人类及动物病毒与宿主之间的相互作用.ppt

第六章人类及动物病毒与宿主之间的相互作用 第一节病毒的感染及与宿主细胞之间的相互作用 病毒感染 virusinfection 是指在具备病毒成立感染条件下病毒能被易感染细胞所接受 并能在其中持续或非持续生存 称之为病毒的感染 生存 既包括病毒的增殖 又包括病毒以某种形式 如以其核酸整合在宿主细胞DNA分子 在宿主细胞内长期潜伏存在 病毒感染不同于其他微生物 从本质上讲病毒感染是病毒和宿主在分子水平上相互作用的结果 一 病毒的感染性1 病毒感染成功的基本条件病毒具有感染性是病毒感染成功的基本条件之一 所谓病毒的感染性就是病毒能够进入敏感细胞内 并能在其中生存的一种特性 病毒感染性这个概念是相对的 就活病毒与灭活病毒来讲 只有活病毒具有感染性 而灭活病毒没有感染性 就病毒与细胞来讲 只有活病毒对敏感细胞才具有感染性 而对非敏感细胞则没有感染性 对于病毒本身来讲 构成病毒感染和发病的重要因素包括 病毒的致病性 pathogenicity 毒力 virulence 病毒的量 致病性是种的特征 是一种病原因子在其感染过程的潜在能力 每种病毒的致病性是相对的 与生物种类有关 毒力则是病毒株的特征 同一种病毒的不同株其致病性有很大差异 致病性的强弱就是毒力 所谓毒力也是个体的特征 病毒的数量与感染也有一定的相关性 毒力越强的病毒 感染所需量越少 反之亦然 2 合适的感染途径病毒感染成立的第二个基本条件是合适的感染途径 只要有合适的感染途径 病毒才有可能到达敏感细胞 有些病毒有多种感染途径 而有些仅有单一的感染途径 如果感染途径不合适 即使病毒毒力很强 数量很多也不能进入体内感染敏感细胞 3 宿主机体的易感性机体或细胞对病毒的易感性主要取决于下列三个因素 1 细胞表面的病毒受体 完整的动物或某些器官的易感性 依赖于细胞表面上是否存在病毒特异受体 目前 常用于鉴定受体的分子生物方法有 利用特异的化学成分同细胞表面受体竞争结合 封闭病毒对受体的结合 利用细胞表面受体的特异性蛋白和单克隆抗体封闭病毒的结合 酶处理细胞表面除掉受体活性 提纯病毒 受体复合物 利用抗独特型抗体提纯受体 通过基因转染以及转移基因技术将没有受体的细胞表面转化成有受体活性的细胞表面 2 宿主机体的免疫状态 通常群体的免疫水平与易感性呈反比 有机体的免疫状态是决定病毒感染过程的另一个重要因素 病毒侵入体内 侵入后的扩散 在细胞内复制以及最终致病的能力 不但取决于病毒的性质 也取决于有机体的防御结构和防御功能的状态 对病毒感染的免疫和抵抗是完整有机体的一种生理功能 保护机体免于感染或严重感染 3 其他物理因子 体温PH 4 营养和年龄因素 病毒致病机制 第一病毒进入宿主细胞后改变和接管了宿主细胞大分子合成机制 第二在病毒复制期间 病毒经常利用宿主细胞的能量供应 复制过程常以牺牲宿主细胞为代价 导致细胞的损伤或死亡 病毒在宿主细胞内复制的损伤效应是病毒性疾病的根本原因之一 二 病毒与宿主细胞的相互关系由于病毒的种类和性质不同 感染方式和途径不同 其感染细胞的表现亦不同 根据病毒感染后细胞的表现 可将感染细胞分为三种类型 1 溶 杀 细胞感染这主要是一类杀伤性较强的病毒感染所引起的 例如痘病毒和小RNA病毒感染细胞后 能迅速改变和接管细胞代谢机制 造成细胞的代谢障碍 2 稳定态感染某些病毒在感染细胞后似乎并不严重影响细胞的生命活动 被感染细胞能正常繁殖 病毒常以出芽的方式释放或呈细胞到细胞的传播 如EB病毒 病毒DNA能作为一个外来的环状分子存在于被感染的细胞内 3 整合感染某些DNA病毒或某些RNA反转录病毒的DNA整合于细胞基因组 并随着细胞的分裂而增殖 这种整合宿主基因组的病毒基因组称为前病毒 provirus 这种感染形式被称为整合感染 病毒感染细胞后也能引起细胞表型的变化 这种变化又称为细胞病变 cytopathiceffects CPE 细胞病变的主要形式有 1 细胞形态的变化2 细胞裂解3 膜融合4 膜渗透性的变化5 包涵体的形成6 细胞程序化凋亡7 细胞转化 第二节病毒感染的分子生物学机制 一 病毒感染同细胞膜的相互关系根据病毒吸附蛋白与细胞受体相互识别 结合的过程 可将病毒的吸附分为可逆性吸附和不可逆吸附两个阶段 病毒可利用各种细胞表面分子作为它们的受体 这些成分包括碳水化合物 糖脂 特异的蛋白质分子 如 HIV利用T淋巴细胞上的CD4蛋白质作为受体唾液酸作为流感病毒受体硫酸类肝素作为HSV的最初受体B细胞的C3d补体受体是EB病毒的特异受体乙酰胆碱为狂犬病毒的受体病毒的受体分布的特异性决定了病毒感染的组织趋向性 二 抑制细胞转录很多病毒进入宿主细胞后 引起由RNA聚合酶负责转录的mRNA的抑制 结果宿主细胞的蛋白质合成关闭 三 病毒进入细胞确保高水平的转录机制DNA病毒有几种常见机制启动病毒极早期基因的转录 这基因产物大多数参与颠覆和改变宿主的转录装置 1 病毒粒子内装配有病毒基因组编码的RNA聚合酶2 病毒粒子装配有一个转录活化子3 利用强增强子确保早期基因的高效转录4 晚期病毒基因的活化机制 四 病毒同宿主RNA的加工过程之间的相互作用五 病毒同翻译系统的相互作用六 病毒同细胞DNA复制的相互作用 第三节宿主对病毒感染的免疫反应 动物对病毒感染的免疫反应由两个方面组成 即非特异性免疫反应和适应性免疫反应 它们可分为以下三个部分 1 抗体反应或者称体液免疫 2 细胞调节免疫反应 3 非特异性免疫反应 第四节