病毒感染与免疫医学

病毒的感染与免疫,第一节 病毒的致病作用 第二节 病毒的免疫 第三节 病毒感染的检查方法与防治原则,2019/4/19,2,第一节 病毒的致病作用,一、病毒感染传播方式,二、病毒感染致病机制,三、病毒感染的类型,四、病毒感染与肿瘤,2019/4/19,3,传播途径,同细菌； 吸入是最常见的病毒感染途径； 多数病毒以一种方式进入宿主机体，也可见以多途径感染的方式感染机体的病毒。,2019/4/19,4,人类病毒的感染途径,2019/4/19,5,病毒的传播方式,水平传播：病毒在人群中个体间的传播 通过呼吸道、消化道、皮肤粘膜,病毒侵入机体的三大重要门户,2019/4/19,6,垂直传播：通过胎盘、产道、乳汁，病毒由亲 代传播给子代的方式。,2019/4/19,7,产前 胎盘 风疹、巨细胞病毒、梅 毒螺旋体、弓形体、淋 病奈瑟菌 围产期 已感染的产道 衣原体 产后 哺乳 直接接触巨细胞病毒、乙 型肝炎病毒 生殖细胞 人基因组含病毒DNA 多种反转录病毒,垂直传播方式及常见微生物性疾病,类型 途径 微生物性疾病,二、 病毒的致病机制,病毒感染对宿主细胞的致病作用（细胞水平）,病毒感染的免疫病理作用（整体水平）,2019/4/19,9,（一）对宿主细胞的致病作用,杀细胞效应 稳定状态感染 包涵体形成 细胞凋亡 基因整合与细胞转化,2019/4/19,10,杀细胞效应,病毒在宿主细胞内增殖导致细胞裂解死亡，多见于无包膜，毒性强的病毒,2019/4/19,11,病毒释放、细胞裂解,溶细胞型释放,2019/4/19,12,细胞病变作用（cytopathic effect, CPE）： 病毒大量复制过程中可损伤细胞核、细胞膜、内质网、线粒体，导致细胞裂解死亡。在体外实验中，通过细胞培养和接种杀细胞性病毒后，可用显微镜观察到细胞变圆、坏死，从瓶壁脱落等现象。,杀细胞效应在体外实验中通过细胞的病理改变（CPE）来反映,体外实验：作为病毒增殖指标（细胞病变 cytopathic effect,CPE),正常细胞,感染病毒后细胞病变（CPE）,如发生在体内，后果？,2.稳定状态感染： steady state infection 有包膜病毒感染 病毒以出芽方式释放 病毒在细胞内增殖 细胞仍分裂繁殖。,有包膜病毒释放方式,稳定型释放出芽,不破坏细胞，但可使细胞表面出现病毒抗原-靶细胞,细胞无明显病变，但有重要病理意义,细胞膜上出现新抗原,感染细胞易受 免疫系统攻击,靶细胞,3、细胞内形成包涵体,包涵体（inclusion body）病毒感染的细胞浆内/核内，出现的光镜下可见的圆形或椭圆形斑块，可作为病毒感染的依据。,狂犬病毒包涵体-内基小体,巨细胞病毒包涵体,4. 细胞凋亡（apoptosis)： 基因控制的程序性死亡，是正常的生物学现象。病毒感染可启动细胞凋亡基因，导致细胞凋亡。如HIV感染导致免疫细胞凋亡，引起免疫细胞破坏，出现病理损伤。,2019/4/19,20,5.基因整合与细胞转化,某些DNA病毒和逆转录病毒在感染中可将基因整合于宿主细胞基因组中，导致细胞转化，增殖变快，失去细胞间接触抑制，细胞转化也可由病毒蛋白诱导发生。 基因整合或其他机制引起的细胞转化与肿瘤形成密切相关。,免疫损伤在病毒性疾病中起重要作用,1.抗体介导的免疫病理作用 型 (细胞溶解型）超敏反应 型（免疫复合物型）超敏反应 2.细胞介导的免疫病理作用 型（迟发型）超敏反应 3.细胞因子的病理作用 过量细胞因子释放可致严重病理反应 4.免疫抑制作用 病毒感染后抑制免疫功能-AIDS,（二）病毒感染的免疫病理作用,2019/4/19,22,（三）病毒的免疫逃逸,病毒通过逃逸免疫监视，防止免疫激活或阻止免疫反应发生等逃避免疫应答。 编码特异性抑制免疫反应蛋白质逃避免疫 形成合胞体使病毒在细胞间传播逃避抗体作用,三、病毒感染的类型,根据有无临床症状： 隐性感染和显性感染 根据病毒在体内感染的过程、滞留的时间 ： 急性病毒感染 和持续性病毒感染 急性病毒感染（病原消灭型感染） 持续性病毒感染 潜伏感染 慢性感染 慢发病毒感染 急性病毒感染的迟发并发症,（三）持续性病毒感染,类型 1、慢性感染 chronic infection 2、潜伏感染 latent infection 3、慢发病毒感染 slow virus infection 4、急性病毒感染的迟发并发症 delayed complication after acute viral infection,慢性感染 (chronic infection ) 急性感染后病毒未完全消除，病毒持续性存在于体内并排出，可有/无临床症状并反复发作。