病毒学课程论文

病毒是一类既具有生物大分子属性和生物体基本特征，又具有细胞外感染性颗粒形式和细胞内繁殖性基因形式的十分独特的生物类群。它是介于生命和非生命之间的一种物质形式，是一类比较原始的、有生命特征的、能够自我复制和严格细胞内寄生的非细胞生物。[1] 

病毒学（virology ）这门学科经历了明显的发展历程，由于病毒具有引起疾病的特点因而也会影响其宿主的历史及进化。作为一于20世纪50年代后建立起来的学科，随着科学技术的进步，技术手段的日趋完善，病毒学的研究日益深入和广泛，在此基础上，派生出许多彼此但又相互关联的病毒学专业学科，如医学病毒学、动物病毒学或兽医病毒学、植物病毒学、昆虫病毒学、肿瘤病毒学、细菌病毒学和病毒生态学和分子病毒学等。

人类感染病毒所产生的医学方面的影响己经改变了我们的历史，这也归结于很多病毒学家对研究、了解并最终消灭病毒所进行的出色的工作。现代病毒学研究出现的发展趋势包括病毒功能基因组学和功能蛋白质组学的研究、病毒分子病理学研究、朊病毒分子生物学与疾病控制 以及DNA疫苗的研究。病毒学家己经证明了生命过程的新原则，并为科学研究指明了新的方向。很多分子生物学的概念及研究工具均来源于对病毒及其宿主细胞的研究成果。本文将对病毒学发展史中各重要阶段加以介绍，并对人类病毒的预防与防治作出简要的阐述。

1 病毒概念的发展史

1.1初期（1886-1940）

19 世纪后半叶发现了细菌、真菌及原虫多种微生物。早在1840 年，吉廷根大学的著名德国解剖学家加克比· 亨乐（Jacob Henle )假设，可能存在多种感染性因子,它们可以引起特殊的疾病但由于体积太小在光学显微镜下无法看到。[2]当时由于缺少能证明这类感染因子存在的任何直接证据，他的观点一直未被接受。这时候微生物学领域的三项重要的进展共同为亚显微因子概念的发展搭建了一个舞台，这后来被称为病毒（virus ）。

1.2植物病毒与噬菌体发现与研究时期（1929 -1956 ）

烟草花叶病毒及其相关的植物病毒对于研究病毒起源和病毒学的发展起了非常重要的作用。20 世纪头几十年，科学家发明了纯化酶（蛋白质）的方法。病毒的第一张“图片”来自X 光结晶拍照，图片显示棒形晶体有一个不变的直径，以六边形排列，里面含有RNA 和蛋白质。[3]病毒（即烟草花叶病毒）的第一张电子显微照片是用德国制造的一台显微镜拍摄的。这些照片都证实了病毒颗粒的棒形结构。

加拿大医学细菌学家费利克斯· 德赫雷尔对痢疾患者的粪便进行过滤，很快从过滤的乳状液中分离出痢疾杆菌，并且加以培养。细菌不断生长，覆盖了培养皿的表面。德赫雷尔偶然观察到清楚的圆点，上面没有长出任何细菌。他把这些东西称为乳样斑,或称为噬斑。德赫雷尔把这些使细菌形成噬斑的病毒称为噬菌体，紧接着他发明了病毒学研究领域沿用至今的方法。

1.3动物病毒研究发展早期（19-1965）

科学家们发现了在光学显微镜下看不到的可滤过病原体，这种病原体只在活动物组织中复制。确实有一些惊人的发现，例如由蚊虫为媒介传播的黄热病病毒，受感染组织中可见的特殊病理包涵体（病毒），甚至可引起癌症的病毒病原体。在整个研究初期（1900-1930 年），科学家们发现了多种病毒，鉴定了其大小（使用不同孔径的滤器）、研究了病毒对化学或物理制剂的抵抗力（例如酒精、乙醚等）和致病作用。仅根据这些特征就可以清楚地看出，病毒是千差万别的病原体。一些病毒甚至可在光学显微镜下看到（痘病毒可在暗视域光学仪器中看到）。一些病毒可被乙醚灭活，而另一些则不能。病毒性疾病影响每一种组织。病毒引起慢性或急性疾病。它们是持续存在的病原体，或者周期性发作。病毒可能造成细胞的损坏或引起细胞的增殖。早期的病毒学家不能在光学显微镜下看到他们研究的病原体，并且常常由于病毒的种类繁多而不知所措，但对他们的研究必须有所承认。

