2025年大学《化学生物学》专业题库- 病毒侵染及致病机制研究与免疫应答信号途径

2025年大学《化学生物学》专业题库——病毒侵染及致病机制研究与免疫应答信号途径考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的首字母填入括号内。）1.下列哪种病毒感染通常不会引起宿主细胞凋亡？A.某些DNA病毒（如疱疹病毒）B.某些逆转录病毒（如HIV）C.某些RNA病毒（如流感病毒）D.腺病毒2.病毒衣壳的主要功能是：A.保护病毒基因组免受宿主核酸酶降解B.提供病毒复制所需的酶C.介导病毒与宿主细胞的吸附D.参与病毒粒子的组装和释放3.Toll样受体（TLR）主要识别：A.宿主细胞表面的自身抗原B.病毒衣壳蛋白C.病原体相关分子模式（PAMPs）D.MHC分子4.干扰素（IFN）发挥抗病毒作用的主要机制是：A.直接降解病毒基因组B.抑制宿主细胞蛋白质合成C.诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白D.直接中和病毒粒子5.MHC-I类分子主要呈递：A.内质网或溶酶体加工的病毒抗原肽B.高尔基体加工的病毒抗原肽C.细胞表面或细胞外空间的病毒抗原肽D.核内病毒抗原肽6.T细胞受体（TCR）特异性识别的抗原是：A.病毒衣壳蛋白B.MHC-I类分子提呈的病毒抗原肽C.B细胞受体（BCR）识别的病毒抗原D.病毒编码的MHC分子7.下列哪种信号分子是T细胞受体信号通路中的第二信使？A.cAMPB.IP₃C.DAGD.Ca²⁺8.共刺激分子（如B7）在T细胞活化的过程中主要提供：A.特异性抗原识别信号B.共刺激信号，增强T细胞活化的强度和持久性C.负向调控信号，抑制T细胞活化D.诱导T细胞凋亡信号9.适应性免疫应答中，介导体液免疫的主要细胞是：A.CD4⁺T细胞B.CD8⁺T细胞C.巨噬细胞D.B细胞10.能够提供“自我”耐受的机制中，不包括：A.铁代谢限制B.胸腺阴性选择C.脾脏过滤D.B细胞受体（BCR）的超变区编辑二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填写在横线上。）1.病毒的复制周期通常包括吸附、______、______、______、______和释放等主要步骤。2.细胞因子是免疫细胞产生的一类具有高效生物活性的______，在免疫应答的调节中发挥重要作用。3.固有免疫系统是机体抵御病原体入侵的第一道防线，其识别病原体相关分子模式（PAMPs）的主要受体被称为______。4.MHC-II类分子主要表达于______、______和______等细胞表面，负责呈递外源性抗原肽给CD4⁺T细胞。5.T细胞受体（TCR）由______链和______链组成，其可变区决定了T细胞对特定抗原肽-MHC分子的识别。三、名词解释（每题3分，共12分。请给出简洁明了的定义。）1.病毒包膜2.细胞因子风暴3.主要组织相容性复合体（MHC）4.T细胞活化诱导信号四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述病毒包膜的形成过程及其意义。2.简述TLR信号通路激活后，下游关键信号分子的激活过程（以TLR3为例）。3.简述MHC-I类分子和MHC-II类分子的结构异同点。4.简述B细胞活化的两个必要信号。五、论述题（每题10分，共30分。请结合所学知识，深入分析和阐述下列问题。）1.详细阐述病毒如何通过干扰宿主细胞周期来促进其复制。2.分析固有免疫应答在抗病毒感染中的主要作用机制及其与适应性免疫应答的相互作用。3.以一个具体的病毒感染为例（如流感病毒感染），讨论宿主免疫应答在控制感染和导致疾病损伤中的作用。试卷答案一、选择题1.C2.A3.C4.C5.A6.B7.D8.B9.D10.A二、填空题1.进入脱壳基因表达复制组装2.细胞因子3.模式识别受体（PRRs）4.抗原呈递细胞（APCs）树突状细胞巨噬细胞5.αβ三、名词解释1.病毒包膜：由病毒基因组包裹在宿主细胞膜（内质网膜、高尔基膜或细胞膜）内，并在出芽过程中获得的宿主细胞膜成分（包括脂质双分子层和镶嵌的宿主蛋白），有时也包含少量病毒自身蛋白。