（慢性肝炎）,潜伏感染（ latent infection ） 某些病毒感染后可潜伏于细胞内，与机体处于平衡状态，无临床症状。但在一定条件下，病毒被激活，出现临床症状并排出病毒。（疱疹病毒）,持续性病毒感染,2019/4/19,26,潜伏感染：单纯疱疹病毒引发唇疱疹,2019/4/19,27,潜伏性病毒感染：带状疱疹,2019/4/19,28,慢发病毒感染（ slow virus infection ） 为一种慢性发展并进行性加重的病毒感染。病毒感染后潜伏期较长，可达数月、数年或数十年。一旦发病，呈进行性加重，最终死亡。 （HIV感染导致AIDS、库鲁病、克-雅病等）,持续性病毒感染,急性病毒感染的迟发并发症（delayed complication after acute viral infection） 急性感染后，病毒潜伏于机体内，待数年后发生致死性中枢神经系统疾病（SSPE，亚急性硬化性全脑炎）,持续性病毒感染,2019/4/19,30,第二节 抗病毒免疫,非特异性免疫 干扰素 NK细胞 特异性免疫 体液免疫 病毒中和抗体 血凝抑制抗体 补体结合抗体 细胞免疫 细胞毒性T细胞 CD4+Th1,2019/4/19,31,干扰素 interferon, IFN,概念：,由病毒或其他干扰素诱生剂 刺激人或动物细胞所产生的 具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节 等多种活性作用的糖蛋白,诱生剂：病毒、细菌内毒素、poly I:C 等 性质：小分子糖蛋白，5630min灭活， pH2-10稳定 有一定抗原性,2019/4/19,32,分型,2019/4/19,33,INF抗病毒活性： 不直接灭活病毒，通过诱导细胞合成抗病毒蛋白（antiviral protein,AVP）发挥效应 作用迅速，感染后数小时即产生 AVP是酶类，故作用无特异性,2019/4/19,34,IFN的诱生和作用示意图,2019/4/19,35,AVP种类及作用： 腺嘌呤核苷合成酶（2-5A合成酶）：激活细胞内核酸酶，降解病毒mRNA 蛋白激酶（PKR）：使病毒蛋白转释超始因子磷酸化，阻止病毒蛋白质合成,2019/4/19,36,干扰素抑制病毒蛋白翻译的两种途径示意图,激活核酸酶,2019/4/19,37,间接性、广谱性（非特异性）、种属特异性、,早期中断病毒复制，阻止感染扩散,抗病毒作用特点,抗病毒作用意义,抗病毒免疫,2019/4/19,38,抗肿瘤 抑制肿瘤细胞的DNA合成和有丝分裂 去除组织相容性抗原的表达，使肿瘤细胞向正常细胞转化,免疫调节 增强或抑制抗体形成及细胞免疫（依剂量和反应条件不同） 增强M 、 NK 、CTL功能，促进IL分泌,干扰素的其它作用（INF-）,2019/4/19,39,NK作用特点：,非MHC限制性、非特异性 ADCC作用、清除病毒感染靶细胞 INF-可激活NK细胞活性,抗病毒免疫,NK细胞,2019/4/19,40,二、特异性免疫,按种类：IgG IgM IgA,体液免疫：,按功能：,中和抗体、,血凝抑制抗体、,补体结合抗体-内部抗原抗体,抗病毒免疫,外部抗原抗体,2019/4/19,41,外部抗原,内部抗原,2019/4/19,42,血凝素,2019/4/19,43,中和抗体：,针对病毒某些表面抗原的抗体，能与细胞外游离病毒结合，阻止病毒吸附易感细胞，消除病毒感染性,IgG、IgM、S IgA,作用机制：,直接封闭与细胞受体结合的病毒抗原表位 改变病毒表面构型，阻止病毒吸附、侵入易感细胞,2019/4/19,44,血凝抑制抗体：,针对病毒包膜上血凝素 刺突的抗体，可消除病毒感染性,2019/4/19,45,体液免疫在抗病毒感染中作用：,中和抗体-清除血清中游离病毒，阻止 