病毒学-第三章病毒总论.ppt

,病毒的感染与免疫,主要内容,病毒感染的途径与类型,病毒感染的致病机制,抗病毒免疫,水平传播: 病毒在人群不同个体间，或受染动物与人群个体之间的传播。是大多数病毒的传播方式。 途径：呼吸道，消化道，泌尿生殖道, 皮肤和接触。 垂直传播: 病毒直接由亲代传给子代，引起垂直感染。 途径：胎盘，产道。,病毒的传播方式和途径,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,人类病毒的感染途径,病毒感染的类型,隐性感染 ：不引起临床症状,显性感染 ：引起明显的临床症状,可获得免疫力而终止感染 重要传染源（病毒携带者）,病毒在宿主细胞内大量增殖,按是否引起临床症状,局部和全身性感染 （局部增殖血流 单核吞噬细胞系统增 殖血流靶器官）,按感染部位：,病毒感染的类型,急性感染: 潜伏期短, 发病急, 病程短, 病后体内不留病毒，又称病原消灭型感染。病后常获得特异性免疫，特异性抗体可作为受过感染的证据。 持续性感染: 病毒感染机体后， 7天连锁酒店可在受感染细胞内长期存在或终生携带，且不断或间断地向外界排出病毒。可有或无临床症状，为重要传染源。,按病毒在机体内滞留的时间:,病毒感染的类型,持续性感染的产生机制,病毒和宿主两方面因素： 机体免疫力弱，无力完全清除病毒； 病毒隐藏逃避宿主的免疫作用； 病毒的抗原性太弱难以产生免疫应答； 病毒产生缺损性干扰颗粒改变了感染过程； 病毒基因整合，长期与宿主细胞共存。,持续性感染的分类,根据患病过程、感染表现，分为四类： 慢性感染：显性或隐性感染后仍带毒, 排毒, 病程长, 无或有轻微症状。如乙型肝炎病毒（HBV）等。 潜伏感染：显性或隐性感染后,病毒基因存在细胞内,不产生感染性病毒颗粒,无临床症状,不排毒,常规方法查不到病毒（潜伏期）。病毒受激活而增殖, 进入发作期。,潜伏感染,可在同一部位反复发作,迟发感染：或称慢发病毒感染, 潜伏期很长, 病情呈慢性进行性, 终为致死性感染。如HIV、狂犬病和朊粒感染（羊瘙痒病、库鲁病和克雅病)。 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),该病是儿童期感染麻疹病毒后，青春期发作的中枢神经系统致死性病毒病。,持续性感染的分类,病毒的致病机制,杀细胞性感染 稳定状态感染 包涵体的形成 细胞凋亡 细胞整合与转化,（一）病毒直接破坏宿主细胞, 杀细胞性感染：,多为无包膜病毒(脊髓灰质炎，腺病毒),阻断细胞大分子合成：早期蛋白,病毒蛋白的毒性作用: 某些病毒的衣壳蛋 白直接杀伤作用。 细胞器的改变: 大多数病毒感染，非特异 损伤细胞器。,影响细胞溶酶体：释放溶酶体酶 细 胞溶解。,形成多核巨细胞, 稳定状态感染：细胞膜变化,多为有包膜病毒 1）感染与未感染的细 胞融合，有利于病 毒在细胞间的扩散。 2）出现病毒抗原，引 起宿主免疫反应。,可作为诊断依据,某些受病毒感染的细胞内，用光学显微镜可看到有与正常细胞结构和着色不同的圆形和椭圆形斑块，称为包涵体。, 包涵体形成：,内基小体 （狂犬病毒）, 细胞凋亡: 有利于病毒释放,直接由感染病毒本身 由病毒编码蛋白间接地 作为诱导因子,由基因控制的程序性细胞死亡 为正常的生物学现象。, 整合与转化：细胞生长、分裂失控。,EB病毒淋巴瘤和鼻咽癌 单纯疱疹病毒2型宫颈癌 人乳头瘤病毒 乙、丙型肝炎病毒 肝癌 人嗜T细胞病毒 白血病 人疱疹病毒-8 卡波济肉瘤,至少100种病毒能引起动物恶性肿瘤,受病毒感染的细胞膜常发生一定的变化，如嵌合病毒特异性抗原，或宿主细胞自身抗原暴露，引发宿主免疫应答，导致宿主细胞损伤。,（二）病毒感染的免疫病理损伤,病毒的致病机制, 体液免疫病理作用: 型、型变态反应; 细胞免疫病理作用: 致敏T细胞(CTL), 共同抗原 7天连锁酒店自身免疫病； 免疫抑制作用: 与病毒侵犯免疫细胞有 关, 如HIV直接杀伤CD4+T淋巴细胞。,（二）病毒感染的免疫病理损伤,型变态反应：,病毒侵入细胞 诱发细胞表面出现新抗原 与特异性抗体结合+补体参与 细胞破坏,型变态反应：病毒感染后，抗病毒的抗体因亲和力低或与抗原的比例不当，可在体内形成抗原抗体复合物的沉积，激活补体后可造成局部组织损伤。