《病毒学概论》PPT课件.ppt

第六节 病毒的致病机制 病原教研室,一、 病毒的致病作用,水平传播 垂直传播,（一）、病毒感染的传播方式,水平传播： 在人群不同个体间的传播 是大多数病毒的传播方式,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,胎盘、产道,乳汁,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,（二）、病毒感染的致病机制,1、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,无包膜病毒；以溶细胞型释放； 宿主细胞大量破坏、裂解、死亡； 细胞生理功能紊乱、细胞器受损； 细胞病变作用(cytopathic effect,CPE),(1).杀细胞效应 （cytocidal effect),机制：- 阻断细胞大分子合成 -破坏细胞溶酶体 -病毒毒性蛋白的作用,CPE,CPE,细胞无明显病变，但有重要病理意义,细胞膜上表达病毒编码的新抗原,细胞融合,形成多核巨细胞,细胞膜上出现新抗原,感染细胞易受 免疫系统攻击,靶细胞,(2).稳定状态感染（ steady state infection）,(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,包涵体,(4). 细胞凋亡（apoptosis)： 病毒感染可启动细胞凋亡基因，导致细胞凋亡,(5).基因整合与转化 病毒基因与细胞染色体整合，并随宿主细胞 分裂而传给子代 病毒基因整合与肿瘤发生密切相关,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 2.细胞介导的免疫病理作用 3.致炎性细胞因子的病理作用 4.免疫抑制作用 病毒感染后抑制免疫功能-AIDS,（三）病毒的免疫致病机制,病毒感染的类型,（一）隐性感染与显性感染 （二）急性病毒感染 （三）持续性病毒感染,（三）持续性感染 （persistentinfection）： 病毒在体内持续存在几个月,几年 几十年，甚至终身携带，经常/反复有 病毒排除体外，但缺乏持续性的临床表现,（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,潜伏感染：单纯疱疹病毒引发唇疱疹,潜伏性病毒感染：带状疱疹,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,慢发病毒感染：库鲁病,急性病毒感染的迟发并发症 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）,四、病毒与肿瘤,病毒与肿瘤的关系可分为两种： 肿瘤由病毒感染所致 人乳头瘤病毒-人疣，良性肿瘤 人类嗜T细胞病毒-人T细胞白血病，恶性肿瘤 密切相关，但尚未获肯定 乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒与原发性肝癌 EB病毒与鼻咽癌和淋巴瘤 人乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒-2型与宫颈癌 人疱疹病毒-8与卡波洛肉瘤等,抗病毒免疫,1、屏障作用,2、巨噬细胞的作用,3、干扰素获得性非特异性免疫,一、非特异性免疫,干扰素 interferon, IFN,定 义：,由病毒或其他干扰素诱生剂 刺激机体细胞所产生的 具有抗病毒、抗肿瘤、免疫 调节等多种活性作用的 糖蛋白,类别 产生细胞 抗病毒 抗肿瘤 免疫调节 白细胞 强 弱 弱 成纤维细胞 强 弱 弱 T细胞 弱 强 强,干扰素的种类和作用：,生物学活性 干扰素具有广谱抗病毒活性 作用特点： 只能抑制病毒，而不能杀灭病毒 作用具有相对的种属特异性， 一般在同种细胞中的活性大于异种细胞,干扰素抗病毒作用原理,病毒,抗病毒蛋白,降解病毒mRNA 抑制病毒蛋白合成 抑制病毒组装与成熟,终止受感染细胞的病毒感染,限制 病毒扩散,干扰素,宿主细胞,合成,邻近细胞,抗病毒蛋白,25A合成酶,蛋白激酶,1、体液免疫 2、细胞免疫 病毒为细胞内感染的微生物， 彻底清除病毒，主要依靠细胞免疫,二、特异性免疫,抗病毒免疫持续时间,抗病毒免疫持续时间的长短具有以下特点： 1.型别单一、可产生病毒血症的病毒 产生的免疫力较为牢固，且持续时间较长 如水痘、天花、腮腺炎、麻疹、脊髓灰质炎 病毒和乙型脑炎病毒等 2.无病毒血症的局部或粘膜感染 免疫力短暂，可多次感染 如流感病毒、鼻病毒等 3.易发生抗原变异的病毒 免疫力短暂，如流感病毒,病毒感染的检查方法,病毒感染的检查,检测内容,查病毒,查特异性抗体,病毒颗粒 病毒抗原 病毒核酸 病毒酶类：如逆转录酶,电镜直接观察 光镜检查包含体 分离培养,一、标本的采集与送检,原则基本与细菌相似，但应注意： 1.急性期标本 2.标本用“双抗”或两性霉素B处理 3.低温保存，尽快送检 4.血清学诊断采双份血清,二、病毒的分离与鉴定,（一）病毒的分离培养 细胞培养（cell culture） 鸡胚接种（egg inoculation） 动物接种（animal inoculation）,二、病毒的分离与鉴定,一般程序：,标本,无菌处理,动物接种 鸡胚培养 细胞培养,指标阳性 指标阴性,病毒鉴定,盲传23代,指标阴性,病毒阴性,以下情况需考虑进行病毒分离与鉴定： 1. 