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1、正文：一. 病毒简介病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（DNA/RNA），具有遗传特性、以宿主细胞的代谢功能进行自身复制的非细胞型微生物。一般情况下，病毒颗粒中只存在脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA），以及部分反应所需的酶，并由蛋白质外壳包裹其外部。但是近年来有人指出，在巨细胞病毒中既存在DNA也存在RNA（Bresnahan & Shenk 2000）。病毒属于寄生性生物，利用寄主细胞合成复制新病毒的基因组与蛋白质，随寄主细胞繁殖并传给新一代细胞。病毒形态微小，一般直径为0.02 0.3m，因此大多病毒于光学显微镜下无法观察，需借助电子显微镜才能观察到它的形态结构。它的组分与

2、结构简单，形状主要分为：杆状，线状和多面体，有着两种基本对称性：螺旋对称与多面体对称。不同种类的病毒也由不同类别与数量的蛋白质组成外壳，在后面的病毒性传染病中将会具体介绍。病毒外壳蛋白存特有的区域，这种区域只会与专一细胞细胞膜上的受体相互作用。也有病毒外部会存在一层外膜，这层膜并非由病毒本身合成，而是来自于寄主细胞，并与其他相同种类的寄主细胞相互作用。病毒的转录与复制机制是主要取决于病毒的核酸类型、基因机构、排列顺序（Roizman 1996）等，因此病毒的转录与复制机制变化多样。病毒的复制周期包括吸附，穿入，脱壳，转录与翻译以及组装、成熟和释放等5个环节，其基因产物通常对宿主细胞有毒性，直接

3、影响细胞的新陈代谢，甚至干扰寄主细胞的基因表达，最终使机体产生疾病。二. 传染病病毒病毒性传染病（Viral Infectious Diseases是指由病毒引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病，一般常见的有病毒性肝炎，流行性感冒，艾滋病和传染性非典型肺炎等。其传染途径有空气传播（Airborne Transmission），水传播（Water-borne Transmission），食物传播（Food-borne Transmission）、接触传播（Contact Transmission）以及医源性传播（Iatrofentic Transmission）等多种传播

4、方式。从过去到现在，世界上不断爆发和蔓延各种病毒性传染疾病，如何对抗传染病病毒是人类一直以来所面对的严峻挑战。下面本文将对部分传染病病毒及相关的抗体与疫苗的研究领域进行研究探讨。2.1艾滋病病毒2.1.1 HIV病毒简介艾滋病，其学名为“获得性免疫缺陷综合症”（Acquired Immune Deficiency Syndrome,即AIDS）,自1981年首例病情报道以后，已经成为一种对人类健康造成极大危害的病毒性传染病。目前全球已有超过6000万人被感染，近2200万人死亡，其中绝大多数在发展中国家。艾滋病病原体是人类免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus,

5、即HIV），是一种逆转录病毒，其主要感染细胞为T细胞（T Lymphocytes）与巨噬细胞（Macrophage）。它能使受到感染的机体对疾病的免疫力逐渐衰退，使机体最终感染由其他病原体引起的疾病并无法进行免疫反应。艾滋病病毒引起的疾病主要有两种，HIV-1和HIV-2，两者同源性为45%。其中HIV-1中的M组群（main group）是目前全世界流行的艾滋病的主要病原，相对HIV-1来说，HIV-2型较弱，分布和流行较窄。研究分析显示，HIV由感染非人类灵长类动物的猴免疫缺陷病毒（Simian Immunodeficiency Virus,即SIV）演变而来，其来源时间在1925年至19

6、41年之间。HIV-1感染可通过性活动，静脉注射和母婴传播等途径，机体感染病毒后，并不会立即导致发病，其病毒一般存在几年到十几年的潜伏期，甚至机体终身无发病。对于大多数机体而言，免疫系统在长时间的潜伏期内被HIV-1诱导凋亡，使细胞中的病毒被清除，长时间下去，当免疫细胞无法满足机体内部对于清除HIV-1的需求时，机体免疫能力将急剧降低，最终免疫系统和神经中枢系统被破坏，形成艾滋病。当T细胞数量降至某一数值时（一般为200细胞/L），机体将失去对其他疾病的抵抗力。2.1.2 艾滋病防治人类一般从艾滋病病毒生活周期各步骤作为阻断其进一步感染和发展的手段，目前针对艾滋病已发展制定两种主要的疗法：一是

