人类流行病史上较为有名的正痘病毒包括天花病毒（Variolavirus）、痘苗病毒（Vacciniavirus，VACV）、牛痘病毒（Cowpoxvirus，CPXV）及猴痘病毒（Monkeypoxvirus，MPXV）。天花（Variolavirus）是引起人类天花的病原体，在美国发现了两种临床流行病学变种：大天花病毒（Variolamajorvirus）和小天花病毒（Variolaminorvirus或alastrimvirus），其致死率分别是5-40%和1%，从致死率来看大天花病毒的毒性更强。牛痘病毒（Cowpoxvirus，CPXV）因其与奶牛乳头和挤奶工人手上的脓疱病变有关而得名。有趣的是，在自然界中牛并不是CPXV的天然宿主，其引发的牛痘也不是一种常见疾病。痘苗病毒（Vacciniavirus，VACV）是实验室广泛使用的痘病毒模型，曾被用于制备天花疫苗，其中M-63（苏联）、Lister（英国）、天坛（中国）以及Wyeth、IHD（美国）VACV毒株使用最广泛。
痘病毒基因组是线性双链DNA，两端具有长度可变的反向串联重复序列，形成发夹结构。从痘苗病毒Copenhagen和WR病毒株完整的测序信息来看，痘苗病毒基因组全长191kbp，12kbp的反向末端重复序列（ITR）末端为共价连接的单链发夹环，序列富含AT，包含短的直接重复序列和多个ORF。痘病毒可完全在细胞质中进行复制，对宿主细胞的DNA和RNA依赖程度低。病毒可通过产生和分解大的串联分子合成新的基因，新基因包装不严格，为基因组扩增提供了有利条件，在此过程中病毒获得新的功能完成进化。
图1.痘苗病毒基因组示意图
图2.IMV形式的痘病毒结构示意图
注：是否存在内膜尚有争议。
病毒的传播过程根据痘病毒种类及宿主的不同差别较大，通常包括以下几种方式：1）在细胞质中保持游离态；2）迁移到细胞表面并通过微绒毛排出；3）被来自高尔基体的两层膜包裹，运输到细胞表面，然后被包膜（来自高尔基体内池膜）释放；4）通过出芽形成大液泡获得包膜；5）它们与无膜的液泡结合；6）它们以一种嗜酸的细胞质结构的形式与一种蛋白质物质相结合，这种结构被称为a型包涵体（ATI）。
病毒和细胞膜融合后，发生初级脱壳，病毒核心被释放到细胞质中。核心除了有病毒基因组，还有依赖于病毒DNA的RNA聚合酶、特异性识别病毒早期基因启动子所需的“起始”蛋白质，以及几种修改病毒转录本的RNA处理酶。核心释放后合成病毒早期mRNA（图3，步骤2），这些mRNA表现出细胞mRNA的典型特征，被细胞识别翻译（图3，步骤3）。大约一半的病毒基因在感染早期表达。一些与细胞生长因子具有序列相似性的早期蛋白从细胞中分泌（图3，步骤4），诱导邻近宿主细胞增殖或抗宿主免疫防御机制。早期蛋白质的合成诱导第二次脱壳，核心壁打开，含基因组的核蛋白复合体从核心释放（图3，步骤5），病毒早期基因表达停止。
早期蛋白催化病毒DNA基因组复制（图3，步骤6），新合成的病毒DNA分子作为下个复制周期的模板（图3，步骤7），它们也是病毒中间期基因的转录模板（图3，步骤8）。中间基因转录激活需要特定的病毒蛋白（早期基因的产物），赋予病毒RNA聚合酶上的中间启动子特异性，以及从受感染细胞核重新定位到细胞质的宿主细胞蛋白（Vitf2）。中间mRNA编码的蛋白质（图3，步骤9），包含晚期基因转录所需的蛋白（图3，步骤10）。末期基因编码构建病毒粒子的蛋白质、病毒粒子的酶和其他组装过程所需的早期起始蛋白。这些病毒蛋白借助细胞翻译机制合成（图3，步骤11）。
病毒膜蛋白是无糖基化的，细胞膜在组装早期的作用存在争议（图3，步骤12）。最初的组装形成未成熟病毒粒子（图3，步骤13），它是一种由膜分隔的球形粒子，可从细胞分泌途径的早期获得。该病毒颗粒成熟后形成砖状IMV（图3，步骤14），在细胞裂解时释放（图3，步骤15）。此外，颗粒可以从跨高尔基体或早期内小体室获得第二层双层膜，形成胞内包膜病毒粒子（IEV）（图3，步骤16）。
图3.痘苗病毒的单细胞繁殖周期
参考文献
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