各种研究思路、技术成就和试验材料在病毒学领域立即产生了两种影响。首先，它们使科学家们开发出脊髓灰质炎疫苗，这是第一种在细胞培养中产生的疫苗。1798 年至1949 年，使用的所有疫苗（天花、狂犬病、黄热病、流感）都是在动物或含胚鸡蛋中培养的。脊髓灰质炎病毒是在长颈瓶中培养的猴肾细胞中生长的。其次，为研究病毒进行的细胞培养开始了分子病毒学的新时代。对培养中的动物病毒的第一次空斑检验是用脊髓灰质炎病毒进行的。它使科学家们对脊髓灰质炎病毒进行了与当代对噬菌体一样的详细和重要的分析。

1.4 现代时期：1960 年至今

在此期间，科学家们对病毒中重组DNA 的发现了逆转录酶，绘制出SV40 病毒性内切酶图谱，通过DNA 克隆将血红蛋白克隆入SV40 病毒，研究基因治疗针对SV40 病毒，逆转录病毒，腺病毒,腺相关病毒，将λ噬菌体载体用于丙型肝炎病毒基因的克隆等重大突破性试验进展。在肿瘤病毒学中分离到引起人类肿瘤的病毒EB 病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、人乳头瘤病毒、卡波氏肉瘤病毒、人类T-细胞白血病病毒以及鲁斯氏肉瘤病毒癌基因的发现。在疫苗研发中成功研制出沙克和萨宾脊髓灰质炎病毒疫苗、乙肝病毒疫苗一重组亚单位疫苗，预防病毒感染和肿瘤，首次用于消灭的疾病天花病毒疫苗。不断的新药开发也为与人类病毒的斗争带来了曙光，比如针对胞疹病毒一2 的药物、 蛋白酶抑制剂，逆转录酶抑制剂一HIV 病毒的鸡尾酒疗法、干扰素-丙型肝炎，乙型肝炎病毒及多发性硬化症等。

人们不断探索威胁人类的流行病病毒，它的进展包括探知甲型流感病毒的遗传漂移和及变异、首次对AIDS 的描述、1983 年和1984首次发现HIV 病毒、朊病毒病的认知及其机制的解释、用高通量核普酸测序的方法阐明病毒和病毒毒力的进化关系等。[4]

现代病毒学主要是以细胞培养研究发展起来的，它十分详细地描述了病毒的复制周期。病毒学家们证明了病毒基因组或病毒蛋白质与宿主细胞蛋白质之间复杂的相互作用。如前所述，这使人们利用分子生物学和细胞生物学的工具对受感染或未受感染宿主细胞进行了十分深入的探索。随着这种方法的成熟，这些问题变得更为详细，不再是一般人感兴趣的问题，因此，病毒学家们又重新研究自然宿主动物，或者相关的动物模型，探讨新的问题。利用一些病毒的研究发现了一些影响病毒毒力的基因及其功能。如何减轻宿主对病毒性疾病的发病症状是未来研究的主题。

2  人类病毒的研究发现

由病毒引起的人类疾病种类繁多。已经确定的如，伤风、流感、水痘等一般性疾病，以及天花、艾滋病、SARS和禽流感等严重疾病。还有一些疾病可能是以病毒为致病因子；例如，人疱疹病毒6型与一些神经性疾病，如多发性硬化症和慢性疲劳综合征之间可能相关。此外，原本被认为是马的神经系统疾病的致病因子的玻那病毒，现在被发现可能能够引起人类精神疾病。

不同的病毒有着不同的致病机制，主要取决于病毒的种类。在细胞水平上，病毒主要的破坏作用是导致细胞裂解，从而引起细胞死亡。在多细胞生物中，一旦机体内有足够多的细胞死亡，就会对机体的健康产生影响。虽然病毒可以引发疾病，却也可以无害地存在于机体内。例如，能够引起感冒疮的单纯疱疹病毒可以在人体内保持休眠状态；这种状态又被称为“潜伏”，这也是所有疱疹病毒（包括能够导致腺热的艾伯斯坦-巴尔病毒和能够导致水痘的水痘－带状疱疹病毒）的特点。进入潜伏状态的水痘－带状疱疹病毒在“苏醒”后，能够引起带状疱疹。

