 连的侧体 释出。如果再用蛋白酶(如胰蛋白酶)外理，更可使侧体从核心上脱落下来。加去氧胆酸钠、 二硫苏糖醇和氯化钠于痘苗病毒的核心悬液中，可以使其破裂而释放出DNA和20%的蛋白质，以 及包括许多溶解状态的酶类。 其它正痘病毒，如禽痘病毒和兔痘病毒等的大小和形态结构基本相 同，但羊痘病毒较小。 昆虫痘病毒的形态差异较大。从Melolontha幼虫分离的昆虫痘病毒较大，直 径为400×250nm， 其表面有直径为22nm的球形结构，核心呈偏心肾形，只有单一侧体。 从Amsacta幼虫分离的痘病毒较小，具有珠状表面结构，核心致密，核心周围缠绕着层中等 密度的物质，侧体不明显。
〖BT4〗2.理化学特性 病毒粒子的S20w约5 000。在庶糖中的浮密度为125g/cm3，在氯化铯中约13g/cm3， 痘苗病毒DNA的分子量为122×106，但 鸡痘病毒的DNA分子量高达200×106。这样大分子量的DNA，可以编码几百种蛋白质。有 关痘病毒的理化学特性的资料数据，主要来自痘苗病毒。该病毒的高度提纯制品含有92%蛋 白质、32%DNA、12%胆固醇、21%磷脂、17%中性脂肪、02%非核酸碳水化合物以 及微量的铜 、核黄素和生物素。但鸡痘病毒的含脂量高达病毒粒子干重的34%。正痘病毒属和禽痘病 毒属抗乙醚，副痘病毒属、羊痘病毒属和兔痘病毒属对乙醚敏感。痘病毒的耐乙醚程度看来 取决于其所含脂类是否为必需的脂质。痘病毒的G+C含量甚低，只35%左右。 已知痘病毒含有70多种早期蛋白质和40多种晚期蛋白质，分子量由8kDa～250kDa不等，一 部分 为糖蛋白和磷蛋白。应用非离子去垢剂和还原剂处理痘苗病毒粒子，可以使其外膜释出十 几种主要多肽，如 210kDa、110kDa、85kDa、42kDa、37kDa、215kDa 、21kDa和20kDa，其中7种是糖蛋白。37kDa为主要蛋白，非糖基化。85kDa蛋白是血凝素(h emagglutinin,HA),HA-的痘苗病毒，其毒力显著降低。42kDa蛋白为穿膜蛋白。37kDa蛋白 与病毒细胞间感染有关。另外还有32kDa膜蛋白，此蛋白质能增强病毒对机体和宿主细胞 的感染力；14kDa膜蛋白，则促进病毒与细胞以及细胞与细胞间的融合。糖蛋白对“胰蛋白 酶消化”敏感，可能紧贴于病毒粒子表面之下，在用上述去垢剂和还原剂处理后，至少还有 18种多肽不被释出，可能就是核 心的结构蛋白，包括那些分子量和含量最多的多肽。 在病毒粒子核心中74kDa、62kDa、25kDa和11 kDa4种蛋白质，约占核心重量的70%，其中11kDa和25kDa蛋白对RNA有很高的亲和性。在病毒 粒子核 心中还有与核心DNA呈高度亲合性的60kDa、43kDa、28kDa、18kDa和145kDa5种蛋白质。 痘病毒能在室温下耐受干燥几个月。于干燥条件下，可耐100℃5～10分钟，但在潮湿条件下 ，60℃分钟即可破坏之。对常用消毒剂具有较强抵抗力，但50%酒精和001%KMnO4可 在1小时内使其灭活。于-70℃，可以活存好多年。保存于50%甘油中的痘病毒，可于0℃以下 温度中活存3～4年。