2.细胞因子风暴：在感染或炎症过程中，大量细胞因子（特别是炎症细胞因子如IL-1,IL-6,TNF-α）被快速、过度产生，导致严重的免疫病理损伤和全身性炎症反应的现象。3.主要组织相容性复合体（MHC）：又称人类白细胞抗原（HLA），是一组存在于人类染色体上紧密连锁的基因群，编码的蛋白质（MHC分子）主要功能是呈递抗原肽给T细胞。4.T细胞活化诱导信号：指T细胞受体（TCR）与其识别的抗原肽-MHC分子复合物结合后，激活的、由CD3复合物传导至细胞内的初始信号，通常导致钙离子内流和核转录因子NF-κB等活化。四、简答题1.病毒包膜的形成过程：病毒在宿主细胞内或细胞质中完成组装后，通过出芽方式从宿主细胞表面释放。在出芽过程中，病毒基因组连同其核心蛋白一起穿过细胞膜或包膜细胞器膜，使这些膜成分包裹在病毒颗粒表面，形成包膜。包膜上通常镶嵌有病毒糖蛋白，这些糖蛋白是病毒识别宿主细胞的重要工具。其意义在于：包膜可以保护病毒免受宿主免疫系统（如补体）的攻击；包膜糖蛋白介导病毒与宿主细胞的吸附和进入。2.TLR3信号通路激活过程（以TLR3为例）：TLR3主要识别线性双链RNA（dsRNA），通常在病毒复制或转录过程中产生。TLR3被dsRNA结合后，其胞质区的TIR结构域发生构象变化，招募接头蛋白MyD88。MyD88进一步招募并激活IRAK家族成员（如IRAK1,IRAK4）。活化的IRAKs磷酸化自身及TRAF6等下游接头蛋白。TRAF6在TAK1（MAP3K）的协助下被磷酸化，进而招募并激活NF-κB诱导的激酶（NIK）和IκB激酶（IKK）复合物。IKK复合物磷酸化IκB蛋白，导致IκB降解。释放的NF-κB异二聚体（p65/p50）进入细胞核，结合靶基因启动子区域的κB结合位点，促进下游炎症因子（如IL-6,TNF-α）、干扰素（如IFN-β）等基因的转录。3.MHC-I类分子和MHC-II类分子的结构异同点：*相同点：都由α链和β链通过非共价键形成的异二聚体结构组成，都位于细胞表面，都参与抗原呈递给T细胞。*不同点：MHC-I类分子由α链（重链，跨膜）和β₂微球蛋白（轻链，可溶性）组成；MHC-II类分子由α链和β链（都跨膜）组成。MHC-I类分子α链的胞外区富含保守的α1,α2和α3结构域，抗原结合槽主要位于α1结构域；MHC-II类分子α链和β链的胞外区都含有α1,α2,β1,β2和β3结构域，抗原结合槽位于α1和β1结构域组成的凹槽内。MHC-I类分子广泛表达于除成熟红细胞外的所有nucleated细胞表面；MHC-II类分子主要表达于抗原呈递细胞（APCs）、树突状细胞、巨噬细胞和B细胞表面。4.B细胞活化的两个必要信号：*第一信号（特异性信号）：由B细胞受体（BCR）识别并结合其特异性识别的抗原（通常为蛋白质抗原的多表位），导致BCR复合物（含Igα,Igβ链）的下游信号分子（如Syk激酶）被激活，触发B细胞内一系列信号转导事件。*第二信号（共刺激信号）：由抗原呈递细胞（APC）表面的共刺激分子（如B7家族成员CD80,CD86）与B细胞表面的共刺激受体（如CD28）结合而提供。共刺激信号进一步放大BCR信号，促进B细胞增殖、分化和存活，并诱导细胞因子产生，确保B细胞对特定抗原产生有效的应答。五、论述题1.病毒通过干扰宿主细胞周期促进其复制：*病毒为了在宿主细胞内高效复制，常常需要调控宿主细胞的周期进程。许多病毒基因产物可以直接或间接地影响细胞周期调控关键蛋白的功能。*例如，某些病毒癌基因（v-oncogenes）蛋白可以模拟或激活细胞原癌基因（c-oncogenes）的功能，如RAS,MYC等，导致细胞周期加速进入S期。HIV的Tat蛋白可以激活CDK2，促进DNA合成。*病毒也可能抑制细胞周期负调控因子，如p53或RB蛋白的功能。某些病毒蛋白（如EB病毒LMP1）可以磷酸化并灭活RB蛋白，解除其对E2F转录因子的抑制，推动细胞周期进程。某些病毒（如疱疹病毒）编码的蛋白可以直接结合并灭活p53。*病毒还可能诱导细胞周期停滞，但这通常是为了为病毒复制创造更有利的条件或避免宿主免疫清除。