第病毒的感染与免疫

1、1第第2424章章病毒的感染与免疫病毒的感染与免疫2教学要求教学要求 l（一）掌握（一）掌握l病毒侵入机体的方式及传播方式，水平传病毒侵入机体的方式及传播方式，水平传播和垂直传播的概念；病毒感染的类型；播和垂直传播的概念；病毒感染的类型；干扰素的定义、分类、诱生和抗病毒作用干扰素的定义、分类、诱生和抗病毒作用机制。机制。l（二）熟悉（二）熟悉l病毒感染的致病机制；抗病毒免疫持续的病毒感染的致病机制；抗病毒免疫持续的时间。时间。3第一节第一节病毒的致病作用病毒的致病作用4一、病毒感染的传播方式一、病毒感染的传播方式l水平传播水平传播(horizontal transmission)(horizo

2、ntal transmission)：指病：指病毒在人群不同个体之间或从动物到动物再到毒在人群不同个体之间或从动物到动物再到人的传播方式。人的传播方式。l传播途径：呼吸道、消化道、血液传播、性传播、节传播途径：呼吸道、消化道、血液传播、性传播、节肢动物媒介等。肢动物媒介等。5l垂直传播垂直传播(vertical infection)(vertical infection)：指病毒从：指病毒从宿主的亲代传给子代的传播方式，主要通过宿主的亲代传给子代的传播方式，主要通过胎盘或产道传播。胎盘或产道传播。l通过胎盘传播的病毒：风疹病毒、通过胎盘传播的病毒：风疹病毒、HBVHBV、CMVCMV、HIVH

3、IV等；等；l通过产道感染的病毒：通过产道感染的病毒：HIVHIV、CMVCMV、HSV-2HSV-2等等6l（一）对宿主细胞的致病作用（一）对宿主细胞的致病作用1.杀细胞效应杀细胞效应2.稳定状态感染稳定状态感染3.包涵体形成包涵体形成4.细胞凋亡细胞凋亡5.基因整合与细胞转化基因整合与细胞转化二、病毒感染的致病机制二、病毒感染的致病机制7l1 1、杀细胞效应（、杀细胞效应（cytocidalcytocidal effect effect）：）：l病毒在宿主细胞内复制，可在很短时间内一次释放病毒在宿主细胞内复制，可在很短时间内一次释放大量子代病毒，细胞被裂解死亡，此种情况称杀细大量子代病毒，

4、细胞被裂解死亡，此种情况称杀细胞性感染。胞性感染。l主要见于无包膜、杀伤性强的病毒，如腺病毒、脊主要见于无包膜、杀伤性强的病毒，如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等。髓灰质炎病毒等。8l杀细胞效应机制：病毒在增殖过程中，阻断细胞的杀细胞效应机制：病毒在增殖过程中，阻断细胞的核酸与蛋白质的合成，使细胞新陈代谢功能紊乱，核酸与蛋白质的合成，使细胞新陈代谢功能紊乱，造成细胞病变死亡。造成细胞病变死亡。l体外试验中，通过细胞培养和接种杀细胞性病毒，体外试验中，通过细胞培养和接种杀细胞性病毒，一段时间后，显微镜可观察到细胞变圆、坏死，从一段时间后，显微镜可观察到细胞变圆、坏死，从瓶壁脱落等现象，称之瓶壁脱落等现象

5、，称之细胞病变效应细胞病变效应（cytopathic cytopathic effect,effect,CPECPE）。）。9l2 2、稳定状态感染、稳定状态感染（steady state infectionsteady state infection）l某些病毒进入细胞后能够复制，却不引起细胞裂某些病毒进入细胞后能够复制，却不引起细胞裂解、死亡，病毒以出芽方式释放子代，过程缓慢，解、死亡，病毒以出芽方式释放子代，过程缓慢，不阻碍细胞代谢，也不破坏溶酶体膜。可引发宿不阻碍细胞代谢，也不破坏溶酶体膜。可引发宿主主细胞融合及细胞表面产生新抗原细胞融合及细胞表面产生新抗原。l常见于有包膜病毒，如流感

