昆蟲痘病毒亞科(Entomopoxvirinae) 昆蟲痘病毒A屬 蠐螬(鞘翅目)昆蟲痘病毒等昆蟲痘病毒 昆蟲痘病毒B屬 摩氏蛾(鱗翅目)昆蟲痘病毒等昆蟲痘病毒 昆蟲痘病毒C屬 淡黃搖蚊(雙翅目)昆蟲痘病毒等昆蟲痘病毒〖CDF49〗〖HT5SS〗 痘病毒引起人與多種動物包括禽類的疾病——由持續較長時間的輕症感染， 至嚴重的致死性感染。除犬和貓不發生痘病毒感染外。幾乎各種哺乳動物都有其各自的痘病 毒，但某些痘病毒可以感染幾種不同的動物。
〖BT4〗1.形態結構 〖HT5SS〗痘病毒具有獨特的形態結構，電鏡下為大型的磚形(如正痘病毒)或卵圓形(如副痘 病毒)顆粒。中央為一個兩麵凹陷的核心，兩個側分別位於凹陷內。核心是由DNA和蛋白質組 成的核蛋白複合體。緊帖於核心周圍的是一層柵欄狀的核心膜。核心和側體一起， 由 脂蛋白性表麵膜包圍，其間充填著可溶性蛋白。正痘病毒等的表麵膜顯示許多小杆狀或小球 狀單位；副痘病毒等的表麵膜上則有規律性纏繞的螺旋絲(直徑為10～20nm)。細胞外的病毒 粒子，外麵還有一層來自細胞的囊膜，囊膜內含有病毒特異的蛋白質，見圖31-1。 〖JZ〗〖HT5”SS〗圖31-1 痘病毒的結構模式〖HT5SS〗 早期研究表明，提純痘苗病毒粒子時用2巰基乙醇進行處理，可使囊膜 結構疏鬆，這可 能是由於蛋白質二硫鍵被破壞的結果。如再加入非離子化去垢劑，則外膜破壞，核心與其相 連的側體 釋出。如果再用蛋白酶(如胰蛋白酶)外理，更可使側體從核心上脫落下來。加去氧膽酸鈉、 二硫蘇糖醇和氯化鈉於痘苗病毒的核心懸液中，可以使其破裂而釋放出DNA和20%的蛋白質，以 及包括許多溶解狀態的酶類。 其它正痘病毒，如禽痘病毒和兔痘病毒等的大小和形態結構基本相 同，但羊痘病毒較小。 昆蟲痘病毒的形態差異較大。從Melolontha幼蟲分離的昆蟲痘病毒較大，直 徑為400×250nm， 其表麵有直徑為22nm的球形結構，核心呈偏心腎形，隻有單一側體。 從Amsacta幼蟲分離的痘病毒較小，具有珠狀表麵結構，核心致密，核心周圍纏繞著層中等 密度的物質，側體不明顯。
〖BT4〗2.理化學特性 病毒粒子的S20w約5 000。在庶糖中的浮密度為125g/cm3，在氯化銫中約13g/cm3， 痘苗病毒DNA的分子量為122×106，但 雞痘病毒的DNA分子量高達200×106。這樣大分子量的DNA，可以編碼幾百種蛋白質。有 關痘病毒的理化學特性的資料數據，主要來自痘苗病毒。該病毒的高度提純製品含有92%蛋 白質、32%DNA、12%膽固醇、21%磷脂、17%中性脂肪、02%非核酸碳水化合物以 及微量的銅 、核黃素和生物素。但雞痘病毒的含脂量高達病毒粒子幹重的34%。正痘病毒屬和禽痘病 毒屬抗乙醚，副痘病毒屬、羊痘病毒屬和兔痘病毒屬對乙醚敏感。痘病毒的耐乙醚程度看來 取決於其所含脂類是否為必需的脂質。痘病毒的G+C含量甚低，隻35%左右。 已知痘病毒含有70多種早期蛋白質和40多種晚期蛋白質，分子量由8kDa～250kDa不等，一 部分 為糖蛋白和磷蛋白。