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(一)疱疹病毒的一般生物学特性
疱疹病毒在自然界广泛分布,可感染两栖类(蛙)、禽类(鸡)、哺乳类(兔、马、牛、猪、猫)。也能感染灵长类(猴)和人类。与其它DNA肿瘤病毒相比较,它的特点是病毒颗粒的直径最大并且有糖蛋白组成的被膜。目前对于疱疹病毒还同有一个公认而满意的分类,常见命名法的有:①根据分离病毒的不同宿主而命名,如禽类疱疹病毒、猴疱疹病毒等;②根据引起不同的疾病而命名,如单纯疱疹病毒、蛙肾腺癌疱疹病毒等;③根据病毒首先发现者为名字而命名,如EB病毒(Epstein-Barr病毒)、Lucke疱疹病毒和Marek疱疹病毒等;④按病毒的生物学特征和基因结构,疱疹病毒可分为α、β和γ三个亚科。
疱疹病毒各亚科病毒的特征
α | β | γ | |
宿主范围 | 变化较大,有的很广泛,有的狭窄 | 窄 | 窄 |
复制周期 | 短 | 长 | 未 |
潜伏位置 | 往往在感觉神经节里 | 常在唾液腺和其它组织 | 未知 |
细胞病变 | 对培养细胞有较高的致病性 | 对培养细胞致病性弱 | 未知 |
DNA分子量dalton | 85-100×106 | 130-150×106 | 85-110×106 |
致瘤特点 | 有的与肿瘤有关,对胎儿、婴儿危害大 | 可致胎儿畸形 | 与肿瘤有关 |
病毒名称 | 单纯疱疹病毒,水痘一带状疱疹病毒,猴B 病毒 | 人巨细胞病毒,猴、啮齿巨细胞病毒 | EB病毒,鸡Marek淋巴瘤病毒 |
α、β、γ亚科中的疱疹病毒在体外可转化细胞。EBV和HSV-2已在实验室内诱发动物肿瘤;MDV和Lucke疱疹病毒却不诱发肿瘤。特别应该指出的是HSV、EBV与人类的恶性肿瘤的发生有着密切的关系。
疱疹病毒诱发的肿瘤
病毒 | 自然宿主 | 应用无细胞提取液诱发的肿瘤 | 含有病毒的特异成分的肿瘤 | 提示与疱疹病毒有关的肿瘤 |
EB病毒 | 人类 | +(狨猴、枭猴) | Burkitt淋巴瘤、鼻咽癌 | 免疫母细胞性淋巴结病 |
saimiri疱疹病毒 | 松鼠猴 | +狨猴、枭猴、非洲绿猴、家兔 | 实验诱发的淋巴瘤和白血病 | - |
ateles疱疹病毒 | 蜘蛛猴 | +(狨猴) | 实验诱发的淋巴瘤和白血病 | - |
马立克病病毒 | 鸡 | +(鸡) | 淋巴性肿瘤 | - |
Lucke蛙病毒 | 美洲豹蛙 | +(豹蛙的蝌蚪) | 肾腺癌 | - |
sylvilagus疱疹病 | 棉尾兔 | +(棉尾兔) | 淋巴瘤 | - |
单纯疱疹病毒Ⅰ型 | 人类 | - | - | 呼吸道鳞癌 |
单纯疱疹病毒Ⅱ型 | 人类 | -(?) | - | 宫颈癌 |
巨细胞病毒 | 人类 | - | - | Kaposi肉瘤 |
绵羊疱疹病毒 | 绵羊 | - | - | 肺腺瘤病 |
豚鼠疱疹病毒 | 豚鼠 | - | - | Hartly豚鼠的淋巴细胞白血病 |
(二)疱疹病毒的基因组和其功能
疱疹病毒的基因组比多瘤病毒和腺病毒大且复杂,因此基因组的研究进展相对较慢。近些年来,由于新技术的应用,疱疹病毒的分子生物学,特别是HSV基因组研究还是获得了不少进展。应用限制性内切酶的病毒性DNA的转染试验,证明疱疹病毒的基因组内具有转化活性的区域,如在HSV-Ⅰ型病毒基因组发现一段为Xba Ⅰ切下的23kb的F段,可使仓鼠胚胎细胞发生灶性的转化,转化的细胞可在半固体培养其中生长。这种病毒基因组的片段称为形态转化区域Ⅰ(mtr Ⅰ),可编码一种糖蛋白,能与DNA结合。但是被HSV-DNA片段转化的细胞中没有检测到病毒性DNA。HSH-Ⅱ型病毒DNA中也发现有mtr Ⅱ(7.5kb)和mtr Ⅲ(22kb)两个片段,mtr Ⅱ在体外能转化仓鼠、大鼠胚胎细胞和BALB/3T3、NIH/3T3细胞;mtr Ⅲ片段能转化仓鼠胎细胞。mtr Ⅲ片段功能上分为两个亚片段,在细胞转化中相继地起作用,即细胞生的永生化和转变为瘤性细胞。但是HSV-Ⅱ病毒的mtr Ⅱ和mtr Ⅲ片段与HSV-Ⅰ型病毒的mtr Ⅰ没有同源性,因此,这两型病毒对细胞的转化是通过不同的机理实现的。另外,有兴趣的是,HSV-Ⅱ型的转化区域都不编码任何早期病毒的产物,这也是与SV40、PY和腺病毒转化机理的不同之处。
HSV-Ⅱ型DNA转化的细胞内,不能检出特异性病毒性DNA序列,尽管转化细胞的表型仍保持着。有人提出“打了就跑”(“hit and run”)的假说来解释HSV-Ⅱ型的转化机理,因此在细胞转化得到启动和维持后就没有病毒的信息存在。EB病毒可感染B淋巴细胞,并在细胞内复制。EB病毒的基因组为170kb双股线状,但是在Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌组织及转化细胞中找到的是环状游离瘤的DNA分子(Circular episomal DNA molecules)。应用标记的内切酶片段作为探针,结果提示少量病毒性DNA分子可能整合在染色体某一位置上。
虽然对EB病毒的基因组织和表达在DNA和蛋白质水平进行了许多工作,但是关于EB病毒的转化基因和转化蛋白仍未得到有意义的资料。近年来研究结果显示,EB病毒在诱发Burkitt淋巴瘤中的作用可能是由于c-myc基因的激活,而后者是第8号染色体与第14号或第2号、第22号染色体之间易位的结果。