病毒的感染与免疫 病毒感染的检测方法和防治原则.ppt

1、第17章 病毒的感染与免疫第18章 病毒感染的检查方法与防治原则,第17章 病毒的感染与免疫,病毒通过一定的方式侵入机体，并在易感细胞内复制增殖，与机体发生相互作用的过程，称为病毒感染。,病毒感染的概念：,第一节 病毒的致病作用,一、病毒感染的传播方式,水平传播（horizontal transmission） 病毒在人群个体之间的传播 垂直传播（vertical transmission） 病毒从亲代直接传给子代,水平传播（horizontal transmission）,1. 通过粘膜表面传播 呼吸道、消化道、泌尿生殖道 直接接触粘膜（角膜） 2. 通过皮肤传播 创口，蚊虫叮咬：狂犬、虫媒

2、、出血热病毒 3. 医源性传播 输血、注射、拔牙、手术,通过宫内、胎盘或产道，病毒直接由亲代传给子代的方式。可引起死胎、早产、畸形等先天感染。,垂直传播（vertical transmission）,常见病毒：风疹病毒 巨细胞病毒 HIV HBV,人类病毒的感染途径,二、病毒感染的致病机制,对宿主细胞的致病作用 病毒感染的免疫病理作用 病毒的免疫逃逸,（一）对宿主细胞的致病作用 杀细胞效应 稳定状态感染 包涵体形成 细胞凋亡 基因整合与细胞转化,1. 杀细胞效应 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。 细胞病变作用（cytopathic effect, CP

3、E） 在体外实验中，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，从瓶壁脱落等现象。,体外培养细胞受病毒感染之后产生的CPE,登革病毒在C6/36细胞上的CPE,Zhang JL et al, Dengue Bulletin, 2004.,2. 稳定状态感染 某些病毒进入细胞之后能够复制，却不引起细胞立即裂解、死亡，这常见于有包膜病毒。 细胞融合：是病毒扩散方式之一 细胞表面出现病毒基因编码的抗原： 导致宿主细胞成为靶细胞， 最终受细胞免疫作用而死亡。,麻疹病毒感染细胞,呼吸道合胞病毒感染细胞,形成多核巨细胞或称融合细胞,3. 包涵体 (inclusion body)形成,

4、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块，称为包涵体。 包涵体的本质： 病毒颗粒的聚集体 病毒增殖留下的痕迹 病毒感染引起的细胞反应物,巨细胞病毒包涵体,4.细胞凋亡（apoptosis）,细胞凋亡是一种由基因控制的程序性细胞死亡。 病毒本身或病毒编码蛋白诱发宿主细胞凋亡。 凋亡细胞的表现： 1.染色体DNA被降解 阶梯式电泳条带 2.细胞膜形成泡状突起,5. 基因整合与细胞转化,某些DNA病毒和逆转录病毒在感染中可将基因整合于宿主细胞基因组中，导致细胞转化，增殖变快，失去细胞间接触抑制，细胞转化也可由病毒蛋白诱导发生。 细胞转化与肿瘤形成密切相关。,

5、（二）病毒感染的免疫病理作用 抗体介导的免疫病理作用 细胞介导的免疫病理作用 致炎性细胞因子的病理作用 免疫抑制作用,（三）病毒的免疫逃逸 （Viral mechanisms of escape of immune responses） 反映病毒毒力的另一重要因素。 病毒通过逃避免疫监视、防止免疫激活或阻止免疫反应发生等方式来逃脱免疫应答。 有些病毒编码特异性抑制免疫反应蛋白质实现免疫逃逸。 有些病毒形成合胞体让病毒在细胞间传播逃避抗体作用。,病原体,不同的个体,相同个体不同生理状态,不同的结果?,三、病毒感染的类型,数量 种类 毒力,免疫力 遗传背景,根据有无临床症状 隐性病毒感染 显性病毒

