瘦身中药病毒的复制增殖过程

2021年1月28日发(作者：中药石决明)
病毒的复制增殖过程

病毒不具有能独立进行代谢的酶系统，
因此只有进入活 的易感宿主细胞
内，
由宿主细胞提供合成病毒核酸与蛋白质的原料，如低分子量前体成
分、能量、必要的酶等，病毒才能增殖。病毒增殖的方式不是二分裂，
而是自我复制。即以病毒核酸为模 板，在
DNA
多聚酶或
RNA
多聚酶及
其他必要因素作用下，合成子 代病毒的核酸和蛋白质，
装配成完整病毒
颗粒并释放至细胞外。病毒复制（
repli cation
）一般可分为吸附、穿入、
脱壳、生物合成及装配与释放
5
个阶 段，称为复制周期（
replication
c
ycle
）。病毒经过复制 产生大量的子代病毒，而此时，宿主细胞的生物
合成则受到不同程度的抑制和破坏。


一、病毒复制周期


吸附（
adsorption
）

吸附于宿主细胞表面是病毒感染的 第一步。吸附
主要是通过病毒体表面的配体蛋白与易感细胞表面特异性受体相结合。
不同细胞表 面有不同受体，
它决定了病毒的不同嗜组织性和感染宿主的
范围，如小
RNA
病毒衣壳蛋白特定序列能与人及灵长类动物细胞表面
脂蛋白受体结合，
而腺病毒衣壳触须样纤维 能与细胞表面特异性蛋白相
结合。有包膜病毒多通过表面糖蛋白结构与细胞受体结合，
如流感病 毒
HA
糖蛋白与细胞表面受体唾液酸结合发生吸附；人类免疫缺陷病病毒
（
H IV
）
包膜糖蛋白
gp120
的受体是人
Th
细胞表面CD4
分子；
EB
病毒
则能与
B
细胞
CD21
受体结合。无受体细胞不能吸附病毒，也不能发生
感染。细胞含受体数不尽相同，最敏感细胞可 含
10
万个受体。吸附过
程可在几分钟到几十分钟内完成。


穿入（
penetration
）

病毒与细胞表面结合后，可通过 胞饮、融合、
直接穿入等方式进入细胞。胞饮类似吞噬泡，
细胞内陷将病毒包进细胞
浆 内，无包膜病毒多以胞饮形式进入易感染动物细胞内。融合是指病毒
包膜与细胞膜融合，包括病毒融合蛋 白与细胞第二受体的作用，如
HIV
与
CCR5
的结合。融合后再将病毒的核 衣壳释放至细胞浆内。还有少数
无包膜病毒在吸附时某些蛋白衣壳的多肽成分发生改变，
从而可 直接穿
过细胞膜。


脱壳（
uncoating
）

病毒脱去蛋白衣壳后，核酸才能发挥 作用。多数
病毒穿入细胞后，
在细胞溶酶体酶的作用下，
脱去衣壳蛋白释放病毒核酸。
痘病毒脱壳过程复杂，
分为两步。
先由溶酶体酶作用脱去外壳蛋白，
再经病毒编码产生的脱壳酶脱去内层衣壳，方能使核酸完全释放出来。


生物合成（
biosynthesis
）

病毒脱壳后，进入生物合 成阶段，即病毒
利用宿主细胞提供的环境和物质合成大量病毒核酸和结构蛋白。
病毒核
酸在细胞内复制的部位因核酸类型不同而不同。
除痘病毒外，
DNA
病毒
都在 细胞核内复制；
除正粘病毒和逆转录病毒外，
RNA
病毒均在细胞浆
内复制。