例如，某些病毒感染会激活DNA损伤修复通路，导致细胞周期在G1/S或G2/M期停滞，此时病毒复制酶和转录机器更容易进入细胞。病毒感染诱导的应激信号（如氧化应激）也可能触发G1期停滞。*通过这些机制，病毒巧妙地利用宿主细胞周期machinery，将其转化为有利于自身复制的“温床”。2.固有免疫应答在抗病毒感染中的主要作用机制及其与适应性免疫应答的相互作用：*固有免疫应答是机体最先启动的对病毒感染的快速、非特异性防御反应。其主要作用机制包括：*快速识别病毒PAMPs：固有免疫细胞表面的模式识别受体（PRRs），如Toll样受体（TLRs，识别病毒RNA/DNA，如TLR3识别dsRNA,TLR7/8识别ssRNA,TLR9识别DNA），和细胞内受体（如RIG-I,MDA5识别病毒RNA），能迅速识别病毒入侵的信号。*激活抗病毒效应功能：PRR激活后，触发固有免疫细胞（如巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞NK细胞）产生大量抗病毒信号，包括：*产生I型干扰素（IFN-α,IFN-β）：由感染或被激活的细胞（特别是巨噬细胞、树突状细胞）产生，能诱导邻近细胞进入抗病毒状态（“干扰现象”），抑制病毒在细胞内的复制。*启动炎症反应：产生和释放多种炎症细胞因子（如IL-1,IL-6,TNF-α）和趋化因子，招募更多免疫细胞至感染部位，扩大免疫应答范围，但也可能导致组织损伤。*NK细胞杀伤：活化的NK细胞能识别并杀伤缺乏“自我”MHC-I类分子表达的被病毒感染细胞或肿瘤细胞，是清除受染细胞的重要机制。*启动和调控适应性免疫应答：固有免疫细胞，特别是树突状细胞（DCs），在识别病毒PAMPs的同时，也通过MHC-I和MHC-II途径呈递病毒抗原。DCs活化后，迁移至淋巴结等免疫器官，将抗原信息和激活信号呈递给初始T细胞和B细胞，是启动适应性免疫应答的关键“引信”和“导航者”。固有免疫产生的细胞因子（如IL-12促进Th1分化）也影响适应性免疫的类型和方向。*固有免疫与适应性免疫的相互作用是抗病毒免疫的有序进行的基础。固有免疫的快速反应为适应性免疫的启动争取了时间，提供了必要的“第一信号”和“佐证”（通过DCs等），而适应性免疫产生的特异性抗体和效应T细胞则能更精准、更持久地清除病毒，并形成免疫记忆，为再次感染提供保护。两者协同作用，构成了机体对抗病毒感染的多层次、动态的免疫网络。3.以流感病毒感染为例，讨论宿主免疫应答在控制感染和导致疾病损伤中的作用：*控制感染：*固有免疫：流感病毒表面的血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）被固有免疫细胞（如巨噬细胞、DCs）表面的PRRs（如TLR8识别NA，TLR7/8可能识别HA或病毒RNA）识别，触发产生I型干扰素（IFN-α/β），抑制病毒在局部细胞的复制。NK细胞识别被感染细胞缺乏MHC-I类分子或表达病毒蛋白，进行杀伤，清除受染细胞。炎症反应招募免疫细胞至感染部位。*适应性免疫：DCs将流感病毒抗原（通过MHC-I呈递给CD8⁺T细胞，通过MHC-II呈递给CD4⁺T细胞）运送到淋巴结，激活初始T细胞。CD8⁺T细胞分化为效应T细胞，通过识别病毒抗原肽-MHC-I复合物来杀伤被感染的宿主细胞（细胞毒性T细胞应答）。CD4⁺T细胞（特别是Th1型）帮助B细胞活化，并产生针对病毒HA等抗原的抗体。抗体通过中和作用（结合病毒阻止吸附或释放）和调理作用（促进吞噬）来控制病毒血症和感染范围。产生记忆B细胞和T细胞，为再次感染提供快速有效的免疫记忆应答。*导致疾病损伤：*免疫病理损伤：病毒感染本身可引起组织细胞损伤。更重要的往往是宿主免疫应答过度或失调导致的损伤。例如，“细胞毒性T细胞病”（CytotoxicTLymphocyteDisease,CTLD）是流感病毒感染常见的并发症，过量的CD8⁺T细胞在清除病毒的过程中，也可能大量杀伤健康的呼吸道上皮细胞，导致严重的组织损伤、肺实变、呼吸困难甚至死亡。这种损伤与CTL数量和活性过度有关。*炎症反应：虽然炎症是清除病原体的必要过程，但强烈的、失控的炎症反应（细胞因子风暴，如高水平的IFN-γ,IL-6）会损伤宿主