6、病毒、疱疹病毒等。常见于有包膜病毒，如流感病毒、疱疹病毒等。10l（1 1）细胞融合细胞融合：某些病毒的酶类或感染细胞：某些病毒的酶类或感染细胞释放的溶酶体酶，能使感染细胞膜改变，导释放的溶酶体酶，能使感染细胞膜改变，导致感染细胞与邻近的正常细胞融合，形成多致感染细胞与邻近的正常细胞融合，形成多核巨细胞或合胞体。细胞融合是病毒扩散的核巨细胞或合胞体。细胞融合是病毒扩散的方式之一。方式之一。11麻疹病毒感染子宫内膜癌细胞系麻疹病毒感染子宫内膜癌细胞系JECJEC后形成的后形成的多核巨细胞（多核巨细胞（200200） 12l（2 2）细胞表面出现病毒基因编码的抗原：）细胞表面出现病毒基因编码的抗原

7、：病毒感染细胞后，在复制的过程中，细胞病毒感染细胞后，在复制的过程中，细胞膜上常出现由病毒基因编码的新抗原。膜上常出现由病毒基因编码的新抗原。133 3、包涵体形成、包涵体形成l包涵体包涵体（inclusion bodyinclusion body）：）：某些受病毒感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椭圆形斑块。细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块。l可位于胞浆或胞核内，可以是嗜酸性或嗜碱性的。可位于胞浆或胞核内，可以是嗜酸性或嗜碱性的。14l包涵体的本质：包涵体的本质：l有的包涵体就是病毒颗粒的聚集体；有

8、的包涵体就是病毒颗粒的聚集体；l有些是病毒增殖留下的痕迹；有些是病毒增殖留下的痕迹；l病毒感染引起的细胞反应物。病毒感染引起的细胞反应物。15巨细胞病毒的包涵体巨细胞病毒的包涵体16l内基小体内基小体（Negri bodyNegri body）: :l狂犬病毒在易感动物或人的中枢神经细胞狂犬病毒在易感动物或人的中枢神经细胞（主要是大脑海马回的锥体细胞）中增殖（主要是大脑海马回的锥体细胞）中增殖时，在细胞质内形成圆形或椭圆形的嗜酸时，在细胞质内形成圆形或椭圆形的嗜酸性包涵体。性包涵体。17Negri Body184 4、细胞凋亡（、细胞凋亡（apoptosisapoptosis）l细胞凋亡是一种

9、由基因控制的程序性细胞细胞凋亡是一种由基因控制的程序性细胞死亡，属正常的生物学现象。死亡，属正常的生物学现象。l病毒感染可导致宿主细胞发生凋亡，细胞病毒感染可导致宿主细胞发生凋亡，细胞DNADNA的降解可通过凝胶电泳观察到凋亡特征的降解可通过凝胶电泳观察到凋亡特征性的阶梯式条带。性的阶梯式条带。19细胞凋亡电泳图细胞凋亡电泳图20细胞凋亡荧光染色细胞凋亡荧光染色215 5、基因整合与细胞转化、基因整合与细胞转化l某些病毒感染细胞后将其核酸插入到细胞的某些病毒感染细胞后将其核酸插入到细胞的染色体中引起整合感染，可引起细胞某些遗染色体中引起整合感染，可引起细胞某些遗传性状的改变。传性状的改变。22

