医学微生物学：第17章病毒的感染和免疫

1、病毒的感染与免疫病毒的感染与免疫 Infection and Immunity of Virus 主要内容主要内容 l病毒的传播方式和感染类型 l病毒感染的传播方式 l病毒感染的类型病毒感染的类型 l病毒与肿瘤 l病毒感染的致病机制病毒感染的致病机制 l病毒直接作用 l免疫病理损伤 l抗病毒免疫 l非特异性免疫 l特异性免疫 l抗病毒免疫持续时间 第一节、第一节、 病毒的传播病毒的传播 方式和感染类型方式和感染类型 l病毒的感染：病毒的感染： 病毒通过各种途径进入机体，在易感细胞内病毒通过各种途径进入机体，在易感细胞内 增殖的过程。增殖的过程。 l感染来源： l外源性感染：来自外部，病人或带毒

2、者、带毒动物 l内源性感染：自身潜伏病毒，宿主免疫力下降 l医源性感染：血液及血制品、医疗器械；病人或医 务人员之间 一、病毒感染的传播方式一、病毒感染的传播方式 1.水平传播水平传播 (horizontal transmission) 病毒在人群不同个体间或受染动物病毒在人群不同个体间或受染动物 与人群间的传播与人群间的传播 病毒侵入机体的重要门户病毒侵入机体的重要门户 皮肤皮肤黏膜黏膜 通过皮肤传播通过皮肤传播 注射途径：注射途径： 乙肝病毒（乙肝病毒（HBVHBV） 2x102x10-4 -4克即具传染性 克即具传染性 咬伤途径：咬伤途径： 狂犬病毒狂犬病毒-病狗的咬伤传播病狗的咬伤传播

3、 乙脑病毒乙脑病毒-蚊子的叮咬传播蚊子的叮咬传播 接触途径：接触途径： HPV-HPV-皮肤疣、尖锐湿疣皮肤疣、尖锐湿疣 通过粘膜表面传播通过粘膜表面传播 病毒病毒 粘膜粘膜上皮（增殖）：呼吸道、消化道、泌尿生殖道上皮（增殖）：呼吸道、消化道、泌尿生殖道 血流血流 淋巴系统淋巴系统 血流血流 （第一次病毒血症）（第一次病毒血症） 其他器官其他器官 （第二次病毒血症）（第二次病毒血症） 靶器官靶器官 2.垂直传播垂直传播(vertical transmission) 通过胎盘或产道，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 如巨细胞病毒、如巨细胞病毒、

4、风疹病毒、风疹病毒、HIVHIV、HBVHBV 呼吸道 消化道 泌尿生殖道 胎盘或产道 血源性感染 昆虫与动物 二、病毒感染途径二、病毒感染途径 三、病毒感染的类型三、病毒感染的类型 重要传染源重要传染源 可获免疫力可获免疫力 特殊类型：病毒携带者特殊类型：病毒携带者 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 （亚临床感染）（亚临床感染） 显性感染显性感染 （临床感染）（临床感染） （一）根据病毒感染后有无症状（一）根据病毒感染后有无症状 急性病毒感染急性病毒感染 （病原消灭型）（病原消灭型） 发病急，病程短（数日数周）发病急，病程短（数日数周） 恢复后病原彻底消失恢复后病原彻

5、底消失 机体获得特异性免疫力机体获得特异性免疫力 （二）根据病毒在体内感染的过程、滞留的时（二）根据病毒在体内感染的过程、滞留的时 间间： 持续性病毒感染持续性病毒感染 在机体内持续存在在机体内持续存在 症状可有可无，重要传染源症状可有可无，重要传染源 原因：机体免疫力弱原因：机体免疫力弱 某些某些V V抗原性弱抗原性弱 某些某些V V产生缺陷干扰颗粒产生缺陷干扰颗粒 V V基因整合基因整合 潜伏感染潜伏感染 慢性感染慢性感染 慢发病毒感染慢发病毒感染 急性病毒感染的迟发并发症急性病毒感染的迟发并发症 持续性病毒感染持续性病毒感染 病毒感染后持续存在于体内，并不断排出病毒感染后持续存在于体内，