,细胞免疫病理作用: 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，造成细胞病变。病毒蛋白亦可因与宿主细胞的某些蛋白间存在有共同抗原性而导致自身免疫病。,（三）病毒的免疫逃逸机制,病毒的免疫逃逸是反映病毒毒力的另一重要因素 病毒通过逃避免疫监视、防止免疫激活或阻止 免疫反应发生等方式来逃脱免疫应答。 有些病毒通过编码特异性抑制免疫反应蛋白质 实现免疫逃逸。 有些病毒形成合胞体让病毒在细胞间传播逃避 抗体作用。,病毒逃逸免疫应答举例,抗病毒免疫,非特异性天然免疫 干扰素,定义：由病毒或其他干扰素诱生剂 刺激机体细胞所产生的 一种具有抗病毒等作用的糖蛋白,1.干扰素的种类及特点比较,2. 干扰素的诱生,编码基因位于人细胞中，型位于第9对染色体短臂上，型位于第12对染色体长臂上；正常处于抑制状态。,3. 抗病毒作用机理 不直接作用于病毒（间接性），而作用于宿 主细胞基因，合成抗病毒蛋白，抑制病毒蛋 白合成。,早期中断病毒复制，阻止病毒扩散,4. 干扰素的生物学活性,抗病毒作用: IFN作用具有种属特异性； 抗病毒蛋白作用广谱；干扰素产生早。 免疫调节作用: 活化NK细胞 抗肿瘤作用: 抑制细胞分裂。,NK细胞: 杀伤病毒感染的细胞 病毒感染细胞后，细胞膜发生了变化（穿孔素），成为NK细胞识别的“靶”。,中和抗体:由病毒衣壳或包膜抗原刺激产生；早期应用可阻断病毒在血液中扩散，保护细胞免受感染, 7天连锁酒店会员注册控制病情的发展。 起预防而非治疗作用; 对细胞内病毒无效。,（二）特异性免疫 (1)体液免疫的保护作用,中和抗体的保护作用 阻止病毒吸附并侵入易感细胞,中和抗体的种类及抗病毒作用的比较,针对细胞内病毒 TC细胞(CTL)直接作用，TC分泌穿孔素 (perforin)和细胞毒素 (cytotoxin) 杀伤靶细胞。 致敏TD细胞通过释放淋巴因子(淋巴毒素, 趋化因子，IL-2， - IFN等),(2)细胞免疫的保护作用,抗病毒免疫的持续时间,各种病毒之间差异很大 有病毒血症的全身性感染 只有单一血清型的病毒感染 不易发生抗原变异的病毒感染,病毒感染的检查方法 与防治原则,检测病毒抗原,检测病毒抗体,病毒的分离与培养,病毒感染的治疗和预防,主要内容,检测病毒核酸,应注意下列原则： 对本身带有杂菌的标本进行病毒分离培养时，应使用抗生素。 因病毒在室温中易失去活性，标本应婴儿湿疹低温保存并尽快送检。 血清学诊断标本的采取应在发病初期和病后23w内各取1份血清，若第2次血清抗体滴度比第1次高出4倍以上时，才有诊断意义。,病毒感染的检查方法,病毒分离的一般程序,采集标本 杀灭杂菌(青、链霉素) 接种易感的动物出现病状 鸡胚病变或死亡 细胞培养细胞病变 鉴定病毒种型(血清学方法),病毒的人工培养,必需在活细胞内增殖，提供活细胞的方式： 动物接种：早期对病毒生物学特性研究的主要 方式，现仅限于研究病毒或毒株的致病性或为确诊病原体为病毒。 未断奶小鼠、小白鼠、天竺鼠、胸小穿什么兔子或猴子等。 鸡胚接种：个别病毒（如流感病毒）必须在受 精鸡胚（羊膜腔和尿囊腔）中进行分离培养。 细胞培养：病毒发展史上的突破性成就。,登革病毒对新生乳鼠的致病作用,1-3日龄乳鼠接种病毒6日后，小鼠陆续 出现体弱、弓背、行动迟缓等症状。,细 胞 培 养,原代细胞：来自动物或人组织直接用蛋白酶消化所获得的细胞，经培养后可贴壁或悬浮生长。对病毒易感性高，主要作为从标本中分离病毒的工具。 二倍体细胞株：在体外连续传50-100代后仍保持其二倍染色体数目的单层细胞。人用疫苗生产中首选的细胞株。 传代细胞株：可连续传代的细胞系或来自肿瘤组织或来自发生自动转化的原代细胞系。,病毒在细胞内增殖的检查,有些病毒在细胞内增殖时可引起特有的细胞病变，称为细胞病变效应 (CPE)。常见的变化有细胞变圆、聚集、坏死、溶解或脱落等。 有些病毒如麻疹病毒、巨细胞病毒、呼吸道合胞体病毒等作用于细胞膜，可使邻近的细胞相互融合，形成多核巨细胞或称融合细胞。 有些病毒 (如狂犬病病毒、麻疹病毒等) 可在培养细胞中形成胞浆或核内的包涵体。,1、蚀斑试验,病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位（PFU），病毒悬液中的感染性病毒量以PFU/ml来表示。