10、l整合可导致细胞转化，转化细胞增殖变快，失去细整合可导致细胞转化，转化细胞增殖变快，失去细胞间接触抑制，可无限制生长繁殖。与肿瘤形成密胞间接触抑制，可无限制生长繁殖。与肿瘤形成密切相关。切相关。l与人类恶性肿瘤密切相关的病毒：与人类恶性肿瘤密切相关的病毒：HIVHIV、人乳头瘤病、人乳头瘤病毒、毒、HBVHBV、EBEB病毒、人病毒、人T T细胞白血病病毒细胞白血病病毒I I型等。型等。23（二）病毒感染的免疫病理作用（二）病毒感染的免疫病理作用l1 1、抗体介导的免疫病理作用、抗体介导的免疫病理作用l病毒感染后，病毒抗原可出现于宿主细胞表面，与抗病毒感染后，病毒抗原可出现于宿主细胞表面，与抗

11、体结合后，激活补体，导致宿主细胞破坏，属于体结合后，激活补体，导致宿主细胞破坏，属于IIII型型超敏反应。超敏反应。l病毒抗原与抗体形成复合物，沉积在身体任何部位导病毒抗原与抗体形成复合物，沉积在身体任何部位导致损伤，属于致损伤，属于IIIIII型超敏反应。型超敏反应。24l2 2、细胞介导的免疫病理作用、细胞介导的免疫病理作用l在清除胞内病毒的同时，对靶细胞膜病毒抗原识别后在清除胞内病毒的同时，对靶细胞膜病毒抗原识别后进行杀伤，属于进行杀伤，属于IVIV型超敏反应。型超敏反应。l3 3、致炎性细胞因子的病理作用、致炎性细胞因子的病理作用lIFN-IFN-、TNF-TNF-、IL-1IL-1等

12、细胞因子的大量产生将导致等细胞因子的大量产生将导致代谢紊乱，并活化血管活化因子，引起休克，代谢紊乱，并活化血管活化因子，引起休克，DICDIC等等严重病理过程。严重病理过程。25l4 4、免疫抑制作用、免疫抑制作用l病毒可主动抑制宿主的免疫应答，如破坏抗原提病毒可主动抑制宿主的免疫应答，如破坏抗原提呈细胞、抑制效应细胞的功能等。呈细胞、抑制效应细胞的功能等。l常见病毒有麻疹病毒、风疹病毒、巨细胞病毒及常见病毒有麻疹病毒、风疹病毒、巨细胞病毒及使整个免疫系统缺陷的人类免疫缺陷病毒。使整个免疫系统缺陷的人类免疫缺陷病毒。26（三）病毒的免疫逃逸（三）病毒的免疫逃逸l病毒的免疫逃逸能力是反映病毒毒力

13、的一病毒的免疫逃逸能力是反映病毒毒力的一个重要因素；个重要因素；l病毒可通过逃避免疫监视、防止免疫激活病毒可通过逃避免疫监视、防止免疫激活或阻止免疫反应发生等方式来逃脱免疫应或阻止免疫反应发生等方式来逃脱免疫应答。答。l病毒的免疫逃逸机制（病毒的免疫逃逸机制（表表24-224-2）27免疫逃逸机制免疫逃逸机制病毒举例及作用方式病毒举例及作用方式细胞内寄生细胞内寄生所有病毒皆为严格细胞内寄生，通过逃避抗体、补体及药物所有病毒皆为严格细胞内寄生，通过逃避抗体、补体及药物作用而发挥逃避免疫机制的作用作用而发挥逃避免疫机制的作用抗原变异抗原变异HIVHIV、甲型流感病毒高频率的抗原变异使得免疫应答滞后

14、、甲型流感病毒高频率的抗原变异使得免疫应答滞后抗原结构复杂抗原结构复杂鼻病毒、柯萨奇病毒、鼻病毒、柯萨奇病毒、ECHOECHO病毒等型别多，抗原多态性致使病毒等型别多，抗原多态性致使免疫应答不利免疫应答不利损伤免疫细胞损伤免疫细胞HIVHIV、EBEB病毒、麻疹病毒等可在病毒、麻疹病毒等可在T T或或B B细胞内寄生并导致宿主细胞内寄生并导致宿主细胞死亡细胞死亡降低抗原表达降低抗原表达腺病毒、巨细胞病毒可抑制腺病毒、巨细胞病毒可抑制MHC-IMHC-I转录、表达转录、表达病毒的免疫增病毒的免疫增强作用强作用登革病毒以及其他黄病毒再次感染，因机体内预先存在或经登革病毒以及其他黄病毒再次感染，因机