生物合成一般分早期和晚期两个阶段。
早期蛋白合成阶段是病毒早期基< br>因组在细胞内进行转录、
翻译而产生病毒生物合成中必需的酶类及某些
抑制或阻断细胞核 酸和蛋白质合成的非结构蛋白，
以利于病毒进一步复
制、
阻断宿主细胞的正常代谢。晚 期蛋白合成阶段是根据病毒基因组指
令，开始复制病毒核酸，并经过病毒晚期基因的转录、翻译而产生病 毒
的结构蛋白。
生物合成阶段用电镜方法在细胞内查不到完整病毒，
用血
清学 方法也测不到病毒抗原，
故被称为隐蔽期。
各病毒隐蔽期长短不一，
如脊髓灰质炎病毒 为
3
～
4
小时，而腺病毒为
16
～
18
小 时。


根据病毒核酸类型不同、基因组转录
mRNA
及合成蛋白 方式不同，将
病毒的生物合成过程分为
6
个类型，
即双链
DNA病毒、
单链
DNA
病毒、
单正链
RNA
病毒、单负链< br>RNA
病毒、双链
RNA
病毒及逆转录病毒。



图
4-3
dsDNA
病毒复制示意图


以单纯 疱疹病毒为例。（
1
）病毒与细胞结合；（
2
）病毒进入细胞，去
包 膜；
（
3
）脱壳；
（
4
）病毒
DNA
进入 细胞核；
（
5
）病毒基因组复制，
合成子代病毒及病毒
mRNA；（
6
）以病毒基因转录的
mRNA
进入细胞
质；（
7
）病毒
mRNA
翻译病毒子代蛋白，包括早期蛋白和晚期蛋白；
（
8
）装配子代病毒；（
9
）出核，同时披上包膜；（
10
）释放到胞外


1
．
双链
DNA
病毒

ds DNA
病毒复制过程可分为早期和晚期两个阶段
（图
4-3
）。早期阶段是病 毒利用宿主细胞核内的依赖
DNA
的
RNA
多聚酶，
转录早期
mRNA
，再于胞浆内的核糖体翻译出早期蛋白。早期蛋白主要
是非结构蛋白，包括
DNA
多聚酶、脱氧胸腺嘧啶激酶及调控基因和抑
制细胞代谢的多种酶类，
用于子代< br>DNA
的复制。
晚期阶段包括子代
DN
A
复制和晚期蛋白的合 成。
DNA
复制为半保留复制形式，
即在解链酶作
用下亲代
DNA< br>的双链解开为正、负两个单链；再分别以这两条单链为
模板，利用早期合成的
DNA多聚酶，复制出子代
DNA
。然后以子代
D
NA
分子为模板，转 录晚期
mRNA
，继而在胞浆核糖体内转译出病毒结
构蛋白，主要为衣壳蛋白。


2
．单链
DNA
病毒

ssDNA
病毒种类很少，微小
DNA
病毒属此类。该
类病毒生物合成时，
首先以亲代< br>DNA
作模板，
合成互补链，
并与亲代
D
NA
链形成
dsDNA
，作为复制中间型（
replicative
intermed iate
，
RI
）。
然后解链，以半保留形式进行复制，并以新合成互补链为 模板复制出子
代
DNA
，转录
mRNA
并翻译合成病毒蛋白质。


3
．单正链
RNA
病毒

人和动物的
RNA
病毒多为单链
RNA
病毒，除正
粘病毒外，绝大多数的生物合成在宿主细胞浆内。< br>+ssRNA
病毒如小
R
NA
病毒、
黄病毒和某些出血热病毒 等。
+ssRNA
本身具有
mRNA
功能，
其
RNA
可直接附着于宿主细胞的核糖体上翻译早期蛋白，首先全基因
组翻译出大分子多聚蛋白，
在细 胞或病毒编码的蛋白酶作用下切割成为
功能蛋白及结构蛋白，如
RNA
聚合酶。但风疹 病毒、冠状病毒等首先
从
5'
端起始部分的
RNA
编码非结构蛋白。
+ssRNA
在该酶作用下，
转录
出与亲代互补的负链
RNA
，形成双股
RNA
（
±
RNA
），即复制中间型，
其中以 正链
RNA
为

mRNA
翻译病毒晚期蛋白，即衣壳蛋白及其他结构
蛋白；以负链
RNA
为模板复制子代病毒
RNA
，进而再装配与释放 （图
4-4
）。