應用非離子去垢劑和還原劑處理痘苗病毒粒子，可以使其外膜釋出十 幾種主要多肽，如 210kDa、110kDa、85kDa、42kDa、37kDa、215kDa 、21kDa和20kDa，其中7種是糖蛋白。37kDa為主要蛋白，非糖基化。85kDa蛋白是血凝素(h emagglutinin,HA),HA-的痘苗病毒，其毒力顯著降低。42kDa蛋白為穿膜蛋白。37kDa蛋白 與病毒細胞間感染有關。另外還有32kDa膜蛋白，此蛋白質能增強病毒對機體和宿主細胞 的感染力；14kDa膜蛋白，則促進病毒與細胞以及細胞與細胞間的融合。糖蛋白對“胰蛋白 酶消化”敏感，可能緊貼於病毒粒子表麵之下，在用上述去垢劑和還原劑處理後，至少還有 18種多肽不被釋出，可能就是核 心的結構蛋白，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種蛋白質，約占核心重量的70%，其中11kDa和25kDa蛋白對RNA有很高的親和性。在病毒 粒子核 心中還有與核心DNA呈高度親合性的60kDa、43kDa、28kDa、18kDa和145kDa5種蛋白質。 痘病毒能在室溫下耐受幹燥幾個月。於幹燥條件下，可耐100℃5～10分鍾，但在潮濕條件下 ，60℃分鍾即可破壞之。對常用消毒劑具有較強抵抗力，但50%酒精和001%KMnO4可 在1小時內使其滅活。於-70℃，可以活存好多年。保存於50%甘油中的痘病毒，可於0℃以下 溫度中活存3～4年。
〖BT4〗3.增殖和培養 痘苗病毒粒子對細胞膜的吸附過程較快，50%以上的種入病毒可於接種後的15分鍾內吸附 於細胞，且無方向性，可以發生橫向或縱向吸附。 痘病毒雖然是DNA病毒，但它的整個增殖過程，全部在胞漿內進行。並在20小時內完成一個 複製周期。第一階段，痘病毒粒子與細胞表麵接觸後，被細胞吞飲到吞飲泡內，在其中 被水解酶係酶解，進行第一階段脫殼(脫去外膜)，使病毒的核心等釋放入胞漿。病 毒粒子中存在有一整套用於自身增殖的酶，病毒脫去外膜後，在病毒RNA合成酶係作用下， 占全病毒基因組近一半的拷貝被轉錄成早期mRNA。在核心內由依賴於DNA的RNA聚合酶、早期 轉錄因子(ETF)、帽加工酶、甲基化酶、終止因子、聚(A)酶和磷酸酶等協同作用下，合成早 期mRNA並很快釋放入細胞質，並開始早期蛋白質的翻譯，早期蛋白質的合成在病毒感染1～4 小時內進行。這種早期轉錄不受蛋白質合成抑製劑的影響。這些被翻譯的70多種早期合成蛋 白中的一些蛋白質 作用於核心蛋白，進行第二階段脫殼，使核蛋白和DNA相互分離。 第二階段為痘病毒D NA的複製和結構蛋白大量合成階段。早期合成的蛋白中含有 DNA聚合酶、胸苷激酶等與DNA複製相關的酶係。病毒DNA複製開始於DNA從核心蛋白分離的第 二階段脫殼期。由於DNA複製在病毒感染後2～5小時開始，故在病毒感染後2～6小時， 在 電鏡下可見到胞漿內的“工廠區”。DNA的複 製開始後，大部分早期蛋白質合成將停止，轉 入晚期mRNA的轉錄、大量結構蛋白的合成、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’末端含有約100個腺苷酸殘基。