15、体内预先存在或经胎盘获得中和抗体能促进游离的病毒进入单核细胞内，并大胎盘获得中和抗体能促进游离的病毒进入单核细胞内，并大量增殖，导致病毒血症及病毒量增殖，导致病毒血症及病毒- -抗体复合物形成，继之大量抗体复合物形成，继之大量细胞因子及血管活性因子释放，导致登革热休克综合征细胞因子及血管活性因子释放，导致登革热休克综合征病毒免疫逃逸机制病毒免疫逃逸机制28三、三、病毒感染的类型病毒感染的类型l根据有无临床症状根据有无临床症状：显性感染和隐性感染显性感染和隐性感染l根据病毒在体内感染的过程、滞留的时间根据病毒在体内感染的过程、滞留的时间： 急性病毒感染急性病毒感染和持续性病毒感染和持续性病毒感染

16、 l急性病毒感染急性病毒感染（病原消灭型感染）（病原消灭型感染）l持续性病毒感染持续性病毒感染 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 29（一）隐性感染和显性感染（一）隐性感染和显性感染l1 1、隐性病毒感染隐性病毒感染l病毒进入机体不引起临床症状的感染，又称亚临床病毒进入机体不引起临床症状的感染，又称亚临床感染。感染。l原因：原因：l病毒毒力弱或机体防御能力强；病毒毒力弱或机体防御能力强；l病毒在体内不能大量增殖；病毒在体内不能大量增殖；l与病毒种类和性质有关。与病毒种类和性质有关。l病毒携带者：部分隐性感染者一直不产

17、生免疫力。病毒携带者：部分隐性感染者一直不产生免疫力。本身无症状，但病毒可在体内增殖并向外界排泄播本身无症状，但病毒可在体内增殖并向外界排泄播散，成为重要的传染源。散，成为重要的传染源。30l2 2、显性病毒感染、显性病毒感染l有些病毒感染后均可发病，称为显性感染或有些病毒感染后均可发病，称为显性感染或临床感染。临床感染。l如天花病毒、麻疹病毒。如天花病毒、麻疹病毒。31（二）急性病毒感染（二）急性病毒感染l急性病毒感染（急性病毒感染（acute viral infectionacute viral infection）: :也称病原消灭型感染也称病原消灭型感染l特点：潜伏期短，发病急，病程数

18、日至数特点：潜伏期短，发病急，病程数日至数周，病后常获得特异性免疫。周，病后常获得特异性免疫。32( (三三) )持续性病毒感染持续性病毒感染l病毒在机体持续存在数月至数年，甚至数十病毒在机体持续存在数月至数年，甚至数十年。可出现症状，也可不出现症状而长期带年。可出现症状，也可不出现症状而长期带毒，是重要的传染源。如毒，是重要的传染源。如HIVHIV、HBVHBV。33持续性病毒感染形成因素持续性病毒感染形成因素l机体免疫功能弱，无力完全清除病毒，病毒在体内机体免疫功能弱，无力完全清除病毒，病毒在体内可长期存留；可长期存留；l病毒存在于受保护的部位，可逃避宿主的免疫作用；病毒存在于受保护的部位

19、，可逃避宿主的免疫作用；l某些病毒的抗原性太弱，机体难以产生免疫应答将某些病毒的抗原性太弱，机体难以产生免疫应答将其清除；其清除；l有些病毒在感染过程中产生缺损性干扰颗粒，干扰有些病毒在感染过程中产生缺损性干扰颗粒，干扰病毒增殖；病毒增殖；l病毒基因整合在宿主细胞的基因组中，长期与宿主病毒基因整合在宿主细胞的基因组中，长期与宿主细胞共存。细胞共存。341 1、潜伏感染（、潜伏感染（latent infectionlatent infection）l经急性或隐性感染后，病毒基因仍存在于一定的经急性或隐性感染后，病毒基因仍存在于一定的组织细胞内，并不产生感染性病毒体，以常规方组织细胞内，并不产生感