7、抑制HIV-1复制和小分子化学药物，其主要对象是HIV-1自身编码的三种蛋白酶和两种被膜糖蛋白及受体；一种则是疫苗，主要针对决定抗原性和免疫原性的良种被膜蛋白。前者通过抑制核苷酸类物质、蛋白酶以及其他因子治疗艾滋病，现今广泛采用的治疗法是将多种药物联合治疗的方法。然而，抑制类药物本身有很多缺点，由于病毒抗药性，药物副作用等使治疗效果不能达到预期，同时新型抑制剂类药物治疗法（如STI治疗法）亦亟待进一步分析。因此，后者则成为人们关注的重点。通过提高人体自身免疫能力，达到治疗效果，这也就是近年各实验室均在研究的艾滋病疫苗治疗法。然而，疫苗本身亦存在着局限性与不稳定性。2007年，艾滋病研究人员在一

8、次临床试验中，为3000名受试者注射HIV疫苗，这种疫苗是由美国默克制药公司和美国国立过敏感染与传染病研究所（National Institute of Allergy and Infectious Diseases）提供资金。备受瞩目与厚望的疫苗，其试验结果却是让人失望的：3000人中没有一人获得对HIV的抵抗力，更糟糕的是，部分受试者反而更容易感染HIV。最近，有科学家提出，根据系统生物学的方法对已有的艾滋病疫苗进行失败原因分析及功能改善。其主要是在试验初期，通过分析人体内的RNA数量（被激活的基因的RNA拷贝数）、蛋白质和代谢产物的含量以及遗传变异等得到免疫反应的特征图谱，研究人员根据特

9、征图谱不断测试和调整直到疫苗触发对策免疫反应与高水平疫苗反应一致为止。2.2 流感病毒2.2.1 流感病毒简介流感病毒（Influenza Virus）属于正粘病毒科（Orthomyxouiridae），是一种负链RNA病毒，不能直接用作mRNA进行蛋白质的翻译。它的外形不规则，直径在69nm间，长约60nm，其外壳蛋白以螺旋对称排列，外面包以包膜，内部含有血凝素（NA or H）和神经氨酸酶（NA or N）两种蛋白质。流感病毒能引起人与动物呼吸道感染。自上世纪以来，已经先后在世界上引起了1918年、1957年、1968以及2009年等大规模流感。因此流感病毒对人类的威胁非常大。流感病毒可以

10、根据血凝素蛋白与神经氨蛋白和基质蛋白的抗原性分为A、B、C三种类型（Lee et al, 2006），其中A型能引起全球性流感，能感染人、鸟、猪、马和其他动物，一些病毒甚至能感染家禽如鸡、鹅等，引起致命的文温瘟病，比如H1N1甲型流感病毒与H5N1禽流感。A型病毒相对其他两种病毒，对人类威胁更大，流行范围更广。上文所述三次世界范围内的大型流感均为A型流感病毒的亚型所致，然而这几种病毒均是感染鸟类的病毒。导致这种由鸟传递给人的变化的机制原因在于病毒基因组的变异，基因产物使得病毒抗原性发生改变。有两种可能导致这种变化的发生：一种是病毒因为寄主的长期接触而适应寄主体内环境，引起某些基因点突变，这也称

11、为抗原漂移（Antigenic Drift）；另一种则是两种病毒各自的RNA相互随机组合（Reassortment），最终使新生成的病毒具有两种病毒的基因，从而导致抗原性变化，这种变化成为抗原转移（Antigenic Shift）。2009年的大流感病毒便是属于含有三种遗传物质的HIN1病毒类型，其感染症状虽然比较轻，但重点是人体免疫系统无法识别这种病毒所含有的遗传物质，这说明流感病毒所发生的变异是人体无法在短时间内抵抗与免疫。2.2.2 流感病毒防治防治流感病毒一方面要加强流感病毒变异的检测，尽量作出准确的预报，以便进行有针对性的疫苗接种；另一方面是切断流感病毒在人群中的传播，流感病毒依靠飞