一些病毒能够引起慢性感染，可以在机体内不断复制而不受宿主防御系统的影响。这类病毒包括乙肝病毒和丙肝病毒。受到慢性感染的人群即是病毒携带者，因为他们相当于储存了保持感染性的病毒。当人群中有较高比例的携带者时，这一疾病就可以发展为流行病。

流行病学研究是用于在病毒性疾病爆发时及时切断病毒在人群中的传染链。防治措施是针对病毒的传播方式进行控制。发现病毒源和鉴定病毒是其中的重要环节。一旦病毒被鉴定，其传播就可以通过注射疫苗来阻断。当没有可用的疫苗时，改善环境卫生以及采取消毒措施也可以有效地防止病毒传播。通常受感染的病人需要与其他健康人群隔离开，而对有接触过病毒的人需要进行隔離檢疫。大多数人和动物的病毒感染具有一定的潜伏期，在这一期间，不会有患病的迹象和症状。病毒性疾病的潜伏期从几天到几个星期不等，但多数病毒感染的潜伏期已经得以确定。在潜伏期之后，会有一段“可传染期”，即此期间受感染的个体可以将病毒传染给其他个体。对于了解可传染期和潜伏期的长短对于控制疾病的爆发也非常重要。当疾病爆发导致一个人群、社区或地区中有反常的高比例患病者时，这一疾病就被称为流行病；如果疾病传播到世界范围则被称为瘟疫。

病毒是导致癌症发生的原因之一。与人类癌症相关的主要病毒有人類乳突病毒、乙肝病毒、艾伯斯坦-巴尔病毒和人类嗜T淋巴细胞病毒。肝炎病毒可以诱发慢性病毒感染从而导致肝癌。人类嗜T淋巴细胞病毒可以导致热带痉挛性瘫痪和成人T细胞白血病。人類乳突病毒是子宫颈癌、皮肤癌、肝门癌和阴茎癌的成因。在疱疹病毒科中，卡波西肉瘤相关疱疹病毒能够导致卡波西肉瘤和体腔淋巴瘤。[5]

3  几种常见病毒性疾病的预防与治疗

3.1 天花的消失

人类历史上十大传染病之一天花由同名病毒——天花病毒（Variola virus）引起。天花之所以在历史上造成如此之大的伤害与天花的特性密切相关。天花病毒繁殖速度快，而且是通过空气传播，传播速度惊人。天花病毒有不同的种类，对人类会造成不同程度的感染。大多数的天花患者会痊愈，死亡情形常发生在发病后1或2周内，约有30%的死亡率。[6] 

到目前为止，对天花还没有确定有效的治疗方法。感染天花的病人通常是以支持疗法进行治疗，例如静脉注射电解质、营养品或以药物控制高烧或疼痛，同时也会以抗生素来预防感染天花病毒后随之而来的细菌感染问题。 

采用接种的方法来预防天花由来已久。中国历史上的名医孙思邈用取自天花口疮中的脓液敷着在皮肤上来预防天花。到明代以后，人痘接种法盛行起来。1796年，英国乡村医生爱德华·詹纳发现了一种危险性更小的接种方法。他成功地给一个8岁的男孩注射了牛痘。现在的天花疫苗也不是用人的天花病毒，而是用牛痘病毒做的，牛痘病毒与天花病毒的抗原绝大部分相同，而对人体不会致病。1979年10月26日联合国世界卫生组织在肯尼亚首都内罗毕宣布，全世界已经消灭了天花病，并且为此举行了庆祝仪式。 

3.2  流感防治之道

疫苗接种目前仍是预防和控制流感的主要措施。当疫苗和正在流行的流感病毒抗原匹配良好时，在65岁以下的健康人群中可预防大约70%一90%的疾病发生。老年人注射疫苗后抗体滴度较低，对流感相关上呼吸道感染仍保持易感，但疫苗对预防下呼吸道病变和并发症仍有效。疫苗必须在流感季节到来之前接种，且需甸年接种，但一般不推荐全民接种，美国免疫实践咨询委员会(ACIP)推荐在下列人群中接种疫苗：(1) 流感并发症的高危人群。(2)可能传播流感给高危人群的人。目前进入临床应用的神经氨酸酶抑制剂有扎那米韦和奥司他韦，它们对甲、乙型流感均有效。患流感后应尽早就医，适当隔离，以减少传播。患者外出就医或到其他公共场所应戴口罩，并应尽量避免集中就诊。流感流行期间，应暂停集会和集体娱乐活动。对婴幼儿、原有心或肺慢性疾病患者、孕妇和老年人，应重点保护。一般人最好戴口罩，口罩要求用七层纱布制成，并每日换洗。[7]