〖BT4〗3.增殖和培养 痘苗病毒粒子对细胞膜的吸附过程较快，50%以上的种入病毒可于接种后的15分钟内吸附 于细胞，且无方向性，可以发生横向或纵向吸附。 痘病毒虽然是DNA病毒，但它的整个增殖过程，全部在胞浆内进行。并在20小时内完成一个 复制周期。第一阶段，痘病毒粒子与细胞表面接触后，被细胞吞饮到吞饮泡内，在其中 被水解酶系酶解，进行第一阶段脱壳(脱去外膜)，使病毒的核心等释放入胞浆。病 毒粒子中存在有一整套用于自身增殖的酶，病毒脱去外膜后，在病毒RNA合成酶系作用下， 占全病毒基因组近一半的拷贝被转录成早期mRNA。在核心内由依赖于DNA的RNA聚合酶、早期 转录因子(ETF)、帽加工酶、甲基化酶、终止因子、聚(A)酶和磷酸酶等协同作用下，合成早 期mRNA并很快释放入细胞质，并开始早期蛋白质的翻译，早期蛋白质的合成在病毒感染1～4 小时内进行。这种早期转录不受蛋白质合成抑制剂的影响。这些被翻译的70多种早期合成蛋 白中的一些蛋白质 作用于核心蛋白，进行第二阶段脱壳，使核蛋白和DNA相互分离。 第二阶段为痘病毒D NA的复制和结构蛋白大量合成阶段。早期合成的蛋白中含有 DNA聚合酶、胸苷激酶等与DNA复制相关的酶系。病毒DNA复制开始于DNA从核心蛋白分离的第 二阶段脱壳期。由于DNA复制在病毒感染后2～5小时开始，故在病毒感染后2～6小时， 在 电镜下可见到胞浆内的“工厂区”。DNA的复 制开始后，大部分早期蛋白质合成将停止，转 入晚期mRNA的转录、大量结构蛋白的合成、少量其它病毒蛋白及少量酶的合成。 早期和晚期m RNA含甲基化的末5’端，3’末端含有约100个腺苷酸残基。结构蛋 白的合成 阶段，DNA复制自然终止。但痘病毒的某些DNA复制发生于胞核，证明了细胞核在痘病毒增 殖中的作用。 第三阶段为病毒粒子成熟阶段。此阶段为多种 合成成份组装成病毒粒子的过程 。其中一部分多肽，进行糖基化、磷酸基化或断裂等修饰。超薄切片和电镜负染可以看到， 成熟的 病毒粒子核心为两层膜包裹了的DNA。在“工厂区”内出现月牙状脂质双层膜结构，凸面上 有一 层短的针状体。随后逐渐变为球形的闭合脂质双层膜，其中央腔内含有电子密度高的颗粒 物质，最后出现清晰的核心和侧体，并且逐渐成熟。可见在细胞质内装配的成熟痘 病毒具有重新合成的脂质双层膜，但与细胞膜无关。病毒粒子在 出芽时仍可获得与感染细胞膜相关的脂质双层外膜，即囊膜。但尚不清楚病毒粒子是如何离 开“工厂区”，运动至细胞周 边的。 除接触传染性脓疱性皮炎病毒以外，其它痘病毒易在其感染细胞内形成胞浆内包涵体。 包涵体内含有病毒粒子，又称原生小体。现已清楚，只有一少部分病毒经出芽方式离开感染 细胞，而大部分病毒粒子仍滞留在感染细胞 内。一个感染细胞可产生10 000个病毒粒子。 利福 平(rifampin)可阻断痘苗病毒外膜的形成和病毒粒子的集聚，而甲吲噻腙(methisazone)则 阻断晚期蛋白质合成和病毒粒子的集聚。 大多数痘病毒易在鸡胚绒毛尿囊膜上生长，并产生溃烂的病灶、痘斑或结节性病灶。痘斑的 形态和大小随病毒种类或毒株而不同。天花病毒和粘液瘤病毒引起小而分散的灰白色痘斑( 白痘)。但痘苗病毒形成大而中心环死的痘斑，牛痘病毒和某些嗜神经性痘苗毒株产生 中央出血性痘斑(红痘)。兔纤维瘤病毒在绒毛尿囊膜上引起极微小的病变，甚至难用肉 眼 见到。各种正痘病毒在鸡胚中生长的温度上界不同，例如猴痘病毒和鼠痘病毒为39℃，天花 病毒为385℃，牛痘病毒为40℃，痘苗病毒和兔痘病毒为41℃。这些差别常被用于各种正 痘病毒的鉴别。 痘病毒易在组织培养细胞内增殖，并常产生明显的细胞病变或蚀斑。经常用于病毒培养的细 胞有牛肾、兔肾细胞、HeLa细胞和鸡胚成纤维细胞等。感染正痘病毒的细胞经常具有血细胞 吸附作用。
