《医学病毒图谱 第2版》主要展示了1000余张病毒透射电子显微镜照片，包括负染及超薄切片照片，涵盖25个病毒科，对每个科病毒的形态特征进行了详细说明。《医学病毒图谱 第2版》还简要介绍了每个科的病毒分类、生物学特性、致病性等。《医学病毒图谱 第2版》按照现行的病毒分类学（核酸类型）进行编排，包括DNA病毒六个科、逆转录病毒两个科、双链RNA病毒一个科、负链RNA病毒九个科、正链RNA病毒七个科，以及朊病毒等。《医学病毒图谱 第2版》在第1版的基础上进行了全面更新，增加了多种病毒电镜照片；以形态学视角完善对病毒复制周期的认识；突出对病毒鉴别的实践指导；根据国际病毒分类委员会病毒分类变化修改了有关章节病毒分类内容。

病毒形态学原理概述
　　病毒形态学是研究病毒形态特征及其形态发生的一门科学。病毒的种类繁多、形态各异，大小也不相同。病毒的形态具有*特性，因此可根据形态特征进行病毒的检测和鉴定。病毒形态学在病原鉴定和病毒致病机制等研究方面发挥重要作用。由于病毒很小（通常为20～200nm），无法通过光学显微镜直接观察，目前病毒形态学研究必须借助电子显微镜（简称“电镜”）技术。
　　【病毒的化学组成和结构】
　　病毒的形态受到其化学组成的影响。病毒颗粒的基本化学组成是核酸和蛋白质，有的病毒还具有脂质包膜，这些化学成分形成病毒的各种结构（图1）。所有成熟的病毒至少是由一种或几种蛋白质和一种核酸（DNA或RNA）组成。一个完整的病毒颗粒通常由衣壳、核酸、包膜及刺突等组成（图2）：
　　图1　病毒的化学组成[1]
　　图2　病毒的结构示意图
　　（一）衣壳
　　病毒衣壳（capsid）主要由蛋白质组成，衣壳内包裹着由病毒核酸（基因组）和与其相结合的蛋白质等构成的病毒核心。病毒衣壳的形态是病毒分类或病毒鉴定的重要依据。衣壳由壳粒（capsomer）以非共价键方式结合形成，有时壳粒形成电镜下可见的形态亚单位（图3）。不同种类病毒的壳粒数目不同，是病毒的形态特征之一，如腺病毒有252个，疱疹病毒有162个，乳头瘤病毒则有72个。壳粒由蛋白质或多肽构成，是衣壳的化学亚单位或结构亚单位。病毒衣壳的主要功能：保护病毒核酸，使其免受核酸酶或其他理化因素的破坏；参与病毒感染细胞的过程，决定病毒对宿主细胞的嗜性；具有抗原性，诱导宿主产生特异性免疫反应等。
　　图3　腺病毒形态（负染）病毒颗粒表面壳粒清晰可辨
　　（二）核酸
　　病毒基因组只有一种核酸成分，DNA或RNA，决定了病毒的遗传和变异特征。病毒的衣壳与其内部的病毒基因组等合称为核衣壳（nucleocapsid）。病毒核酸的形式多样，如双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA（又分为正链RNA和负链RNA）、分节段RNA、线状DNA、线状RNA、环状DNA等。DNA病毒核酸多为双股（细小病毒等除外），RNA病毒核酸多为单股（呼肠孤病毒、布尼亚病毒等除外）。病毒核酸的类型及形式也是病毒分类的重要依据。
　　（三）包膜及刺突
　　除了蛋白衣壳与核酸等结构外，有些病毒还具有包膜（envelope）和刺突（spike）。病毒包膜由脂质或脂蛋白组成，为脂质双层膜，来源于宿主细胞，如细胞核膜、细胞质膜、高尔基体膜、内质网膜等。包膜具有维系病毒结构、保护病毒衣壳的作用。包膜上的突起称为刺突（图4），由蛋白质组成，可有糖基化等修饰。刺突具有多种生物活性，是启动病毒感染（吸附、穿入）所必需的。脂溶剂可去除包膜使病毒丧失活性。某些病毒（如正黏病毒、副黏病毒、布尼亚病毒、弹状病毒、丝状病毒等）具有基质蛋白，位于包膜与核衣壳之间，具有支撑包膜、维持病毒结构的作用，并在病毒出芽成熟过程中发挥重要作用。