12、沫传染，尽早发现流感患者、对公共场所使用化学消毒剂熏蒸等手段可以有效抑制流感病毒的传播；对于流感患者，可以使用干扰素、金刚烷胺、奥司他韦等药物进行治疗，干扰素（Interferon，即IFN）是一种可以抑制病毒复制的细胞因子，金刚烷胺（Amantadine）可以作用于流感病毒膜蛋白和血凝素蛋白，阻止病毒进入宿主细胞，奥司他韦（Oseltamivir）可以抑制神经氨酸酶活性，阻止成熟的病毒离开宿主细胞。还有迹象显示板蓝根、大青叶等中药可能有抑制流感病毒的活性，但是未获实验事实的证实。除了针对流感病毒的治疗，更多的治疗是针对流感病毒引起的症状的，包括非甾体抗炎药等，这些药物能够缓解流感症状但是并不

13、能缩短病程。然而最近，有研究发现，某些流感病毒抗药性正在逐渐增强，研究人员在对最近几年5个国家里流行的数十种H1N1甲型流感病毒毒株分析后发现，这些病毒对金刚烷和神经氨酸抑制酶这两种抗流感药物产生一定的抗药性，与2007年到2008年相比，2009年到2010间具有抗药性的病毒数量增长了28%。在这种情况下，美国佛罗里达州立大学和杨百翰大学（Brigham Young University）的生物化学家利用固态核磁共振波谱法（Solid-state Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy）获得非常精确的病毒图像，对H1N1病毒内的M2表面蛋白进行观察。佛

14、罗里达州立大学的蒂莫斯.A.克洛斯（Timothy A. Cross）和他的合作者发现：M2蛋白只有在酸性环境中才被激活，并且依赖组氨酸和色氨酸工作。当组氨酸将质子从寄主细胞运送到病毒内部时，色氨酸负责开放通道。而质子通过M2蛋白通道进入病毒是病毒复制的关键环节之一。这个发现对新药开发具有很大帮助，科学家可以通过设计专门针对这种机理的药物，从而达到抑制病毒的效果。这些研究人员认为，由于病毒对M2蛋白的依赖性较大，因此很难产生具有对此抗药性的突变。三. 病毒类似体越来越多的科学观察与实验表明，比病毒更小的致病因此也能对机体进行感染，这些致病因子比病毒小，同时它拥有的结构也比病毒更简单，比如朊病毒

15、与类病毒。 朊病毒朊病毒（Prion），也称为普里昂，它不含任何核酸，只具有一种能致病的蛋白质。一直以来，朊病毒作为一种致病因子却未能被发现，它所引起的人与动物的中枢神经系统疾病在几百年前就被记载，而到了20世纪80年代才被发现证实,被认为迄今为止最小的病原体。它与病毒有着相反的性质，具有很强的热稳定性，抗辐射性，抗水解，但对蛋白质变性剂很敏感。由朊病毒导致的疯牛病（BSE）、早老痴呆症（CJD）等对人类造成极大危害。由于本身不具有遗传物质，其复制原理对于中心法则是非常大的挑战。虽然目前我们还为寻找到有效的治疗方法，但也不是对其完全束手无策，比如可以设计一种药物使朊病毒结构失衡，或者是阐明朊病

16、毒结构机理，为治疗由朊病毒导致的中枢神经疾病的提供新的治疗手段。参考文献：刘志恒 2008 现代微生物学（第二版） 北京：科学出版社龚祖埙 2006 病毒的分子生物学及防治策略 上海：上海科学技术出版社郑耀通 2006 环境病毒学 北京： 化学工业出版社 环境.能出版中心环球科学 Scientific American 2010.1 page 13 Global Science Magazines环球科学 Scientific American 2010.2 page 6671 Global Science Magazines环球科学 Scientific American 2010.6 page 6469 Global Science Magazines