1、第24章 病毒的感染与免疫,一、病毒的传播方式,1）水平传播,病毒在人群不同个体间的传播,病毒侵入机体的三大重要门户,皮肤,呼吸道,消化道,第一节 病毒的致病作用,2）垂直传播,通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式,胎盘,产道,人类病毒的感染途径,二、病毒的致病机理,（一）病毒对宿主细胞的直接作用, 细胞水平上致病机理,1、杀细胞性感染：多见于裸露病毒 2、稳定状态感染：多见于包膜病毒 3、包涵体4、细胞凋亡5、细胞的增生和转化,1、杀细胞性感染,病毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏与死亡，这种感染称杀细胞性感染。 病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂解的作用称病毒的细胞病变效应（CPE）
2、。机制： 病毒的早期蛋白影响宿主细胞 病毒蛋白的毒性作用 引起细胞内溶酶体膜破裂 细胞膜受体破坏引起细胞免疫病理损伤 对细胞器造成损伤,细胞病变效应（CPE）,正常细胞 病毒感染细胞,2、稳定状态感染,一些不具有杀细胞效应的病毒（多为有包膜病毒）所引起的感染称稳定状态感染(steadystate infection)。病毒在感染宿主细胞的过程中，对细胞代谢、溶酶体膜影响不很大。成熟的病毒多以出芽方式释放出来，其过程缓慢、病变轻微，细胞暂时还不会出现裂解和死亡，但可发生宿主细胞膜受体被破坏、细胞膜成分发生变化，出现细胞融合及细胞表面产生新的抗原等。,细胞融合：多核巨细胞细胞表面出现病毒基因编码的
3、抗原,麻疹病毒合胞体,呼吸道合胞病毒合胞体,（1）细胞融合：感染与未感染的细胞融合，可以使病毒从感染的细胞直接进入相邻的正常细胞，有利于病毒在细胞间的扩散。 （2）细胞膜出现新抗原：病毒在细胞内增殖过程中，将病毒基因编码的蛋白质插入细胞膜表面，导致细胞膜表面抗原的改变。 有利于进行病毒感染的诊断。,3、细胞凋亡,细胞凋亡（cell apoptosis）是由细胞基因自身指令发生的一种生物学过程。实验研究证实有些病毒（腺病毒、人免疫缺陷病毒等）增殖可直接诱导细胞凋亡，也可通过病毒基因组编码的蛋白质间接作用下诱发细胞凋亡。,4、包涵体的形成,某些受病毒感染的细胞内，用普通光学显微镜可看到有与正常细胞
4、结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块，称为包涵体（inclusion body or ibclusion）。因病毒种类不同，包涵体有位于胞浆内的(痘病毒)，也有在细胞核内的(疱疹病毒)；或者两者都有(麻疹病毒)；有嗜酸性的或嗜碱性的。包涵体的本质：有些病毒的包涵体就是病毒颗粒的聚集体；有些是病毒增殖留下的痕迹；病毒感染引起的细胞反应物。故可作为诊断依据和鉴定病毒的参考。如从可疑为狂犬病的脑组织切片或涂片中发现细胞内有嗜酸性包涵体，即内基小体(Negri body)，可诊断为狂犬病。,包涵体（inclusion body）,细胞浆或细胞核内出现光镜下可见的斑块状结构,HSV包涵体,Negri bod
5、y,5、细胞转化和病毒基因组的整合,某些DNA病毒的全部或部分核酸，或RNA病毒基因组经逆转录后产生的DNA，结合至细胞染色体中，称为整合。整合作用可使细胞遗传性状发生改变，即转化（transformation）。转化的细胞生长、分裂失控，细胞可发生恶性变。,（二）病毒感染的免疫病理作用, 机体水平上致病机理,1、体液免疫的病理作用2、细胞免疫的病理作用3、免疫系统的功能被抑制4、致炎性细胞因子的病理作用,1体液免疫病理作用 许多病毒如狂犬病病毒、HSV、流感病毒等有包膜病毒侵入细胞后，能诱发细胞表面出现新抗原。这种抗原与特异性抗体结合后，在补体参与下引起细胞的破坏。2细胞免疫病理作用 细胞免