3.3  禽流感的防治

禽流感是由禽流感病毒引起的一种急性传染病，也能感染人类，人感染后的症状主要表现为高热、咳嗽、流涕、肌痛等，多数伴有严重的肺炎，严重者心、肾等多种脏器衰竭导致死亡，病死率很高，通常人感染禽流感死亡率约为33%。此病可通过消化道、呼吸道、皮肤损伤和眼结膜等多种途径传播，区域间的人员和车辆往来是传播本病的重要途径。

治疗方法：

（一）对疑似和确诊患者应进行隔离治疗。 

（二）对症治疗可应用解热药、缓解鼻黏膜充血药、止咳祛痰药等。儿童忌用阿司匹林或含阿司匹林以及其他水杨酸制剂的药物，避免引起儿童Reye综合征。 

（三）抗流感病毒治疗应在发病48小时内试用抗流感病毒药物。

（四）中医药治疗参照时行感冒（流感）及风温肺热病进行辨证论治。 

3.4  乙型肝炎的预防与治疗

乙型病毒性肝炎，简称乙肝，是一种由乙型肝炎病毒（HBV）感染机体后所引起的疾病。乙型肝炎病毒是一种嗜肝病毒，主要存在于肝细胞内并损害肝细胞，引起肝细胞炎症、坏死、纤维化。乙型病毒性肝炎分急性和慢性两种。

乙型肝炎是血液传播性疾病，主要经血（如不安全注射史等）、母婴传播及性传播，皮肤粘膜破损传播也有一定比例，如纹身、扎耳洞、内窥镜检查等，血液制品现已严格控制，传播可能性大大减少，不规范输血及血制品时才有发生。医务人员工作中的意外暴露也不容忽视。随着乙肝疫苗在新生儿中的大力推广，及其它母婴阻断措施的实施，母婴传播得到极大控制。目前HBV-DNA阳性母亲分娩约有百分之九十通过干预成功阻断母婴垂直传播。HBV感染不经呼吸道、消化道传播，因此日常学习、工作或生活接触，如同一办公室（共用电脑等办公用品）、同住一宿舍、同一餐厅用餐及拥抱、握手、共用厕所等不会感染HBV。为防止乙型肝炎的传播，在输血时应严格筛除乙型肝炎抗原阳性献血者，血液和血液制品应防止乙型肝炎抗原的污染，注射品及针头在使用之前应严格消毒。流行病学和实验研究未发现乙肝能经吸血昆虫，如蚊虫、臭虫叮咬传播。[8]

治疗用药要从药物的疗效、安全性(不良反应)、耐药基因屏障和价格四个方面综合考虑。慢性乙型肝炎的治疗一线用药推荐使用聚乙二醇干扰素(Pe甜FN)、恩替卡韦(ETv)或TDF，二线药物为替比夫定(L—dT)。对高病毒载量患者应优先考虑使用核苷(酸)类药物。对肝硬化失代偿、肝移植、应用免疫抑制剂的患者推荐联合使用核苷(酸)类药物。对妊娠患者，可考虑给予LAM或L—dT，以降低HBV垂直传播的风险。对初治患者不提倡使用核苷(酸)类药物的从头联合治疗。核苷(酸)类药物可以减少耐药发生和提高治疗结束时病毒学应答率，但不能显著提高持续病毒学应答率，有学者提出有必要进行强效核苷(酸)类药物的联合治疗研究。[9]

3.5 艾滋病的预防与治疗

艾滋病，即获得性免疫缺陷综合症，是人类因为感染人类免疫缺陷病毒后导致免疫缺陷，并发一系列机会性感染及肿瘤，严重者可导致死亡的综合征。目前，艾滋病已成为严重威胁世界人民健康的公共卫生问题。1983年，人类首次发现HIV。目前，艾滋病已经从一种致死性疾病变为一种可控的慢性病。

预防HIV的方法

①传染源的管理：高危人群应定期检测HIV抗体，医疗卫生部门发现感染者应及时上报，并应对感染者进行HIV相关知识的普及，以避免传染给其他人。感染者的血液、体液及分泌物应进行消毒。 