20、染性病毒体，以常规方法亦检不出有感染活性的病毒。但在一定条件下，法亦检不出有感染活性的病毒。但在一定条件下，病毒可被激活而重新复制，急性发作并出现临床病毒可被激活而重新复制，急性发作并出现临床症状。仅在急性发作期才检出病毒。症状。仅在急性发作期才检出病毒。3536372 2、慢性感染（、慢性感染（chronic infectionchronic infection）l病毒在显性或隐性感染后未完全清除，血中病毒在显性或隐性感染后未完全清除，血中可持续检测出病毒，因而可经输血、注射而可持续检测出病毒，因而可经输血、注射而传播。传播。l临床症状轻微或无，常反复发作，迁延不愈，临床症状轻微或无，常反复

21、发作，迁延不愈，如如HBVHBV、HCVHCV、HIVHIV等等383 3、慢发病毒感染（、慢发病毒感染（slow virus infectionslow virus infection）l为慢性发展的进行性加重的病毒感染，较为少见但后果严为慢性发展的进行性加重的病毒感染，较为少见但后果严重。重。l潜伏期很长，达数月、数年、甚至数十年。潜伏期很长，达数月、数年、甚至数十年。l一旦出现症状呈进行性加重，最终死亡。一旦出现症状呈进行性加重，最终死亡。l一般侵犯中枢神经系统，症状出现后病程大约半年到一年。一般侵犯中枢神经系统，症状出现后病程大约半年到一年。患者最终死亡。患者最终死亡。l能引起慢发病毒

22、感染的有属于慢病毒属的能引起慢发病毒感染的有属于慢病毒属的HIVHIV、狂犬病病、狂犬病病毒及朊粒毒及朊粒。39404 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l急性感染一年或数年后，发生致死性的疾急性感染一年或数年后，发生致死性的疾病，如病，如亚急性硬化性全脑炎（亚急性硬化性全脑炎（SSPESSPE）是麻是麻疹病毒感染后引起的，表现为中枢神经系疹病毒感染后引起的，表现为中枢神经系统疾病。统疾病。41四、病毒与肿瘤四、病毒与肿瘤l病毒与人类肿瘤发生有着密切关系：病毒与人类肿瘤发生有着密切关系：l一种是肿瘤由病毒感染所致：人乳头瘤病毒引起的一种是肿瘤由病毒感染所致：人乳头瘤病毒引起

23、的乳头瘤，人类嗜乳头瘤，人类嗜T T细胞病毒所致的人细胞病毒所致的人T T细胞白血病；细胞白血病；l一种是密切相关的，但是尚未获肯定的：一种是密切相关的，但是尚未获肯定的：HBVHBV、HCVHCV与原发性肝癌的发生关系，与原发性肝癌的发生关系，EBEB病毒与鼻咽癌和淋巴病毒与鼻咽癌和淋巴瘤的发生关系，人乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒瘤的发生关系，人乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒-2-2型型与宫颈癌的发生关系，以及人疱疹病毒与宫颈癌的发生关系，以及人疱疹病毒-6-6与卡波济与卡波济肉瘤的发生关系等。肉瘤的发生关系等。42第二节第二节抗病毒免疫抗病毒免疫43一、非特异性免疫一、非特异性免疫l是针对病毒感染的