結構蛋 白的合成 階段，DNA複製自然終止。但痘病毒的某些DNA複製發生於胞核，證明了細胞核在痘病毒增 殖中的作用。 第三階段為病毒粒子成熟階段。此階段為多種 合成成份組裝成病毒粒子的過程 。其中一部分多肽，進行糖基化、磷酸基化或斷裂等修飾。超薄切片和電鏡負染可以看到， 成熟的 病毒粒子核心為兩層膜包裹了的DNA。在“工廠區”內出現月牙狀脂質雙層膜結構，凸麵上 有一 層短的針狀體。隨後逐漸變為球形的閉合脂質雙層膜，其中央腔內含有電子密度高的顆粒 物質，最後出現清晰的核心和側體，並且逐漸成熟。可見在細胞質內裝配的成熟痘 病毒具有重新合成的脂質雙層膜，但與細胞膜無關。病毒粒子在 出芽時仍可獲得與感染細胞膜相關的脂質雙層外膜，即囊膜。但尚不清楚病毒粒子是如何離 開“工廠區”，運動至細胞周 邊的。 除接觸傳染性膿皰性皮炎病毒以外，其它痘病毒易在其感染細胞內形成胞漿內包涵體。 包涵體內含有病毒粒子，又稱原生小體。現已清楚，隻有一少部分病毒經出芽方式離開感染 細胞，而大部分病毒粒子仍滯留在感染細胞 內。一個感染細胞可產生10 000個病毒粒子。 利福 平(rifampin)可阻斷痘苗病毒外膜的形成和病毒粒子的集聚，而甲吲噻腙(methisazone)則 阻斷晚期蛋白質合成和病毒粒子的集聚。 大多數痘病毒易在雞胚絨毛尿囊膜上生長，並產生潰爛的病灶、痘斑或結節性病灶。痘斑的 形態和大小隨病毒種類或毒株而不同。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環死的痘斑，牛痘病毒和某些嗜神經性痘苗毒株產生 中央出血性痘斑(紅痘)。兔纖維瘤病毒在絨毛尿囊膜上引起極微小的病變，甚至難用肉 眼 見到。各種正痘病毒在雞胚中生長的溫度上界不同，例如猴痘病毒和鼠痘病毒為39℃，天花 病毒為385℃，牛痘病毒為40℃，痘苗病毒和兔痘病毒為41℃。這些差別常被用於各種正 痘病毒的鑒別。 痘病毒易在組織培養細胞內增殖，並常產生明顯的細胞病變或蝕斑。經常用於病毒培養的細 胞有牛腎、兔腎細胞、HeLa細胞和雞胚成纖維細胞等。感染正痘病毒的細胞經常具有血細胞 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、猴痘病毒和小鼠脫腳病(鼠痘)病毒的囊膜表 麵和 感染細胞膜表麵有血凝素蛋白，因此能夠凝集火雞紅細胞和某些品種的雞的紅細胞。而禽痘 病毒、羊痘病毒、兔痘病毒和副痘病毒均無血凝素蛋白。 血凝素是分子量為85kDa和68kDa的糖蛋白，它具有N和O連接的糖分子，而其它病毒糖蛋白隻 有N連接的糖分子。85kDa蛋白產生於病毒感染早期，且分布於囊膜表麵。68kDa蛋白則出現 在病 毒感染晚期，可能來源於85kDa蛋白。應用離心沉澱方法，可將血凝素由病毒粒子上分離下 來。血凝素為 直徑50～65nm的顆粒，可耐100℃煮沸加熱。以乙醚酒精抽提法分開的這兩種成分，可 以再次重新組合成為具有活性的血凝素。借助紅細胞吸 附試驗，也可證明痘苗和天花病毒感染的 細胞胞膜上存在血凝素。已經吸附於紅細胞上的血凝素不會自動由細胞上脫落下來。 給動物注射血凝素，可使其產生抗血凝素抗體。疫苗接種的人和動物的血清中，也有這種 抗體的存在。但已證明血凝素抗體沒有中和病毒作用。