病程长且诊断困难的病人 2. 怀疑为新现病毒（emergent virus）感染或 已被消灭的病毒性疾病怀疑“死灰复燃” 3. 为鉴别临床上具有相同症状的疾病 4. 监测所用减毒活疫苗。 5. 用于病毒生物学性状的研究或流行病学调查等,1.动物接种 应用：尚无敏感细胞的病毒培养 动物：兔、鼠、黑猩猩、猴等 优点：结果易观察，可建立动物模型 缺点：有饲养条件要求，费用高，动物 体内常带有潜伏病毒,（一）病毒的分离培养,2.鸡胚培养 采用孵化9-14天的鸡胚 绒毛尿囊膜（allantocherion） 痘苗病毒、人类疱疹病毒 尿囊腔（allantoic cavity） 接种部位 流感病毒、腮腺炎病毒 羊膜腔（amniotic cavity） 流感病毒的初次分离 卵黄囊（yolk sac） 嗜神经病毒,优点：易管理，不带微生物，成本较低 缺点：操作程序复杂,3.细胞培养 原代细胞（primary cell） 细胞种类 二倍体细胞（diploid cell） 传代细胞系（continuous cell line）,病毒的细胞培养,细胞培养瓶,单层细胞,1.细胞培养,(1)原代和次代细胞培养,组织 组织块 分散的单个细胞 单层细胞,剪碎 培养基,(原代细胞),单层细胞,(次代细胞),传代培养,蛋白酶,特点：对多种病毒敏感 生长能力有限, 获取成本高 可携带潜伏病毒,(2)二倍体细胞培养 体外分裂50100代仍保持二倍体染色体数目 可用于病毒分离和疫苗生产,特点：对多种病毒敏感 不带异种蛋白(人源性) 不带病毒，无致瘤潜能 可传50代左右,(3) 传代细胞培养,特点：对多种病毒敏感性高 繁殖能力高，传代时间长 有致癌危险，不能用于疫苗生产,1病毒增殖鉴定 (1)细胞病变效应（CPE ） 细胞变圆、聚集、坏死或脱落等 形成多核巨细胞或称融合细胞 在培养细胞中形成包涵体,（二）病毒的鉴定,细胞变圆、聚集、坏死或脱落,麻疹病毒感染细胞,呼吸道合胞病毒感染细胞,形成多核巨细胞或称融合细胞,形成包涵体(inclusion body),形成包涵体(inclusion body),狂犬病毒包涵体-内基小体,巨细胞病毒包涵体,腮腺炎病毒感染细胞,(2)红细胞吸附（hemadsorption）,病毒囊膜表面血凝素(HA) 红细胞表面HA受体,(3)干扰现象（interference）,风疹病毒人胚肾细胞 病毒增殖，CPE(),埃可病毒人胚肾细胞 病毒增殖，CPE(),人胚肾细胞,风疹病毒 埃可病毒,CPE(-)风疹病毒(+) 埃可病毒(-) CPE(+)风疹病毒(-) 埃可病毒(+),(4)细胞代谢改变 细胞代谢变慢 pH变化减慢,2.病毒形态学鉴定,电子显微镜：设备、操作复杂，应用受限 光学显微镜：可见大病毒（痘类病毒） 对一般病毒检测意义不大,3.病毒血清学鉴定,鉴定病毒种、型、亚型 (1)血凝抑制试验 正粘病毒型与亚型鉴定 病毒鸡红细胞凝集（血凝试验） 病毒特异性抗体鸡红细胞不凝集 （血凝抑制试验）,(2)免疫标记法（FIA、EIA、RIA） 多种病毒鉴定 (3)凝胶免疫扩散试验(gel immuno- diffusion test) 多种病毒鉴定,3.病毒血清学鉴定,4.病毒分子生物学鉴定,抗原变异病毒基因的鉴定 核酸扩增 核酸杂交 基因芯片 基因测序,（三）病毒数量与感染性测定,1.血凝试验：病毒总量（活病毒死病毒）,2.蚀斑形成试验 （plaque formation test） 3.50组织细胞感染量 （50 tissue culture infectious dose, TCID50）,感染性病毒量,(四) 新病毒的鉴定,核酸类型的测定 理化性状的检测 形态学鉴定 血清学鉴定 基因测序和生物对比,三、病毒感染的血清学诊断,应用： 采取标本分离病毒为时已晚 目前尚无分离此病毒的方法或难以分离的病毒 为证实所分离的病毒的临床意义 进行血清流行病学调查等,1.中和试验 （neutralizing test）,病毒中和抗体 病毒失去感染性 特点：特异性高，抗体维持时间长 应用：人群免疫情况的调查 临床诊断少用,2.补体结合试验 （complement fixation test）,用已知病毒可溶性补体抗原检测病人 血清中相应的补体抗体 特点：特异性低，抗体出现早，消失快 应用：近期感染指标。,四、病毒感染的快速诊断,数小时内出结果 病毒颗粒 病毒成分（抗原或核酸） 早期抗体检测（IgM）,（一）形态学检查,1. 电镜和免疫电镜检查 含有高浓度病毒颗粒（107颗粒/ml）的样品电镜 含低浓度病毒的样本-免疫电镜 2.普通光学显微镜检查 包涵体,（二）病毒成分检测,1.病毒蛋白抗原检测 免疫标记技术 2.病毒核酸检测 核酸扩增技术 核酸杂交技术 基因芯片技术 基因测序,（三）早期抗体检测,可诊断急性感染 特异性IgM抗体：孕妇感染风疹病毒 EBV早期抗原抗体,第七节 病毒感染的防治,灭活疫苗 乙脑 狂犬病 甲肝 活疫苗 脊髓灰质炎 麻疹 腮腺炎 重组载体疫苗 乙肝 麻疹 亚单位疫苗 乙肝 流感,一、人工主动免疫常用生物制品,二、人工被动免