6、疫在某些病毒感染的恢复上起着重要作用。但特异性细胞毒性T细胞(CTL)可以同时损伤受病毒感染而出现膜新抗原的靶细胞。病毒蛋白亦可因与宿主细胞的某些蛋白间存在共同抗原性而导致自身免疫应答。,3、病毒感染对免疫系统的影响,1）病毒感染引起的免疫抑制 许多病毒感染可引起暂时性免疫抑制。如麻疹病毒、风疹病毒、CMV等感染，对结核菌素皮肤试验也出现转阴的情况。2）病毒感染对免疫活性细胞的杀伤 已发现引起AIDS的人类免疫缺陷病毒(HIV）对辅助性T细胞(CD4)具有强亲和性和杀伤性。因而在感染者出现CD4细胞减少，CD8+细胞数相对增多，两种细胞比值倒置的现象。3）病毒感染引起自身免疫性疾病 隐蔽在细胞
7、内的一些抗原暴露或释放出来；病毒抗原也可能与机体细胞结合，改变细胞表面结构成为“非已物质”，这些细胞可成为靶细胞而受到免疫细胞和免疫因子的作用，从而发生自身免疫性疾病。,（三）病毒的免疫逃逸,向外播散病毒 机体获得特异性免疫,急性感染 持续性感染,隐性感染,显性感染,三、病毒感染的类型,（一）隐性病毒感染与显性病毒感染,1.隐性病毒感染 病毒进入机体后不引起临床症状的感染，对组织和细胞的损伤不明显。 相关因素：病毒毒力弱、机体防御能力强、病毒种类、病毒的性质。 隐性感染者虽不出现临床症状，但仍可获得免疫力而终止感染。 病毒携带者：有部分隐性感染者一直不产生对此种病毒的免疫力叫病毒携带者，无症状
8、，但病毒可在体内增殖并向外界排泄播散，也是重要的传染源。,病毒进入机体，感染靶细胞后，大量增殖造成细胞结构和功能损伤，致使机体出现临床症状的感染类型。 按症状出现早晚、持续时间的长短以及病毒在体内持续存在状态等显性感染又分为急性病毒感染和持续性病毒感染两种。,2.显性病毒感染,（二）急性(病原消灭型)病毒感染,病毒侵入机体后，在细胞内增殖，经数日以至数周的潜伏期后突然发病。 在潜伏期内：1、病毒增殖到一定水平，由靶细胞的损伤和死亡而导致组织器官的损伤和功能障碍，出现临床症状。2、宿主动员非特异性和特异性免疫因素清除病毒。 宿主一般能在症状出现一段时间内，把病毒清除掉而进入恢复期。 特点：为潜伏
9、期短，发病急，病程数日至数周。病后常获得特异性免疫。因此，特异性抗体可作为受过感染的证据。,（三）持续性病毒感染,病毒可在机体内持续存在数月数年数十年。可出现症状，可不出现症状而长期带病毒，成为重要的传染源。 持续性病毒感染有病毒和机体两方面的因素： 机体免疫功能低下，无力完全清除病毒； 病毒存在于受保护的部位或病毒发生突变,可以 逃避宿主免疫作用； 某些病毒的抗原性弱，难以产生免疫应答； 有些病毒在感染过程中产生DIP，干扰病毒的增殖，因而改变病毒的感染过程，形成持续性感染； 病毒基因整合在宿主细胞的基因组中，长期与宿主细胞共存。,慢性感染：,病程长，可检出病毒 如HBV,潜伏感染：,经感染
10、后，病毒基因存在于组织细胞中，可反复激活，急性发作病毒只有在急性发作时才被检出如 HSV、VZV,慢发病毒感染：,潜伏期长，发病后为进行性加重直至死亡,prion,狂犬病毒,持续性感染,急性病毒感染的迟发并发症,1.潜伏性病毒感染,经急性或隐性感染后，病毒基因组存在于一定组织或细胞内，但并不能产生有感染性的病毒体。在某些条件下病毒被激活而急性发作，病毒仅在临床出现间歇性急性发作时才被检出。在非发作期，用一般常规法不能分离出病毒。 例如，单纯疱疹病毒型（HSV-1）感染 水痘带状疱疹病毒（VZV）感染,2.慢性感染,经显性或隐性感染后，病毒并未完全清除，可持续存在于血液或组织中并不断排出体外，病