6、并不断排出 体外，血液中可检测到病毒，病程长。如：体外，血液中可检测到病毒，病程长。如： HBVHBV、HCVHCV、EBVEBV 病毒感染后，其基因组潜伏于特定组织或病毒感染后，其基因组潜伏于特定组织或 细胞细胞, , 不产生感染性病毒体。某些条件下不产生感染性病毒体。某些条件下, , 病毒可被激活而致病。病毒可被激活而致病。 如：如：单纯疱疹病毒单纯疱疹病毒 (1)(1)慢性感染慢性感染（chronic infection）：）： (2)(2)潜伏感染潜伏感染（latent infection）：）： HSV-1 唇疱疹唇疱疹 （原发感染）（原发感染） 三叉神经节潜伏：三叉神经节潜伏： 机

7、体无症状机体无症状 无病毒排出无病毒排出 机体抵机体抵 抗力下降抗力下降 病毒增殖病毒增殖 感觉神经纤维末梢感觉神经纤维末梢 皮肤粘膜皮肤粘膜 唇疱疹唇疱疹 病毒感染后潜伏期长病毒感染后潜伏期长, , 一旦症状出现，多为亚急性一旦症状出现，多为亚急性, , 进行性加重，直至死亡。如：进行性加重，直至死亡。如：HIVHIV、朊粒、朊粒 (4)(4)急性病毒感染的迟发并发症急性病毒感染的迟发并发症（delayed complication after viral infection) 急性感染后急性感染后1 1年或数年，发生致死性的病毒病。年或数年，发生致死性的病毒病。 如：亚急性硬化性全脑炎（感

8、染麻疹病毒）如：亚急性硬化性全脑炎（感染麻疹病毒） (3) (3) 慢发病毒感染慢发病毒感染（slow virus infection) 例例1 1：库鲁病：库鲁病（Kurus disease） 病因：朊病毒病因：朊病毒 2020世纪新几内亚局部流行，主要症状：震颤、共济失调、世纪新几内亚局部流行，主要症状：震颤、共济失调、 脑退化痴呆，渐至完全丧失运动能力，脑退化痴呆，渐至完全丧失运动能力，3 36 6个月内因衰竭个月内因衰竭 而死亡。而死亡。 KuruKuru意为意为“恐惧恐惧”或或“寒颤寒颤”，以女性和未成年儿童居多。，以女性和未成年儿童居多。 美国医学家盖杜赛克美国医学家盖杜赛克,19

9、55,1955年进行年进行2020年研究，病毒引起的年研究，病毒引起的 疾病与食用人肉的祭祀方式密切关联疾病与食用人肉的祭祀方式密切关联 19681968年停止该仪式后该病得到控制，从而拯救了一个部落年停止该仪式后该病得到控制，从而拯救了一个部落 的人群，盖杜赛克获得了的人群，盖杜赛克获得了19761976年诺贝尔医学奖年诺贝尔医学奖。 例例2 2：亚急性硬化性全脑炎（：亚急性硬化性全脑炎（SSPESSPE） 感染麻疹病毒（儿童期）感染麻疹病毒（儿童期） 麻疹病毒潜伏麻疹病毒潜伏 脑组织中脑组织中 亚急性发作亚急性发作 发病初期：发病初期： 学习下降，性格异常学习下降，性格异常 数周或数月：出

10、现智力障碍，数周或数月：出现智力障碍， 运动不协调运动不协调 痴呆痴呆 去大脑强直去大脑强直 死亡死亡 潜伏期为潜伏期为217年年 已知与人类恶性肿瘤密切相关的病毒： 人乳头瘤病毒与宫颈癌人乳头瘤病毒与宫颈癌 乙型肝炎病毒与肝细胞癌乙型肝炎病毒与肝细胞癌 EBEB病毒与鼻咽癌、恶性淋巴瘤病毒与鼻咽癌、恶性淋巴瘤 人类嗜人类嗜T T细胞病毒与成人细胞病毒与成人T T淋巴细胞白血病淋巴细胞白血病 四、病毒与肿瘤 第二节第二节 病毒感染的致病机制病毒感染的致病机制 一、一、病毒对宿主细胞的致病作用病毒对宿主细胞的致病作用 1 1、杀细胞效应：多见于无包膜病毒、杀细胞效应：多见于无包膜病毒 2 2、稳