6、感染 根据病毒在体内感染的过程、滞留时间 急性病毒感染（病原消灭型感染） 持续性病毒感染 潜伏感染 慢性感染 慢发病毒感染 急性病毒感染的迟发并发症,1.隐性感染（Inapparent infection）,病毒进入机体后不引起临床症状的感染，对组织和细胞的损伤不明显。 隐性感染者虽不出现临床症状，但仍可获得免疫力而终止感染。 病毒携带者：有部分隐性感染者一直不产生对此种病毒的免疫力叫病毒携带者，无症状，但病毒可在体内增殖并向外界播散，也是重要的传染源。,隐性病毒感染&显性病毒感染,2.显性感染（apparent infection） 病毒进入机体后，引起临床症状，称为显性感染或临床感染。 不

7、同病毒临床感染率不同： 天花 麻疹 脊髓灰质炎,隐性病毒感染&显性病毒感染,当宿主的免疫力较低，或入侵病毒的毒力较强、数量较多时，病毒很快在体内繁殖并产生大量毒性产物，引起宿主细胞破坏和组织损伤，出现轻重不等的临床症状，可表现为局部或全身感染。,1.急性病毒感染（Acute viral infection）,潜伏期短，发病急，病情重 病程较短，仅数日至数周,急性病毒感染与持续性病毒感染,2.持续性感染（Persistent Infection）,慢性感染 潜伏感染 慢发病毒感染 急性病毒感染的迟发并发症,某些病毒感染机体后，可在受染细胞内长期存在或终身携带，且反复间断地向外界排出病毒，但常缺乏

8、临床症状，成为重要的传染源。,急性病毒感染与持续性病毒感染,急性或隐性感染后，病毒未能完全清除，仍继续存在于血液或组织中，可经常或间歇地增殖并排出体外，病程很长。,（1）慢性感染（Chronic infection）,婴儿期感染HBV常表现为慢性感染,持续性病毒感染,原发感染后，病毒长期潜伏在组织内，即病毒基因组存在于组织细胞内，不产生感染性病毒，也不出现临床症状，但在某些条件下，病毒被激活而出现急性发作。,（2）潜伏感染（Latent infection）,持续性病毒感染,潜伏期长，可达数年或者数十年，呈慢性进行性加重。一旦出现症状，其疾病后果严重。,（3）慢发病毒感染（slow viral

9、 infection）,朊病毒：Kuru病,（4）急性病毒感染的迟发并发症（delayed complication after acute viral infection),麻疹病毒：亚急性硬化性全脑炎（SSPE),持续性病毒感染,四、病毒与肿瘤,病毒与肿瘤的关系可分为两种 1.肯定的. 即肿瘤由病毒感染所致，如人乳头瘤病毒引起的人疣，为良性肿瘤，及人类嗜T细胞病毒所致的人T细胞白血病，为恶性肿瘤.,2. 密切相关，但尚未获得肯定的。,人乳头瘤病毒与宫颈癌 乙型肝炎病毒与肝细胞癌 EB病毒与鼻咽癌、恶性淋巴瘤 人类嗜T细胞病毒与成人T淋巴细胞白血病,虽然细胞转化是肿瘤形成的第一步，但不是形成

10、肿瘤的必经步骤。 长时间无限增殖的细胞比正常细胞更易于突变或基因重排。,第二节 抗病毒免疫,非特异性免疫 干扰素 NK细胞 特异性免疫 体液免疫 病毒中和抗体 血凝抑制抗体 补体结合抗体 细胞免疫 细胞毒性T细胞 CD4+Th1,一、非特异性天然免疫,1.干扰素（interferon，IFN） 概念：由病毒或其它诱生剂诱发人或动物机体巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞等多种细胞所产生的一组具有抑制病毒、抑制肿瘤和免疫调节作用的蛋白质。,天然干扰素 、三型的特性比较,干扰素抗病毒的作用机制,抗病毒蛋白 （AVP, antiviral protein） 主要的两种，活化均依赖 dsRNA 腺苷合成酶 降