〖BT4〗5.抗原性 痘病毒的抗原結構頗為複雜，應用補體結合、中和、血凝抑製和瓊脂擴散等試驗都可檢出許 多抗原成分。 應用弱堿消化法，可由痘病毒的核心中提出一種核蛋白抗原，即NP抗原，脊椎動物痘病毒的 這種抗原為所有脊椎動物的痘病毒所共有。 病毒粒子表麵具有一種複雜抗原，即LS抗原。LS抗原實質上是不耐熱的L抗原和耐熱的S抗原 的複合物。 應用中和試驗可以測出各個種或株之間的微小抗原差異。補體結合試驗和瓊脂擴散試驗 的鑒別能力較差。 在同屬病毒的各成員之間存在著許多共同抗原和廣泛的交叉中和反應性抗原，但(兔痘病毒 屬)在不同屬的病毒之 間常無交叉中和作用。在瓊脂擴散試驗中，正痘病毒和粘液纖維瘤病毒與相應的抗血清 產 生多達20條的沉澱線。這兩個病毒屬中各成員之間的抗原性極為相似，彼此間經常隻有1個 抗原不同。
〖BT4〗6.病原性 痘病毒引起人和許多動物的全身性或局部性皮膚痘疹。但各類痘病毒的感染範圍不同。大多 數痘病毒，例如兔的粘液瘤病毒、小鼠的脫腳病病毒和牛的丘疹性口炎病毒等，均有其專 一的感染宿主，而不感染其它動物。但牛痘病毒和接觸傳染性膿皰性皮炎病毒等則感染多 種動物，乃至於人。雞痘病毒也可感染多種禽類。禽類的痘病毒極難使哺乳動物發生感染， 反之亦然。有人認為，所有的痘病毒可能都來源 於一個或幾個基本毒株，在其長期進化過程中逐漸適應了不同的宿主。 痘病毒易在動物體內引起全身性感染。由於出現病毒血症，使全身皮膚出疹，最初為皮膚各 層的增生，隨後發生壞死。臨床上開始時為丘疹，隨後變為水皰和膿皰。內髒中則可 能 發生壞死灶。兔的纖維瘤病毒則隻誘發結締組織的良性腫瘤。 禽類的痘病變與哺乳動物的痘病變不同，主要呈現結締組織增生和發生腫瘤，而不是膿皰 。 各種痘病毒，在劃痕接種於本動物的皮膚上時，大多可以引起相似於自然感染的痘疹。 大多數痘病毒感染的特征，是在感染細胞內形成1個或多個胞漿內包涵體。這種包涵體為圓 形或卵圓形，Feulgen染色陽性。姬姆薩染色時呈現紅紫色，蘇木紫伊紅染色呈現紫色 。用熒光抗體染色時，可證明包涵體內具有大量的病毒抗原，這種嗜酸性包涵體又叫B型包 涵體。另外還有一些包涵體(例如牛痘病毒和禽痘病毒等)，在用姬姆薩染色時呈現淡青色， 在用蘇木紫伊紅染色時呈現深亮紅色，周 圍繞有清晰的暈，Feulgen染色陰性，在用熒光抗體染色時不能證明有病毒抗原的存在，這 種嗜堿性包涵體又叫A型包涵體。A型包涵體一般出現於B型包涵體之後。 在各類痘病毒引起的疾病中，人的天花是最為令人恐怖的疾病之一，傳播極快。重型天花的 病死率可達15%～30%。自1798年Jenner氏推薦應用痘苗病毒接種以來，經過世界範圍內長 期堅持的努力，1980年5月世界衛生組織正式宣布天花已經徹底消滅，這是人類通過免疫預 防措施消滅的第一種烈性病毒傳染病。 在動物的痘病毒感染中，以綿羊痘和雞痘最嚴重，並有較高的死亡率。
上一篇：痘病毒科
下一篇：牛痘病毒