11、定状态感染：多见于有包膜病毒、稳定状态感染：多见于有包膜病毒 3 3、包涵体的形成、包涵体的形成: : 病毒增殖的痕迹病毒增殖的痕迹 4 4、基因整合与细胞转化：多见于肿瘤病毒、基因整合与细胞转化：多见于肿瘤病毒 5 5、细胞凋亡、细胞凋亡 1.杀细胞性感染杀细胞性感染 定义：定义： 病毒在宿主细病毒在宿主细 胞内复制完毕，短胞内复制完毕，短 时间内一次释放大时间内一次释放大 量病毒，宿主细胞量病毒，宿主细胞 破裂，溶解死亡。破裂，溶解死亡。 （无包膜病毒，一（无包膜病毒，一 般引起急性感染）般引起急性感染） 阻断细胞自身的合成代阻断细胞自身的合成代 谢。谢。 病毒破胞释放引起细胞病毒破胞释放

12、引起细胞 裂解。裂解。 病毒蛋白的毒性作用病毒蛋白的毒性作用。 病毒大量复制过程中可损伤细胞核、细胞膜、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，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，从瓶壁脱可用显微镜观察到细胞变圆、坏死，从瓶壁脱 落等现象。落等现象。 杀细胞效应杀细胞效应 （cytopathic effect, CPE） 子代病毒释放导致细子代病毒释放导致细 胞被破坏胞被破坏 2.稳定状态感染稳定状态感染 （有包膜病毒：单纯疱疹、

13、麻疹病毒及流感病毒等） 定义：定义： 有包膜的病毒在细有包膜的病毒在细 胞内增殖过程中，胞内增殖过程中， 不阻碍细胞本身的不阻碍细胞本身的 代谢，也不改变溶代谢，也不改变溶 酶体膜的通透性，酶体膜的通透性， 因而不会使细胞溶因而不会使细胞溶 解死亡。解死亡。 引起宿主细胞膜成分的改变，细引起宿主细胞膜成分的改变，细 胞膜表面出现病毒蛋白质成分，使胞膜表面出现病毒蛋白质成分，使 细胞成为自身抗原，诱发自身免疫细胞成为自身抗原，诱发自身免疫 应答，使细胞损伤和破坏。应答，使细胞损伤和破坏。 细胞膜表面病毒蛋白具有融合膜细胞膜表面病毒蛋白具有融合膜 生物活性时，数个细胞间的细胞膜生物活性时，数个细胞

14、间的细胞膜 相互融合形成多核巨细胞，利于扩相互融合形成多核巨细胞，利于扩 散。散。 稳定状态感染稳定状态感染 为特异性抗体或为特异性抗体或 CTL细胞识别细胞识别 新抗原新抗原 多核巨细胞多核巨细胞 细胞融合细胞融合 被感染的被感染的CD4+ 细胞细胞 gp120 阳性阳性 未感染的未感染的CD4+ 细胞细胞 gp120 阴性阴性 融合形成多核巨细胞融合形成多核巨细胞 gp120CD4 3.包涵体 某些受病毒感染的细胞内，用普通光镜可看到某些受病毒感染的细胞内，用普通光镜可看到 与正常细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑与正常细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑 块，称为块，称为包涵体包涵体(in

15、clusion body(inclusion body) ) 位置：胞质内，胞核中，或两者都有位置：胞质内，胞核中，或两者都有 病毒颗粒的聚集体或病毒增殖的痕迹病毒颗粒的聚集体或病毒增殖的痕迹 诊断依据诊断依据-内基小体内基小体 CMV 包涵体包涵体 狂犬病病毒包涵狂犬病病毒包涵 体体-内基小体内基小体 细胞受到诱导因子的刺激后，激活细胞细胞受到诱导因子的刺激后，激活细胞 的死亡基因，导致细胞死亡。的死亡基因，导致细胞死亡。 促进病毒释放促进病毒释放 限制病毒增殖数量限制病毒增殖数量 4.细胞凋亡细胞凋亡 (apoptosis) 诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡 凋亡小体凋亡小体受染受染CD4CD4+

16、 +细胞细胞 5.整合感染整合感染 某些某些DNADNA病毒和逆转录病毒在感染中可将病毒和逆转录病毒在感染中可将 基因全部或部分整合于宿主细胞基因组中，基因全部或部分整合于宿主细胞基因组中， 导致细胞遗传性状的改变，称为整合感染。导致细胞遗传性状的改变，称为整合感染。 在适宜条件下细胞转化为癌细胞，细胞膜上在适宜条件下细胞转化为癌细胞，细胞膜上 出现肿瘤抗原。如：出现肿瘤抗原。如：HTLV-1、EBV、HPV 、HBV。 6.细胞增殖与转化细胞增殖与转化 某些病毒在感染过程中会使细胞失去接触某些病毒在感染过程中会使细胞失去接触 性抑制，形态和生物学行为发生变化，导致性抑制，形态和生物学行为发生