〖BT4〗4.血凝性 正痘病毒，如痘苗病毒、天花病毒、牛痘病毒、猴痘病毒和小鼠脱脚病(鼠痘)病毒的囊膜表 面和 感染细胞膜表面有血凝素蛋白，因此能够凝集火鸡红细胞和某些品种的鸡的红细胞。而禽痘 病毒、羊痘病毒、兔痘病毒和副痘病毒均无血凝素蛋白。 血凝素是分子量为85kDa和68kDa的糖蛋白，它具有N和O连接的糖分子，而其它病毒糖蛋白只 有N连接的糖分子。85kDa蛋白产生于病毒感染早期，且分布于囊膜表面。68kDa蛋白则出现 在病 毒感染晚期，可能来源于85kDa蛋白。应用离心沉淀方法，可将血凝素由病毒粒子上分离下 来。血凝素为 直径50～65nm的颗粒，可耐100℃煮沸加热。以乙醚酒精抽提法分开的这两种成分，可 以再次重新组合成为具有活性的血凝素。借助红细胞吸 附试验，也可证明痘苗和天花病毒感染的 细胞胞膜上存在血凝素。已经吸附于红细胞上的血凝素不会自动由细胞上脱落下来。 给动物注射血凝素，可使其产生抗血凝素抗体。疫苗接种的人和动物的血清中，也有这种 抗体的存在。但已证明血凝素抗体没有中和病毒作用。
〖BT4〗5.抗原性 痘病毒的抗原结构颇为复杂，应用补体结合、中和、血凝抑制和琼脂扩散等试验都可检出许 多抗原成分。 应用弱碱消化法，可由痘病毒的核心中提出一种核蛋白抗原，即NP抗原，脊椎动物痘病毒的 这种抗原为所有脊椎动物的痘病毒所共有。 病毒粒子表面具有一种复杂抗原，即LS抗原。LS抗原实质上是不耐热的L抗原和耐热的S抗原 的复合物。 应用中和试验可以测出各个种或株之间的微小抗原差异。补体结合试验和琼脂扩散试验 的鉴别能力较差。 在同属病毒的各成员之间存在着许多共同抗原和广泛的交叉中和反应性抗原，但(兔痘病毒 属)在不同属的病毒之 间常无交叉中和作用。在琼脂扩散试验中，正痘病毒和粘液纤维瘤病毒与相应的抗血清 产 生多达20条的沉淀线。这两个病毒属中各成员之间的抗原性极为相似，彼此间经常只有1个 抗原不同。
〖BT4〗6.病原性 痘病毒引起人和许多动物的全身性或局部性皮肤痘疹。但各类痘病毒的感染范围不同。大多 数痘病毒，例如兔的粘液瘤病毒、小鼠的脱脚病病毒和牛的丘疹性口炎病毒等，均有其专 一的感染宿主，而不感染其它动物。但牛痘病毒和接触传染性脓疱性皮炎病毒等则感染多 种动物，乃至于人。鸡痘病毒也可感染多种禽类。禽类的痘病毒极难使哺乳动物发生感染， 反之亦然。有人认为，所有的痘病毒可能都来源 于一个或几个基本毒株，在其长期进化过程中逐渐适应了不同的宿主。 痘病毒易在动物体内引起全身性感染。由于出现病毒血症，使全身皮肤出疹，最初为皮肤各 层的增生，随后发生坏死。临床上开始时为丘疹，随后变为水疱和脓疱。内脏中则可 能 发生坏死灶。兔的纤维瘤病毒则只诱发结缔组织的良性肿瘤。 禽类的痘病变与哺乳动物的痘病变不同，主要呈现结缔组织增生和发生肿瘤，而不是脓疱 。 各种痘病毒，在划痕接种于本动物的皮肤上时，大多可以引起相似于自然感染的痘疹。 大多数痘病毒感染的特征，是在感染细胞内形成1个或多个胞浆内包涵体。这种包涵体为圆 形或卵圆形，Feulgen染色阳性。姬姆萨染色时呈现红紫色，苏木紫伊红染色呈现紫色 。用荧光抗体染色时，可证明包涵体内具有大量的病毒抗原，这种嗜酸性包涵体又叫B型包 涵体。另外还有一些包涵体(例如牛痘病毒和禽痘病毒等)，在用姬姆萨染色时呈现淡青色， 在用苏木紫伊红染色时呈现深亮红色，周 围绕有清晰的晕，Feulgen染色阴性，在用荧光抗体染色时不能证明有病毒抗原的存在，这 种嗜碱性包涵体又叫A型包涵体。A型包涵体一般出现于B型包涵体之后。 在各类痘病毒引起的疾病中，人的天花是最为令人恐怖的疾病之一，传播极快。重型天花的 病死率可达15%～30%。自1798年Jenner氏推荐应用痘苗病毒接种以来，经过世界范围内长 期坚持的努力，1980年5月世界卫生组织正式宣布天花已经彻底消灭，这是人类通过免疫预 防措施消灭的第一种烈性病毒传染病。 在动物的痘病毒感染中，以绵羊痘和鸡痘最严重，并有较高的死亡率。
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