11、程长达数月至数十年。患者可表现轻微或无临床症状。如乙型肝炎病毒（HBV）、巨细胞病毒（CMV）及EB病毒（EBV）等常形成慢性感染。,3.慢发病毒感染,病毒感染后潜伏期很长可达数月、数年甚至数十年之久。此时机体无症状，也分离不出病毒。一旦发病出现慢性进行性疾病，最终常为致死性感染。 如：AIDS、羊瘙痒病（scrapie）、人克雅病（CJD） 、库鲁病（Kuru）等。库鲁病是朊病毒感染机体后，经过长达数十年的潜伏期后，引起的一种进行性小脑退行性疾病。,4.急性病毒感染的迟发并发症,急性感染后1年或数年，发生致死性的病毒病，如亚急性硬化性全脑炎（SSPE）。该病是在儿童期感染麻疹病毒后，有些到青
12、春期才表现为中枢神经系统疾病，用电镜在脑组织中可查到类似麻疹病毒样颗粒。有人认为这是麻疹病毒的缺陷病毒。,四、病毒与肿瘤,肯定： 人类嗜T细胞病毒所致的人T细胞白血病密切相关： （1）乙型肝炎病毒（HBV）与原发性肝癌有关； （2）EB病毒（EBV）与鼻咽癌、非洲儿童恶性淋巴瘤有关； （3）人乳头瘤病毒（HPV）与子宫颈癌有关。,第二节 抗病毒免疫,1、干扰素获得性非特异性免疫,2、NK细胞的作用,一、非特异性免疫,定 义：,由病毒或其他干扰素生剂刺激人或动物细胞所产生的 一种糖蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等作用。,种 类：,种类产生细胞 抗病毒 抗肿瘤 免疫调节 人白细胞 强 弱 弱
13、人成纤维细胞 强 弱 弱 T细胞 弱 强 强,（一）干扰素 （interferon，IFN）,AVP,蛋白激酶R（PKR）,2-5A合成酶,PKR活化,eIF-2磷酸化,抑制蛋白质翻译,活化RNaseL,降解病毒mRNA,蛋白质合成受阻,抑制病毒复制增殖,ATP 2-5A,IFN抗病毒作用特点,发挥作用迅速（快速性）IFN的抗病毒作用是抑制，不是杀死IFN的抗病毒作用具有种属特异性IFN的抗病毒作用为间接作用IFN的抗病毒作用是非特异性的（广谱性）不同病毒对IFN的敏感性不同不同细胞对IFN的敏感性不同,差异性,（二）NK细胞,NK细胞 natural killer cell，NK 存在于人外
14、周血和淋巴组织中的一类淋巴细胞杀伤病毒感染的靶细胞和肿瘤细胞 杀伤作用不受MHC限制，也不依赖于特异性抗体,二、特异性免疫,按种类：IgG IgM IgA,TD、TC 、NK、M,中和抗体：,定义、机理和免疫球蛋白的类型,细胞免疫：,体液免疫：,按功能：,中和抗体、,补体结合抗体、,血凝抑制抗体,主要清除感染细胞内的病毒,抗体的抗病毒作用,中和抗体的作用机理,中和抗体是针对病毒表面抗原的抗体。它与病毒表面的抗原决定簇结合，使病毒失去吸附和穿入的能力，但不能直接灭活病毒。更不能对已进入细胞内的病毒发挥作用。IgG 、IgM 、IgA都有中和抗体的活性。,三、抗病毒免疫应答的形成和持续时间,抗病毒免疫持续时间的长短在各种病毒之间差异很大 能引起持久免疫的病毒有：水痘、天花、乙型脑炎、腮腺炎、麻疹、脊髓灰质炎病毒等。 仅引起短暂免疫的病毒有：流感病毒、 鼻病毒等。流感病毒感染不产生牢固免疫的另一原因是易发生变异，而鼻病毒则因血清型别多(已有100多个血清型)，通过感染所建立起的免疫，对其他型病毒无免疫作用。,掌握内容病毒感染的途径与方式、病毒的感染类型 病毒的致病机制 熟悉内容干扰素的产生、作用机制及其实际意义 了解内容机体的特异性抗病毒免疫,