　　图4　流感病毒形态（负染）箭头示包膜上的刺突
　　【病毒的形态结构类型】
　　病毒形态多样而复杂，很多病毒呈立体对称，大致可以分为三种：二十面体立体对称、螺旋对称和复合对称[2，3]。
　　（一）二十面体立体对称
　　二十面体立体对称（ icosahedral symmetry）的病毒衣壳是由 20个等边三角形组成的立体结构，包括12个顶角、20个三角面和30条边（图5）。病毒的顶角、三角面及边均由壳粒构成。腺病毒呈典型的二十面体立体对称。二十面体立体对称具有2-3-5轴对称的特征（图5）。2-3-5轴对称是指以30条边的任何一条的中心点为中心，对准其相对边的中心点作为中轴，则相邻的2个位置形态总是相同；以20个三角面任何一个面的中心与其相对三角面的中心为轴旋转时，有3个位置相同；以12个顶角的任何一个顶角与其相对的顶角作为中轴旋转时，有5个面形态相同、互相对称。在二十面体立体对称病毒衣壳上，顶角的壳粒总是与周围5个间距相等的壳粒为邻，此壳粒称为五邻体（penton）；在三角面或边上的每个壳粒与其6个间距相等的壳粒为邻，此壳粒称为六邻体（hexon）。除痘病毒外，所有脊椎动物DNA病毒衣壳均为二十面体立体对称。部分RNA病毒衣壳也呈二十面体立体对称，如星状病毒、杯状病毒、黄病毒、披膜病毒、小RNA病毒等。
　　图5　二十面体立体对称结构示意图
　　2对称、3对称及5对称的轴的位置分别以椭圆、三角及五边形表示
　　（二）螺旋对称
　　螺旋对称（helical symmetry）的病毒衣壳沿着轴心呈螺旋排列，形成高度有序的结构。蛋白单体盘绕成对称的螺旋状或弹簧状衣壳，衣壳呈中空的圆筒状（图6），核酸位于其中。螺旋结构是一种螺旋状而不是简单堆砌的圆盘结构。一个螺旋由其直径及螺距两个因素确定，螺旋式堆积由均一的蛋白亚基构成。许多动物病毒为螺旋对称型，且包裹脂质膜。动物病毒中螺旋对称的病毒均属有包膜的单股RNA病毒，如弹状病毒、正黏病毒和副黏病毒等。
　　图6　仙台病毒衣壳形态（负染）箭头示螺旋对称的衣壳
　　（三）复合对称
　　呈复合对称（ complex symmetry）的病毒结构复杂，既有螺旋对称又有立体对称。仅少数病毒为复合对称。复合对称的典型例子是有尾噬菌体，病毒由头部和尾部组成，包装有病毒核酸的头部通常呈立体对称，尾部呈螺旋对称（图 7）。呈复合对称的动物病毒目前仅见于痘病毒，病毒核心呈对称的哑铃状，在病毒核心两侧有对称的侧体（详见**章**节“痘病毒科”）。
　　【病毒的复制周期】
　　病毒进入细胞，在细胞内完成增殖，*后释放出子代病毒的过程为病毒的复制周期[5-9]。为便于理解，病毒的复制周期被人为分为吸附（attachment）、穿入（penetration）、脱壳（uncoating）、生物合成（biosynthesis）、组装（assembly）、释放（release）6个环节（图8）。
　　（1）吸附：是病毒感染细胞的**步，病毒颗粒*先通过静电作用非特异性地吸附在细胞外基质上。然后，病毒表面的蛋白与易感细胞膜表面的受体特异性结合。包膜病毒通过其跨膜蛋白（刺突）与受体结合，无包膜病毒则通过衣壳表面或其突起的蛋白与受体结合。
