人与动物病毒与宿主

1、1 第六章第六章 病毒与宿主的关系病毒与宿主的关系 2 人类及动物病毒与宿主间相互关系人类及动物病毒与宿主间相互关系 昆虫病毒与宿主间相互关系昆虫病毒与宿主间相互关系 植物病毒与宿主间相互关系植物病毒与宿主间相互关系 3 一、人类及动物病毒与宿主一、人类及动物病毒与宿主 间相互关系间相互关系 、感染成功的基本条件、感染成功的基本条件 、病毒感染机制、病毒感染机制 、宿主对病毒感染的免疫反应、宿主对病毒感染的免疫反应 、病毒逃避宿主免疫的机制、病毒逃避宿主免疫的机制 4 、感染成功的基本条件、感染成功的基本条件 1.1、病毒的感染性、病毒的感染性 1.2、合适的感染途径、合适的感染途径 1.3、

2、宿主机体的易感性、宿主机体的易感性 5 病毒感染病毒感染 病毒感染病毒感染：病毒被易感染细胞所接受，并：病毒被易感染细胞所接受，并 能在其中持续或非持续生存，与机体发生能在其中持续或非持续生存，与机体发生 相互作用的过程为病毒感染相互作用的过程为病毒感染 6 1.1、感染和发病因素、感染和发病因素 制病性：感染过程的潜在能力。制病性：感染过程的潜在能力。 毒力：不同株制病性的差异，强弱取决宿毒力：不同株制病性的差异，强弱取决宿 主和病毒两方面的因素。主和病毒两方面的因素。 病毒量：毒力强弱决定致病需要病毒的量病毒量：毒力强弱决定致病需要病毒的量 7 病毒侵入机体的途径病毒侵入机体的途径 8 1

3、.2、合适的感染途径、合适的感染途径 亲代和子代间的垂直传播亲代和子代间的垂直传播：即存在于母体：即存在于母体 的病毒，经过胎盘或产道进入胎儿或新生的病毒，经过胎盘或产道进入胎儿或新生 儿体内形成感染，如风疹病毒、巨细胞病儿体内形成感染，如风疹病毒、巨细胞病 毒等。垂直感染常导致先天性病毒感染综毒等。垂直感染常导致先天性病毒感染综 合征、先天性畸形、流产、死胎或早产等。合征、先天性畸形、流产、死胎或早产等。 水平传播：水平传播：是指在人群个体之间的传播，是指在人群个体之间的传播， 包括人与人，也包括经由媒介动物参与的包括人与人，也包括经由媒介动物参与的 传播。传播。 9 垂直传播垂直传播 通过

4、胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式 胎盘胎盘产道产道 10 病毒的感染与免疫 水平传播水平传播 病毒在人群不同个体间的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病毒侵入机体的三大重要门户 皮肤皮肤呼吸道呼吸道消化道消化道 11 1.3、宿主机体的易感性宿主机体的易感性 细胞表面的病毒受体细胞表面的病毒受体 宿主细胞的免疫状态宿主细胞的免疫状态 其他物理因子其他物理因子 12 感染的类型感染的类型 向外播散病毒向外播散病毒 机体获得特异性免疫机体获得特异性免疫 急性感染急性感染 持续性感染持续性感染 隐性感染隐性感染 显性感染显性感染 1

5、3 慢性感染：慢性感染： 病程长病毒可检出病程长病毒可检出 如如HBV 潜伏感染：潜伏感染： 可反复激活，急性发作可反复激活，急性发作 病毒只有在急性发作时才被检出病毒只有在急性发作时才被检出 如如 HSV 慢发病毒感染：慢发病毒感染： 潜伏期长，潜伏期长， 发病后为亚急性进行性直至死亡发病后为亚急性进行性直至死亡 寻常病毒 非寻常病毒非寻常病毒 prion 麻疹病毒麻疹病毒 持 续 性 感 染 14 2、病毒感染的机制、病毒感染的机制 致病的基础是病毒在宿主细胞内增殖，导致病的基础是病毒在宿主细胞内增殖，导 致宿主细胞结构和功能改变，并扩延到多致宿主细胞结构和功能改变，并扩延到多 数细胞，便

6、可形成组织器官的损伤及功能数细胞，便可形成组织器官的损伤及功能 障碍。障碍。 15 2.1、病毒感染引起宿主细胞的变化、病毒感染引起宿主细胞的变化 病毒对细胞的致病作用包括来自病毒的直接损伤病毒对细胞的致病作用包括来自病毒的直接损伤 和机体免疫病理应答两个方面。敏感的宿主细胞和机体免疫病理应答两个方面。敏感的宿主细胞 被病毒感染后，两者相互作用下可表现为：被病毒感染后，两者相互作用下可表现为： 杀细胞性感染杀细胞性感染 稳定状态感染稳定状态感染 细胞凋亡细胞凋亡 包涵体的形成包涵体的形成 细胞增殖和转化细胞增殖和转化 病毒基因的整合病毒基因的整合 16 （1 1）杀细胞性感染）杀细胞性感染 病