②切断传播途径：避免不安全的性行为，禁止性乱交，取缔娼妓。严格筛选供血人员，严格检查血液制品，推广一次性注射器的使用。严禁注射毒品，尤其是共用针具注射毒品。不共用牙具或剃须刀。不到非正规医院进行检查及治疗。 

③保护易感人群：提倡婚前、孕前体检。对HIV阳性的孕妇应进行母婴阻断。 

高效抗逆转录病毒治疗是艾滋病的最根本的治疗方法。而且需要终生服药。治疗目标：最大限度地抑制病毒的复制，保存和恢复免疫功能，降低病死率和HIV相关性疾病的发病率，提高患者的生活质量，减少艾滋病的传播。

目前还没有能够治愈艾滋病的药物，已经研制出的一些药物只能在某种程度上缓解艾滋病病人的症状和延长患者的生命。艾滋病的治疗尚无特效的病因疗法，也没有疫苗预防接种，但总的治疗原则为抗感染、抗肿瘤、杀灭或抑制HIV病毒、增强机体免疫机能。艾滋病治疗在临床上可分为免疫调节及免疫重建治疗、

抗感染治疗、 抗肿瘤治疗、针对性药物治疗法、抗艾滋病病毒的药物治疗。

艾滋病的治疗在目前一方面是抑制病毒，增强免疫功能，另方面是抗感染，抗肿瘤，缓解症状延长生命。现在最常用的是叠氮胸苷、双脱氧肌苷和双脱氧胞苷等，据有关资料显示，在感染早期如联合使用上述药物则效果更好。但是以上药物均系国外生产，且价格很贵，国内很少使用。其他免疫调节药物有干扰素、白细胞介素和丙种球蛋白等，都具有抗病毒、抗细菌感染和增强免疫调节的作用。其中白细胞介素还可使患者淋巴细胞数增加，改善人体免疫功能。[10]

病毒学研究的任务在于阐明病毒的性质及其与宿主的关系,研究的目的在于通过研究病毒,了解生命的一些基本问题、预防和控制各种病毒性疾病的发生和流行、利用病毒为人类造福等。 病毒研究在控制传染性疾病中起着巨大的作用，继根除天花后，世界卫生组织(WHO)专家预测近期将在全球消灭脊髓灰质炎。病毒学研究探索时代的科学家应该受到赞誉，他们的描述非常接近于现实，由于看不到，只能靠对宿主产生的影响而推断微生物的存在。病毒学的100年历史构筑了新的概念，提出了对生命进程的新见解。

面对当前病毒学发展的挑战和机遇，如何采取适宜的应对策略是提交给当代世界病毒界的一个重大课题。传统的病毒学理论和以病毒细胞培养技术[11]所带动的技术极大地推动了二十世纪病毒学的发展并在其中占据了主流，解决了大多数问题。而留给二十一世纪病毒学待解决的难题多是原有理论和技术所无法解决的，因而需要新的理论发展和技术创新，这是当代病毒学所面临的最大挑战。借助前人对病毒学研究和发现的成果，以及针对各类病毒性疾病开发出的药物和医学手段，目前的人类病毒性疾病的预防与治疗可以在循序渐进的发展模式中更上一个台阶，从而完成病毒学家肩负的保卫人民生命健康和维护社会经济稳定发展的历史使命。

参考文献：

[1] 王小纯 等.病毒学[M].中国农业出版社.2007.

[2] 董宗祈.临床医学病毒学的研究和应用.中国现代医生[J].2008,46(18).

[3] 李大伟.我国植物病毒学的研究现状及发展策略.植物保护[J].2010,36(2).

[4] 徐瑞裴.病毒学发展史[M].辽宁教育出版社.1993.

[5] 张卓然，倪语星，尚红.病毒性疾病诊断与治疗[M].科学出版社.2009.

[6] 谭晓东.突发性公共卫生事件预防与控制[M]. 湖北科学技术出版社.2003.

[7] 中国中医药研究促进会. 紧急防治流感与禽流感[M]. 石油工业出版社.2005.

[8] 谭诗文. 高致病性禽流感的预防与控制[M]. 贵州科技出版社.2007.

[9] 徐东平.乙型肝炎和丙型肝炎的抗病毒治疗进展. 传染病信息[J].2008,2l(6):321-323.

[10] 桂希恩.生命要设防·预防艾滋病知识普及读本[M]. 湖北科学技术出版社.2008

[11] 邵一鸣.病毒学面临的挑战及其在新世纪发展的机遇.中国病毒学[J].2004,19(3):291-292.