　　（2）穿入：病毒完成吸附后，可通过膜融合（membranefusion）或内吞（endocytosis）等方式进入细胞。病毒蛋白与受体的结合可诱导病毒蛋白构象变化，导致某些包膜病毒与细胞膜融合，使病毒基因组进入细胞。病毒与受体结合还可触发病毒转运信号，启动受体介导的内吞，在细胞质内形成包裹病毒颗粒的内体（endosome）。病毒进入细胞的内吞方式有三种，分别为网格蛋白介导的（clathrin-mediated）内吞、陷窝蛋白介导的（caveolin-mediated）内吞及非网格蛋白/非陷窝蛋白介导的内吞。另外，巨胞饮（macropinocytosis）、吞噬（phagocytosis）等方式也可介导病毒进入细胞，同一种病毒可有不同的穿入方式。
　　（3）脱壳：进入细胞内的病毒颗粒或亚病毒结构（ subviral component）运输至细胞内适于病毒基因组复制的特定部位后释放病毒基因组。通常，病毒颗粒或亚病毒结构在细胞内多通过细胞骨架运输。包膜病毒在内体中的脱壳可有如下方式：①病毒包膜与内体膜融合形成核衣壳释放通道，如在内体中的酸性环境下激活流感病毒包膜与内体膜融合形成通道，病毒核糖核蛋白（ ribonucleoprotein，RNP）经通道进入细胞质，然后再经核孔进入细胞核内。②核糖体介导的脱衣壳，如内体中的西门利克森林病毒（ Semliki Forest virus）包膜与内体膜融合后，病毒核衣壳暴露在细胞质中，此时核糖体与核蛋白结合、核衣壳解聚，从而释放病毒基因组完成脱壳。
　　无包膜病毒在内体中的脱壳可有如下方式：①破坏内体膜。如腺病毒在酸性条件下释放出蛋白Ⅵ等蛋白后形成亚病毒结构，蛋白Ⅵ可破坏内体膜，从而释放亚病毒结构，亚病毒结构在细胞质内沿微管转运至核孔，此处亚病毒结构进一步降解，释放病毒基因组并经核孔进入细胞核，完成脱壳。②在内体膜上形成孔道（ pore）。无包膜正链 RNA病毒，如脊髓灰质炎病毒在内体中，病毒内部 VP4蛋白和部分VP1蛋白转移至衣壳外部并与内体膜相互作用形成孔道，病毒 RNA由此进入细胞质。③破坏溶酶体膜。如包裹呼肠孤病毒的内体与溶酶体融合，之后在酶的作用下，病毒构象发生改变形成感染性亚病毒粒子（ infectious subviral particle，ISVP），ISVP可破坏溶酶体膜使其形成孔洞，病毒核心进入细胞质完成脱壳。
　　图7　噬菌体模式图
　　经授权本图引自文献[4]，略有改动
　　（4）生物合成：指病毒基因组从衣壳中释放后，利用宿主细胞合成子代病毒核酸和蛋白质。作为严格细胞内寄生微生物，病毒的生物合成很大程度上依赖宿主的代谢系统。尽管病毒的基因组核酸形式多样，但*终均需形成mRNA以利用宿主的核糖体合成病毒复制所需蛋白质。根据不同病毒基因组产生mRNA的机制不同，可将病毒分为七大类型，即双链DNA病毒、单链DNA病毒、单正链RNA病毒、单负链RNA病毒、双链RNA病毒、逆转录病毒和嗜肝DNA病毒。多数真核生物DNA病毒（痘病毒等除外）基因组复制和转录发生在细胞核内。多数RNA病毒（流感病毒、丁型肝炎病毒除外）则在细胞质中复制其基因组。通常，病毒的复制发生在特定的细胞区域或病毒诱导产生的结构中，如疱疹病毒的复制主要发生在核斑（ nuclear speckle）。许多RNA病毒的复制与细胞质内的膜或包涵体（ inclusion body）关联，正链 RNA病毒的复制主要发生在内质网并导致其重排而失去典型的内质网结构；负链 RNA病毒复制时主要由病毒核衣壳蛋白（ nucleocapsid protein）形成包涵体样结构（inclusion like structure），RNA转录及病毒基因组复制即在此发生。双链 RNA病毒复制时则可在细胞内形成病毒复制工厂（ factory）或病毒发生基质（viroplasm）。