感染发生，防止感染扩散 预防疾病、阻止扩散 非中和抗体-近期感染指标， 病毒感染诊断,2019/4/19,46,2019/4/19,47,2019/4/19,48,免疫应答的类型和过程示意图,2019/4/19,49,免疫病理损害: 迟发型超敏反应,自身免疫病;,病毒为细胞内感染的微生物 清除感染病毒的靶细胞， 彻底清除病毒感染，主要依靠细胞免疫,抗病毒免疫,2019/4/19,50,第三节 病毒感染的检查方法与防治原则,一、 病毒感染的检查方法,（一）、标本采集与送检：,供分离病毒、检出核酸及抗原的标本：,血清学诊断的标本：,原则：1.尽早采取：发病初期、采取急性期 2.部位适宜：由感染部位采取 3.冷藏速送：装有冰块或干冰的容器内 防止病毒灭活,双份血清，4-20保存,2019/4/19,51,2019/4/19,52,理化因素对病毒的影响,温度：,病毒在pH5.0以下或pH9.0以上迅速灭活,射线：,大多大多病毒耐冷不耐热，但有例外的，如HBV等,pH：,射线，射线，紫外线多能使病毒灭活,2019/4/19,53,化学因素：,氧化剂，卤素及其他化合物有灭活病毒的功能,脂溶剂 可破坏有包膜的病毒,酚类可 除去病毒衣壳蛋白,甲醛 可破坏对病毒的感染性而对抗原性影响不大,2019/4/19,54,（二）、常规分离与鉴定,动物接种-动物模型,鸡胚接种,组织培养,器官培养,移植培养,细胞培养,原代细胞培养,二倍体细胞培养,传代细胞培养,三大培养方法,2019/4/19,55,病毒分离是诊断病毒感染的金标准，一旦阳性，即可确诊。 不适用于快速诊断，操作复杂，实验成本高，阳性检出率低等 有时不得不分离病毒，例如发现了一种新的病毒病，必须分离病毒进行研究，或者分离株的鉴定对流行病学有很大作用（如流感病毒），或者需要培育疫苗，或者希望获得天然弱毒株等。,2019/4/19,56,1、病毒分离,2019/4/19,57,2、病毒鉴定,（1）. 形态学鉴定,观察CPE。常见的细胞形态学变化为细胞变圆、坏死、溶解、脱落或形成合胞体。有些病毒能形成包涵体。,正常细胞,病变细胞,2019/4/19,58,感染细胞具有吸附红细胞的能力 感染细胞的培养液中有许多游离病毒存在，具有凝集红细胞的作用,（2）. 血吸附和血凝作用,多见于以出芽方式释放的病毒。,2019/4/19,59,红细胞吸附,正常细胞, 血吸附作用,吸附试验可通过特异抗血清抑制来达到鉴定具有吸附特性的病毒,2019/4/19,60, 血凝作用,血凝试验,血凝抑制试验,2019/4/19,61,（3）病毒成分的直接检测,用免疫学或分子生物学技术直接检查感染细胞或其上清液中病毒抗原（或核酸）。,2019/4/19,62,2019/4/19,63, 电子显微镜检查,病毒的很多特征如大小、形态、结构等必须借助电子显微镜进行检查。对于目前尚难培养而形态又非常典型的病毒，可直接从感染组织或分泌液，或者接种病料的鸡胚和细胞培养收获的材料作电子显微镜检查，直接观察病毒粒子。,正染法：超薄切片法,优点：可观察病毒形态和形态发生过程 缺点：操作复杂，费时，但标本可长时间保存,优点：快速简易（10-20min）；分辨率高；图象清晰 缺点：敏感性低，要求病毒量在107以上；所有样品应 处于悬浮状态,负染技术,2019/4/19,64, 酶联免疫吸附试验 （ELISA）,将已知的抗体或抗原结合在某种固相裁体上，并保持其免疫活性。测定时，将待检标本和酶标抗原或抗体按不同步骤与固相载体表面吸附的抗体或抗原发生反应。然后加入酶的作用底物催化显色，进行定性或定量测定。,2019/4/19,65,间接ELISA,2019/4/19,66,夹心ELISA,2019/4/19,67, 聚合酶链反应（PCR）,2019/4/19,68, 核酸杂交技术,核酸探针（probe）是指能与特定核酸序列发生特异性互补的已知核酸片段，可检测待检样品中特定的基因顺序。,2019/4/19,69,2019/4/19,70,virus,1、中和反应,观察特异性抗体能否保护易感的试验动物死亡，能否抑制病毒的细胞病变效应。凡能与病毒结合，使其失去感染力的抗体又称中和抗体。,2019/4