第三病毒的增殖精要.doc

第三章 病毒的增殖 病毒的增殖是病毒侵入寄主细胞后，利用宿主细胞的成分和生物合成机构，以病毒核酸为模版来合成病毒本身成份，并装配成新的子代病毒子的过程。这一过程不同于细胞性生物的繁殖（二分裂或有丝裂等），故称为增殖成复制，而有别于繁殖。 对于病毒增殖过程和生物合成的研究，不仅关系到病毒病的防治，而且涉及生命起源和肿瘤学等重大理论和实践课题。 有关生命本质及其起源的研究，必须从非细胞形态的生命物质开始。在这方面，病毒是最理想的模型。例如，在有适当的前体和酶的存在条件下，提纯的病毒RNA或DNA甚至可在试管内增殖。同样，病毒RNA可在试管内于细菌的核蛋白体上译制病毒蛋白质。病毒核酸和病毒蛋白质也可在试管内装配成为完整的病毒子等。又有人认为，病毒可有以“附加基因”的方式，结合入细胞遗传物质，成为生物进化的原因。 肿瘤，就其本质来讲，是细胞基因突变的结果。病毒至少是肿瘤病因中的一个重要因素。目前发现的脊椎动物肿瘤病毒已经超过30种，而有致肿瘤特性的病毒约有150多种。最近证明，RNA致瘤病毒可借反录酶的作用，在细胞内复制出含有病毒信息的DNA，结合入细胞DNA，改变细胞的遗传性，干扰细胞的正常生命活动而导致细胞恶性变。最近发现“缺损病毒”，没有完整的病毒子构造，可能只有核酸的片段残留在细胞中，与细胞染色体结合而逐代传递，成为细胞恶性变的原因。 病毒性疾病的化学预防和化学治疗，已被证明是完全可能的，实践中也已取得初步成果。目前发现的一些不见于正常细胞而为病毒增殖所必需的核酸合成酶和其他蛋白质，为病毒病的的化学防治提供了进一步的可能性。而对病毒生物合成各环节的深入了解，则为选择适当药物，切断病毒增殖周期，阻碍病毒增殖而达到防治目的，创建现实的基础。 第一节 病毒的增殖场——细胞 病毒由于缺乏自身增殖所需的完整酶系统，增殖时必须依靠宿主细胞合成核酸和蛋白质，甚至直接利用宿主细胞的某些成分，这就决定了病毒在细胞内专性寄生的特性。活细胞是病毒增殖的唯一场所，也是病毒生物合成所需的能量和材料的主要供应者。 一、细胞膜 细胞膜是病毒感染时，病毒粒子遇到的第一个表面。胞膜外层表面的特性决定着病毒子能否对其发生特异性吸附。细胞膜及其下层胞浆的运动，则对已经吸附的病毒子呈现吞饮作用。就某些病毒来说，胞膜也是病毒感染末期病毒子脱离细胞的最后一个屏障。但在另一些病毒，例如大多数带有囊膜的病毒，胞膜都是病毒生物合成的一个最后阶段：病毒子在胞膜上出芽成熟，已经改变了的胞膜成分变为病毒子的组成部分。 二、胞浆 胞浆是病毒成分的重要合成部位。病毒蛋白质的合成以及绝大多数RNA病毒核酸复制，发生于胞浆内。于DNA病毒，痘病毒的DNA也在胞浆内合成，痘病毒甚至可在去核细胞内合成病毒DNA和病毒蛋白质。 病毒子的装配也多数在胞浆内进行。某些病毒还在胞浆内形成包涵体。 胞浆内含有的许多细胞器，在病毒增殖过程中起着一些重要作用如下： 1．线粒体：线粒体参与细胞的能量代谢活动和蛋白质合成。在病毒增殖过程中，线粒体可能是一个供能机构。 2．高尔基氏体：高尔基氏体与细胞内物质的储存、聚集和转运有关。参与细胞分泌颗粒、初级溶酶体等的形成，并可能与糖蛋白和粘多糖的合成有关。 3．核糖体：许多核糖体由mRNA多核苷酸链连接起来，形成聚核蛋白体，成为细胞合成蛋白质的主要场所。病毒多肽链也可能都是在核蛋白体上合成的，即使是在细胞核内增殖的病毒，例如腺病毒和疱疹病毒等。 4．溶酶体：在某些病毒的感染过程中，病毒子被吞（饮）入细胞，存在于吞饮泡内，由于溶酶体与吞饮泡的膜融合，酶类释出，使病毒子降解，从而有助于病毒脱壳和释出核酸。另外，在某些病毒感染时，溶酶体膜的通透性增高，溶酶体酶渗出于胞浆内，引起细胞自溶，这可能是病毒感染中细胞死亡的一个原因。 5．胞核：许多病毒，包括大多数DNA病毒和少数RNA病毒，在胞核内合成核酸，与胞浆糖体上形成并转运到胞核内的病毒蛋白质装配成核衣壳。某些病毒，例如疱疹病毒，再在核膜上出芽时获得囊膜。这些在胞核内增殖的病毒还常在感染细胞核内形成包涵体。流感病毒的RNA和病毒蛋白质看来都在胞核内合成，并迅速结合成螺旋样病毒核蛋白。 第二节 病毒的增殖过程 动物病毒的增殖过程大致为：病毒吸附于易感细胞表面；穿入细胞内；脱去衣壳和暴露核酸；转录信使RNA、转译衣壳蛋白和复制子代核酸等一系列生物合成；子代核酸和衣壳装配在一起，有时还要加一层囊膜才能达到成熟阶段；最后从宿主细胞释放出来。这些过程有些是同时进行的，有些是交叉进行的，不能截然分开。据此，病毒增殖过程可分为吸附、侵入与脱壳、病毒成分的合成及装配与释放4个主要阶段，也有人分为6个阶段。 病毒的吸附、侵入和脱壳是病毒感染宿主细胞的开始阶段，即早期感染阶段。吸附是对所有病毒均适合的术语，表示细胞和病毒的最初接触，而侵