24、第一道防线。是针对病毒感染的第一道防线。l包括：体温、干扰素、细胞因子、单核吞包括：体温、干扰素、细胞因子、单核吞噬细胞系统和噬细胞系统和NKNK细胞等因素。其中干扰素细胞等因素。其中干扰素和和NKNK细胞起主要作用。细胞起主要作用。44( (一一) )干扰素干扰素（interferoninterferon，IFNIFN）l是病毒或其他是病毒或其他IFNIFN诱生剂刺激人或动物细诱生剂刺激人或动物细胞所产生的一类糖蛋白，具有抗病毒、胞所产生的一类糖蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种生物学活性。抗肿瘤和免疫调节等多种生物学活性。451 1、种类种类和生物学特性和生物学特性l干扰素的种类干扰

25、素的种类：分为分为、和和三型，三型，IFN-IFN-主主要由白细胞产生，要由白细胞产生，IFN-IFN-主要由人成纤维母细胞产主要由人成纤维母细胞产生，生，IFN-IFN-则由则由T T细胞产生。细胞产生。l、-IFN-IFN抗病毒作用强于免疫调节作用，抗病毒作用强于免疫调节作用， -IFNIFN是重要的细胞因子，免疫调节作用强于抗病毒是重要的细胞因子，免疫调节作用强于抗病毒作用。作用。46干扰素的生物学特性干扰素的生物学特性l（1 1）广谱性，作用没有特异性，即干扰素对诱生）广谱性，作用没有特异性，即干扰素对诱生的病毒和其他的病毒都有一定的抑制作用；的病毒和其他的病毒都有一定的抑制作用；l（

26、2 2）相对的种属特异性，即一般在同种细胞的活）相对的种属特异性，即一般在同种细胞的活性最高，而异种细胞无活性或活性减低；性最高，而异种细胞无活性或活性减低；l（3 3）间接性，即干扰素不能直接抗病毒而必须经）间接性，即干扰素不能直接抗病毒而必须经过细胞的介导；过细胞的介导；47l（4 4）IFNIFN的诱生和活性的发挥都受细胞基因组的的诱生和活性的发挥都受细胞基因组的调控；调控；l（5 5）干扰素对整合病毒无作用；）干扰素对整合病毒无作用；l（6 6）除抗病毒作用以外，干扰素还有细胞生长抑）除抗病毒作用以外，干扰素还有细胞生长抑制、免疫调节和抗肿瘤作用等多种生物学活性。制、免疫调节和抗肿瘤作

27、用等多种生物学活性。482 2、抗病毒活性、抗病毒活性干扰素干扰素干扰素受体干扰素受体抗病毒抗病毒2-52-5（A A）合成）合成酶酶蛋白激酶蛋白激酶2-52-5（A A）激活激活RNaseLRNaseL降解降解mRNAmRNA激活蛋白激酶激活蛋白激酶蛋白翻译起始因子蛋白翻译起始因子eIFeIF磷酸化磷酸化抑制蛋白质翻译抑制蛋白质翻译抑制蛋白抑制蛋白质合成质合成抑制病毒复制抑制病毒复制ATPATPATPATP、dsRNAdsRNAdsRNAdsRNA干扰素抑制病毒蛋白翻译的两种途径干扰素抑制病毒蛋白翻译的两种途径49三、抗病毒免疫持续时间的特点三、抗病毒免疫持续时间的特点l1 1、有病毒血症的

28、全身型病毒感染持续时间长，、有病毒血症的全身型病毒感染持续时间长，病后免疫较为牢固；无病毒血症的病毒常引起短病后免疫较为牢固；无病毒血症的病毒常引起短暂的免疫，宿主可多次感染。暂的免疫，宿主可多次感染。l2 2、只有单一血清型的病毒感染病后免疫牢固，、只有单一血清型的病毒感染病后免疫牢固，持续时间长；持续时间长；l3 3、易发生抗原变异的病毒感染后只产生短暂的、易发生抗原变异的病毒感染后只产生短暂的免疫力。免疫力。50练习题练习题l抗体对病毒的中和作用表现在抗体对病毒的中和作用表现在lA A 杀伤细胞内病毒杀伤细胞内病毒 lB B 中和毒素中和毒素 lC C 诱导干扰素产生诱导干扰素产生lD D 阻止病毒与靶