17、变化，导致 细胞转化。细胞转化。 如：如：CMV、EBV、HPV、HBV、腺病毒等。 癌细胞的运动性癌细胞的运动性 病毒所致肿瘤 人类嗜T淋巴细胞病1型 (HTLV-1) EB 病毒 单纯疱疹病毒II型(HSV-2) 人乳头瘤病毒(HPV) HBV 成人T细胞白血病/淋 巴瘤 Burkitts淋巴瘤 鼻咽癌 子宫颈癌 皮肤癌、子宫颈癌 肝癌 二、病毒感染的免疫病理作用二、病毒感染的免疫病理作用 1 1、抗体介导的免疫病理作用：、抗体介导的免疫病理作用： 型超敏反应型超敏反应 型超敏反应型超敏反应 2 2、细胞介导的免疫病理作用（、细胞介导的免疫病理作用（IVIV型超敏反应）型超敏反应） 免疫病

18、理作用 病毒感染病毒感染 靶细胞表面出现新抗原靶细胞表面出现新抗原 Ab+Ab+补体补体 CTL CTL 免疫复合物免疫复合物 炎症损伤炎症损伤 细胞破坏细胞破坏 血流中血流中 肾小球肾小球 皮肤皮肤 支气管支气管 长期存在长期存在 基底膜基底膜 关节滑膜关节滑膜 痉挛痉挛 l抑制免疫功能：麻疹病毒抑制免疫功能：麻疹病毒 l杀伤免疫细胞：杀伤免疫细胞：HIVHIV l诱发自身免疫性疾病：结合宿主蛋白、诱发自身免疫性疾病：结合宿主蛋白、 暴露宿主隐蔽抗原暴露宿主隐蔽抗原 三三 、病毒对免疫系统的致病作用、病毒对免疫系统的致病作用 第三节第三节 抗病毒免疫抗病毒免疫 1 1、屏障作用、屏障作用 2

19、 2、巨噬细胞和、巨噬细胞和NKNK细胞细胞的作用的作用 3 3、体液中的杀菌物质：、体液中的杀菌物质： 干扰素干扰素获得性非特异性免疫获得性非特异性免疫 一、非特异性免疫一、非特异性免疫 干扰素干扰素 定定 义义： 由病毒或其他干扰素诱生剂由病毒或其他干扰素诱生剂 刺激机体细胞所产生的刺激机体细胞所产生的 一种具有抗病毒等作用的糖蛋白一种具有抗病毒等作用的糖蛋白 种种 类：类： 种类种类 产生细胞产生细胞 抗病毒抗病毒 抗肿瘤抗肿瘤 免疫调节免疫调节 人白细胞人白细胞 强强 弱弱 弱弱 人成纤维细胞人成纤维细胞 强强 弱弱 弱弱 T细胞细胞 弱弱 强强 强强 抗病毒意义：抗病毒意义： 抗病毒

20、特点抗病毒特点 种的特异性、间接性、广谱性种的特异性、间接性、广谱性 抗病毒机理：抗病毒机理： 细胞受干扰素作用后，合成细胞受干扰素作用后，合成抗病毒蛋白抗病毒蛋白 AVP：蛋白激酶、：蛋白激酶、2-5A合成酶、磷酸二酯合成酶、磷酸二酯 早期中断病毒复制，阻止病毒扩散早期中断病毒复制，阻止病毒扩散 抗病毒机制抗病毒机制 病毒病毒 干扰素诱生剂干扰素诱生剂 组织细胞组织细胞 IFN编码基因编码基因 IFN IFN受体（临近细胞）受体（临近细胞） 抗病毒蛋白基因抗病毒蛋白基因 抗病毒蛋白抗病毒蛋白 蛋白激酶、蛋白激酶、2-5A合成酶合成酶 抑制蛋白转译、降解抑制蛋白转译、降解mRNA 早期中断病毒复制，阻止病毒扩散早期中断病毒复制，阻止病毒扩散 激活激活 激活激活