,2、50%组织细胞感染量(TCID50),病毒感染鸡胚、动物或细胞后，引起50%发生死亡或病变的最小量。,病毒数量和感染性测定,病毒的快速诊断,光镜-包涵体,电镜,免疫荧光,ELISA,分子生物学技术,杂交,Southern blot,PCR,Northern blot,用荧光素、放射性同位素、过氧化物酶等标记抗体，采用免疫学和分子生物学技术，检测标本中的病毒蛋白抗原，具有敏感、特异、快速等优点。 1. 免疫荧光技术 (immunofluorescence,IF) 2. 固相放射免疫测定 (solid-phase radioimmunoassay, SPRIA)，较少使用，非放射性（地高辛）标记物代替。 3. 酶免疫技术 (enzyme immunoassay,EIA)此法可检测多种病毒及其抗体，主要是酶免疫组化法和酶联免疫吸附试验法(ELISA)。,（一）病毒蛋白抗原检查,检测病毒成分,HSV(人合胞体病毒) 荧光抗体法查抗原,选择特异并保守的片段作靶基因，需要特异性引物。 检测方法：核酸杂交技术, PCR （RT-PCR）,定量实时荧光PCR 核酸阳性不代表有活病毒，不适用未知病毒,标本中DNA 凝胶电泳转到膜上 病毒探针 核酸杂交 洗膜 放射自显影法或生物素-亲和素系统 分子量大小分辨标 本中病毒核酸,（二）检测病毒核酸,（三）检测病毒抗体,需特异的抗原（病毒抗原、基因工程表达重组 抗原、合成肽） 须待抗体产生后才能检出，不能进行早期诊断,下列情况下仍需做血清学诊断 采集标本分离病毒为时已晚 目前尚无分离病毒的方法或难以分离 为证实所分离病毒的临床意义 进行血清流行病学调查,病毒的血清学诊断,中和试验,补体结合试验,血凝抑制试验,免疫扩散等,中和试验 (NT test),是病毒在活体内或细胞培养中被特异性抗体中和而失去感染性的一种试验。 中和抗体(NTAb)是作用于病毒表面抗原(衣壳或包膜)的抗体，同种不同型病毒间一般无交叉，特异性高，而且抗体在体内维持时间长。 中和抗体阳性不一定表示正在感染中，也可能因以前有过隐性感染所致。因此，中和试验适用于人群免疫情况的调查，在临床诊断上较少使用。,补体结合试验 (CF test),用已知病毒可溶性补体抗原来检测病人血清中相应补体抗体。 补体抗原是病毒的内部抗原，同种异型间常有交叉，故特异性较中和试验低。 但补体抗体出现较早，消失较快，故可作为近期感染的指标。,血凝抑制试验 (HI test),具有HA的病毒能凝集鸡、豚鼠、人等的红细胞，称血凝现象。 血凝现象能被相应抗体抑制，称HI试验。其原理是相应抗体与病毒结合后，阻抑了病毒表面的HA与红细胞的结合。 本试验简易、经济，特异性高，常用于粘病毒及乙型脑炎病毒感染的辅助诊断及流行病学调查，也可鉴定病毒的型与亚型。,病毒+鸡RBC=凝集（血凝试验） 病毒+特异性抗体+鸡RBC=不凝集 （血凝抑制试验）,HI试验原理,病毒感染的防治原则,人工主动免疫: 灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、合成肽疫苗、DNA疫苗、基因工程疫苗。 人工被动免疫： 免疫血清, 胎盘球蛋白, 丙种球蛋白等用于紧急预防。 因其半衰期短，故应注意有效期。,（一）免疫预防,减毒活疫苗,减毒的病毒或与人类病毒抗原性有交叉的 动物病毒 可在体内增殖诱生免疫应答 接种量与接种次数均较灭活疫苗为少 首选的预防疫苗,减毒活疫苗：用自然或人工选择法(如温度敏感株) 筛选的对人低毒或无毒的变异株制成的疫苗，如脊髓灰质炎、流感、麻疹的减毒活疫苗等。,死疫苗(killed vaccine),灭活全病毒疫苗：应用物理或化学方法使病毒完全灭活而制成的疫苗。常用的有乙型脑炎、狂犬病、流感等灭活疫苗。 亚单位疫苗：制备不含有病毒核酸、仅含有能诱发中和抗体的病毒衣壳蛋白或包膜表面抗原，是最理想的疫苗。 合成肽病毒疫苗：人工合成，与病毒抗原决定簇具有相同氨基酸序列的肽段。,减毒活疫苗与死疫苗优缺点比较,基因工程疫苗,基因工程疫苗：利用基因工程技术，分离、重组、转化和表达基因，制备出的能引起人体保护性免疫应答的疫苗。 DNA疫苗：又称基因疫苗或核酸疫苗，这种核酸分子是一种细菌的质粒，在克隆了特异性的基因以后，能在真核细胞中表达蛋白质抗原，刺激机体产生特异性体液和细胞免疫。,基因工程