7、毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏与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。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（的作用称病毒的细胞病变效应（CPE）。）。 17 杀伤性感染机制杀伤性感染机制 病毒的早期蛋白影响宿主细胞病毒的早期蛋白影响宿主细胞 病毒蛋白的毒性作用病毒蛋白的毒性作用 引起细胞内溶酶体膜破裂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 对细胞器造成损伤对细胞器造成损伤 18 病毒培养时出现的病毒培养时出

8、现的CPE 19 20 （2 2）稳定状态感染）稳定状态感染 一些不具有杀细胞效应的病毒（多为有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包膜病毒）所引起的感染称稳定状态感 染染(steadystate infection)(steadystate infection)。 病毒在感染宿主细胞的过程中，对细胞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。代谢、溶酶体膜影响不很大。 21 （3 3）细胞凋亡）细胞凋亡 细胞凋亡（细胞凋亡（cell apoptosiscell apoptosis）是由细胞）是由细胞 基因自身指令发生的一种生物学过程。基因自

9、身指令发生的一种生物学过程。 有些病毒（腺病毒、人免疫缺陷病毒等）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毒基因组编码的蛋白质间接作用下诱发 细胞凋亡。细胞凋亡。 22 （4 4）包涵体的形成）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结构和着色不同的圆形或可看到有与正常细胞结构和着色不同的圆形或 椭圆形斑块，称为包涵体（椭圆形斑块，称为包涵体（inclusion body inclusion body or ibclus

10、ionor ibclusion）。）。 包涵体的本质：包涵体的本质：有些病毒的包涵体就是病毒有些病毒的包涵体就是病毒 颗粒的聚集体；颗粒的聚集体；有些是病毒增殖留下的痕迹；有些是病毒增殖留下的痕迹； 病毒感染引起的细胞反应物。病毒感染引起的细胞反应物。 可作为诊断依据和鉴定病毒的参考。如从可疑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，即内基小体嗜酸性包涵体，即内基小体(Negri body)(Negri body)，可，可 诊断为狂犬病。诊断为狂犬病。 23 24 25 （5 5）细胞转化增生和病毒

11、基因组的整合）细胞转化增生和病毒基因组的整合 某些某些DNA病毒的全部或部分核酸，或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病毒基因组经逆转录后产生的DNA，结合，结合 至细胞染色体中，称为整合。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，即整合作用可使细胞遗传性状发生改变，即 转化（转化（transformation）。转化的细胞生）。转化的细胞生 长、分裂失控，细胞可发生恶性病变。长、分裂失控，细胞可发生恶性病变。 26 2.22.2、病毒感染引起的机体变化、病毒感染引起的机体变化 组织器官的损伤及组织器官的亲嗜组织器官的损伤及组织器官的亲嗜 性性 免疫

12、病理损伤免疫病理损伤 病毒感染对免疫系统的影响病毒感染对免疫系统的影响 27 （1 1）组织器官的损伤及组织器官的）组织器官的损伤及组织器官的 亲嗜性亲嗜性 病毒对细胞的杀伤作用，在大多数情况下，病毒对细胞的杀伤作用，在大多数情况下， 必然导致组织和器官的损伤和功能障碍。必然导致组织和器官的损伤和功能障碍。 病毒对人体组织的致病作用是有选择性的。病毒对人体组织的致病作用是有选择性的。 例如：流感病毒和鼻病毒对呼吸道粘膜有例如：流感病毒和鼻病毒对呼吸道粘膜有 亲嗜性。亲嗜性。 28 （2)免疫病理损伤 体液免疫病理作用体液免疫病理作用 细胞免疫病理作用细胞免疫病理作用 由于某些病毒可引起由于某些

13、病毒可引起 免疫病理性损伤，因此，一般在临床上免疫病理性损伤，因此，一般在临床上 不宜应用免疫功能增强剂治疗这类疾病。不宜应用免疫功能增强剂治疗这类疾病。 病毒感染早期所致细胞损伤主要是病毒病毒感染早期所致细胞损伤主要是病毒 引起，引起， 感染后期由免疫复合物、补体活感染后期由免疫复合物、补体活 化、化、ADCCADCC作用、作用、CD4CD4+ +T T细胞介导的复杂反细胞介导的复杂反 应引起机体局部组织器官的严重损伤和应引起机体局部组织器官的严重损伤和 炎症炎症。 29 (3)(3)病毒感染对免疫系统的影响病毒感染对免疫系统的影响 病毒感染引起的免疫抑制病毒感染引起的免疫抑制 病毒感染对免