　　（5）组装：细胞内合成的子代病毒结构蛋白和基因组被运输到或者局限在病毒包装发生的亚细胞部位，不同种类的病毒在细胞内组装的部位不同。通常，病毒的组装发生在细胞核内、细胞质内或细胞膜上。无包膜病毒通常在细胞核或细胞质内组装，例如，腺病毒在细胞核内组装，脊髓灰质炎病毒在细胞质内组装。包膜病毒在病毒包装过程中从细胞器或细胞质膜上获得脂质包膜。例如，疱疹病毒核衣壳在细胞核内包装完成后通过细胞核膜内膜进入核周隙时获得**次包膜，由核周隙进入细胞质时脱掉包膜，核衣壳在高尔基体内获得第二次包膜，完成病毒组装。而轮状病毒在进入内质

目录
病毒形态学原理概述 1
**章　DNA病毒 9
**节　痘病毒科（Poxviridae） 9
正痘病毒属：猴痘病毒、天花病毒、痘苗病毒、小鼠痘病毒
软疣病毒属：传染性软疣病毒
副痘病毒属：口疮病毒、伪牛痘病毒、牛丘疹性口腔炎病毒
禽痘病毒属：鸡痘病毒
其他：蝙蝠痘病毒
第二节　疱疹病毒科（Herpesviridae） 42
α疱疹病毒亚科
单纯疱疹病毒属：人单纯疱疹病毒
水痘病毒属：水痘-带状疱疹病毒、伪狂犬病病毒、猫疱疹病毒1型
β疱疹病毒亚科
巨细胞病毒属：人巨细胞病毒
鼠巨细胞病毒属：鼠疱疹病毒8型
γ疱疹病毒亚科
淋巴滤泡病毒属：EB病毒
蛛猴疱疹病毒属：牛疱疹病毒4型
第三节　腺病毒科（Adenoviridae） 75
哺乳动物腺病毒属：人腺病毒3型、人腺病毒5型、人腺病毒7型、人腺病毒41型、人腺病毒55型、牛腺病毒3型、犬腺病毒、狐狸腺病毒、蝙蝠腺病毒
禽腺病毒属：禽腺病毒
第四节　乳头瘤病毒科（Papillomaviridae） 106
人乳头瘤病毒6型病毒样颗粒、人乳头瘤病毒11型病毒样颗粒、人乳头瘤病毒16型病毒样颗粒、人乳头瘤病毒18型病毒样颗粒、人乳头瘤病毒52型病毒样颗粒、人乳头瘤病毒68型病毒样颗粒
第五节　多瘤病毒科（Polyomaviridae） 112
JC多瘤病毒、JC多瘤病毒的病毒样颗粒、BK多瘤病毒、猴病毒40
第六节　细小病毒科（Parvoviridae） 118
细小病毒亚科
依赖细小病毒属：腺相关病毒2型、腺相关病毒型8型、腺相关病毒9型
博卡细小病毒属：人博卡病毒1型病毒样颗粒、人博卡病毒2型病毒样颗粒
细小病毒属：细小病毒B19病毒样颗粒
浓核病毒亚科
浓核病毒
第二章　逆转录病毒 126
**节　嗜肝DNA病毒科（Hepadnaviridae） 126
乙型肝炎病毒
第二节　逆转录病毒科（Retroviridae） 135
正逆转录病毒亚科
慢病毒属：人类免疫缺陷病毒
δ逆转录病毒属：人嗜T淋巴细胞病毒
γ逆转录病毒属：小鼠白血病病毒
第三章　双链RNA病毒 159
呼肠孤病毒科（Reoviridae） 159
轮状病毒属：人轮状病毒Wa株、成人腹泻轮状病毒、猴轮状病毒SA11株、猪轮状病毒、鼠轮状病毒EDIM株、蝙蝠轮状病毒
正呼肠孤病毒属：纳尔逊湾正呼肠孤病毒、水貂呼肠孤病毒、禽正呼肠孤病毒、正呼肠孤病毒1型、正呼肠孤病毒3型、哺乳动物呼肠孤病毒30型、蝙蝠呼肠孤病毒
水生呼肠孤病毒属：草鱼呼肠孤病毒
第四章　负链RNA病毒 205
**节　正黏病毒科（Orthomyxoviridae） 205
甲型流感病毒（H1N1、H3N2、H7N4、H7N9、H9N2亚型）、乙型流感病毒、丙型流感病毒
第二节　副黏病毒科（Paramyxoviridae）与肺病毒科（Pneumoviridae） 229
副黏病毒科：麻疹病毒、腮腺炎病毒、人副流感病毒1型、仙台病毒、牛副流感病毒3型、新城疫病毒
肺病毒科：呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒
第三节　丝状病毒科（Filoviridae） 254
埃博拉病毒、马尔堡病毒
第四节　弹状病毒科（Rhabdoviridae） 271
狂犬病毒属：狂犬病毒
水疱病毒属：水疱性口炎病毒
其他：菊头蝠Dpuer弹状病毒、病毒性出血性败血症病毒、蚊弹状病毒
第五节　布尼亚病毒目（Bunyavirales） 299
汉坦病毒科：汉坦病毒、辛诺柏病毒
白蛉纤细病毒科：大别班达病毒、裂谷热病毒、白蛉热那不勒斯病毒、武乡病毒、格里克病毒周布尼亚病毒科：拉克罗斯病毒
第六节　沙粒病毒科（Arenaviridae） 342
温州病毒、拉沙病毒
第五章　正链RNA病毒 356
**节　披膜病毒科（Togaviridae） 356
基孔肯雅病毒、辛德毕斯病毒、东方马脑炎病毒、罗斯河病毒、盖塔病毒
第二节　风疹病毒科（Matonaviridae） 383
风疹病毒
第三节　黄病毒科（Flaviviridae） 387
黄病毒属：日本脑炎病毒、黄热病毒、寨卡病毒、登革病毒、葡萄牙蚊传黄病毒、蜱传脑炎病毒、西尼罗病毒、圣路易斯脑炎病毒
第四节　正冠状病毒亚科（Orthocoronavirinae） 403
α冠状病毒属：人冠状病毒NL63、人冠状病毒229E、猪流行性腹泻病毒、猪传染性
胃肠炎病毒、犬冠状病毒
β冠状病毒属：急性呼吸综合征冠状病毒、急性呼吸综合征冠状病毒-2、人冠状病毒OC43、人冠状病毒HKU1、人粪便内冠状病毒
第五节　杯状病毒科（Caliciviridae） 447
诺如病毒属：人诺如病毒、人诺如病毒的病毒样颗粒、鼠杯状病毒
水疱病毒属：猫杯状病毒、水貂杯状病毒
第六节　星状病毒科（Astroviridae） 454
人星状病毒
第七节　小RNA病毒科（Picornaviridae） 457
肠道病毒属：脊髓灰质炎病毒、肠道病毒71型、肠道病毒D68型、柯萨奇病毒A16、柯萨奇病毒B3
肝炎病毒属：甲型肝炎病毒、喜马拉雅旱獭甲型肝炎病毒双埃可病毒属：人双埃可病毒
第六章　朊病毒（prion） 478
羊瘙痒病相关纤维
附录1　病毒形态学鉴定的分析要点 481
附录2　易与病毒混淆的形态假象及其鉴别 503
非细胞结构的病毒假象举例：噬菌体、颗粒状结构、支原体
细胞结构中的病毒假象举例：网格蛋白包被囊泡、非网格蛋白包被囊泡、高尔基体运输泡、管状内质网、多泡体、线粒体基质颗粒、糖原颗粒、微管、核孔、染色质周围颗粒、微绒毛、分泌泡、胶原原纤维
不同染色剂及制样方法导致的病毒形态差异
附录3　病毒、细菌、细胞形态的比较 536
噬菌体与细菌，轮状病毒与细菌，腺病毒与细菌，猴痘病毒、细菌及Vero细胞，单纯疱疹病毒、大肠杆菌及HEp-2细胞，单纯疱疹病毒、大肠杆菌、细胞微绒毛及HEp-2细胞，人肠道病毒71型、大肠杆菌及RD-A细胞，急性呼吸综合征冠状病毒-2、细菌及Vero细胞，汉坦病毒、细菌及Vero细胞，小鼠白血病病毒、卡他莫拉菌及RAW264.7细胞，小鼠白血病病毒、产气克雷伯菌及RAW264.7细胞，小鼠白血病病毒、鹦鹉热衣原体及L929细胞
附录4　噬菌体的形态学特征 547
肌尾噬菌体：肠杆菌噬菌体T4、Mu、P1
长尾噬菌体：肠杆菌噬菌体T5、Lambda、T1
短尾噬菌体：肠杆菌噬菌体T7、P22
其他：肠杆菌噬菌体MS2、肠杆菌噬菌体phiX174、硫化叶菌纺锤形噬菌体19、异形噬菌体（phiA）
附录5　支原体的形态学特征 588
附录6　病毒常规电镜样本制备技术简介 595
附录7　病毒电镜样本操作中的实验室生物安全 606
附录8　重要医学病毒分类简表（按核酸类型） 610