14、疫活性细胞的杀伤病毒感染对免疫活性细胞的杀伤 病毒感染引起自身免疫性疾病病毒感染引起自身免疫性疾病 30 2.3、感染的分子生物学机制、感染的分子生物学机制 病毒感染与细胞膜的相互关系病毒感染与细胞膜的相互关系 抑制细胞转录抑制细胞转录 病毒进入细胞后高水平转录机制病毒进入细胞后高水平转录机制 病毒同宿主病毒同宿主RNA的加工过程之间的关系的加工过程之间的关系 病毒同翻译系统的相互作用病毒同翻译系统的相互作用 病毒同细胞病毒同细胞DNA复制的相互关系复制的相互关系 DNA病毒确保病毒确保DNA复制装置有效性机制复制装置有效性机制 31 （1）病毒感染与细胞膜的相互关系病毒感染与细胞膜的相互关系

15、 吸附蛋白与细胞受体相互识别、结合过程。吸附蛋白与细胞受体相互识别、结合过程。 32 （2）抑制细胞转录）抑制细胞转录 抑制宿主细胞抑制宿主细胞mRNA的转录，导致宿主细的转录，导致宿主细 胞蛋白质合成关闭。胞蛋白质合成关闭。 33 （3）病毒进入细胞后高水平转录机制病毒进入细胞后高水平转录机制 病毒粒子内装配有病毒基因组编码的病毒粒子内装配有病毒基因组编码的RNA 聚合酶。聚合酶。 病毒粒子装配有一个转录活化子病毒粒子装配有一个转录活化子 利用增强子确保早期基因的高效转录利用增强子确保早期基因的高效转录 晚期病毒基因的活化机制晚期病毒基因的活化机制 34 （4）病毒同宿主）病毒同宿主RNA的

16、加工过程之的加工过程之 间的关系间的关系 RNA剪切和转移到细胞质内是经常被病毒剪切和转移到细胞质内是经常被病毒 用来从核内到质内使用来从核内到质内使mRNA成熟的细胞途成熟的细胞途 径。径。 35 （5）病毒同翻译系统的相互作用）病毒同翻译系统的相互作用 抑制宿主翻译抑制宿主翻译 降解宿主降解宿主mRNA 竞争宿主翻译装置竞争宿主翻译装置 改变宿主翻译系统的特异性改变宿主翻译系统的特异性 36 （6）病毒同细胞）病毒同细胞DNA复制的相互关系复制的相互关系 抑制宿主细胞抑制宿主细胞DNA合成合成 病毒病毒DNA能取代在正常位点复制的细胞能取代在正常位点复制的细胞 DNA 为病毒为病毒DNA复

17、制提供原料复制提供原料 促使细胞促使细胞DNA降解降解 37 （7）DNA病毒确保病毒确保DNA复制装置有效性机制复制装置有效性机制 病毒能编码一种新的复制装置病毒能编码一种新的复制装置 病毒能诱导细胞病毒能诱导细胞DNA的合成的合成 38 3 3、 抗病毒免疫抗病毒免疫 非特异性抗病毒免疫非特异性抗病毒免疫 特异性抗病毒免疫特异性抗病毒免疫 39 3.13.1、非特异性抗病毒免疫、非特异性抗病毒免疫 先天不感受性先天不感受性：主要取决于细胞膜上有无病主要取决于细胞膜上有无病 毒受体。毒受体。 屏障作用：屏障作用： 解剖学屏障：解剖学屏障：皮肤粘膜屏障、血脑屏障、胎皮肤粘膜屏障、血脑屏障、胎

18、盘屏障等。盘屏障等。 生物化学屏障：生物化学屏障：这主要是存在于正常人或动这主要是存在于正常人或动 物血清和体液中的非特异抑制物。物血清和体液中的非特异抑制物。 细胞作用：细胞作用：巨噬细胞，中性粒细胞，自然杀伤巨噬细胞，中性粒细胞，自然杀伤(NK)(NK)细细 胞胞 干扰素及其作用干扰素及其作用：干扰素由病毒或其他干扰素由病毒或其他IFNIFN诱生剂诱诱生剂诱 使人或动物细胞产生的一类糖蛋白。它作用于机体细使人或动物细胞产生的一类糖蛋白。它作用于机体细 胞可表现出胞可表现出抗病毒、抗肿瘤及免疫调节抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等多方面的生等多方面的生 物活性。物活性。 40 3.23.2、特异性抗病毒免疫、特异性抗病毒免疫 体液免疫的抗病毒作用：体液免疫的抗病毒作用：受病毒感染后，受病毒感染后， 机体即可产生特异性抗体。按其作用可分机体即可产生特异性抗体。按其作用可分 为为中和性抗体中和性抗体、补体结合抗体补体