11、解mRNA 蛋白激酶R (PKR） 抑制蛋白合成 其他种类的抗病毒蛋白,基因工程生产的干扰素称为重组干扰素，具有与天然干扰素相同的抗原性，目前已经用于临床上治疗病毒性疾病和肿瘤。,2.NK细胞的作用,NK 细胞：不依赖抗原刺激，能自发地溶解多种肿瘤细胞和病毒感染细胞，称其为自然杀伤细胞。（外周血中占淋巴细胞的510） 干扰素可以增强其杀伤活性 非特异性识别靶细胞 体内T细胞和B细胞正常而NK细胞缺陷的个体，对病毒感染特别敏感。,二、特异性免疫,体液免疫的保护作用 细胞免疫的保护作用,1.体液免疫的保护作用,中和抗体的中和作用 与病毒吸附、穿入有关的Ag刺激机体产生的抗体，包括IgG、IgM、I

12、gA 3类。 补体结合抗体的调理作用 没有中和作用，有很强的调理作用。 血凝抑制抗体的调理作用 含血凝素的病毒,2.细胞免疫的保护作用,CTL（细胞毒性T淋巴细胞）CD8+T细胞 直接杀伤或破坏表面带有特异性病毒抗原的靶细胞。（穿孔素、 细胞毒素） Td（迟发型超敏反应性T细胞）CD4+T细胞 释放多种细胞因子，发挥细胞免疫作用,三、抗病毒免疫持续时间,1.可产生病毒血症的病毒，产生的免疫力较为牢固，且持续时间较长。如水痘、天花、腮腺炎、麻疹、脊髓灰质炎病毒和乙型脑炎病毒等。 2.无病毒血症的局部或粘膜感染，免疫力短暂，可多次感染。如流感病毒、鼻病毒等。 3.易发生抗原变异的病毒，免疫力短暂，

13、如流感病毒。,第18章 病毒感染的 检查方法与防治原则,第一节 病毒感染的检查方法,病毒感染的检查,检测内容,查病毒,查特异性抗体,病毒颗粒 病毒抗原 病毒核酸 病毒酶类：如逆转录酶,电镜直接观察 光镜检查包涵体 分离培养,一、标本的采集与送检,1. 时间：急性期标本 2.部位：根据不同病毒的感染选择部位 3.标本处理及运送： 加抗生素抑菌； 冷藏速送； 双份血清的采集,二、病毒的分离与鉴定,（一）病毒的分离培养 细胞培养（cell culture） 鸡胚接种（egg inoculation） 动物接种（animal inoculation）,一般程序：,标本,无菌处理,动物接种 鸡胚培养 细

14、胞培养,指标阳性 指标阴性,病毒鉴定,盲传23代,指标阴性,病毒阴性,1.细胞培养 原代细胞（primary cell） 二倍体细胞（diploid cell） 传代细胞系（continuous cell line）,2.鸡胚培养 采用孵化914天的鸡胚, 3.动物接种 应用：尚无敏感细胞的病毒培养 动物：兔、鼠、黑猩猩、猴等 优点：结果易观察，可建立动物模型 缺点：有饲养条件要求，费用高，动物 体内常带有潜伏病毒,病毒增殖鉴定 (1)细胞病变效应（cytopathic effect, CPE ）,腮腺炎病毒感染细胞,(2)红细胞吸附（hemadsorption）,病毒包膜表面血凝素(HA)

15、红细胞表面HA受体,(3)干扰现象（interference）,因特异性不强已经被免疫学方法代替。,(4)细胞代谢改变 细胞代谢变慢 pH变化减慢,（二）病毒的鉴定1.病毒形态学鉴定2.病毒血清学鉴定3.病毒分子生物学鉴定,免疫荧光技术,（三）病毒数量与感染性测定,1.血凝试验,2.蚀斑形成试验（plaque formation test） 3.50组织细胞感染量TCID50,血凝反应强度示意图,登革病毒在Vero细胞上形成的噬斑（plaque）,三、病毒感染的血清学诊断,应用： 采取标本分离病毒为时已晚 目前尚无分离此病毒的方法或难以分离的病毒 为证实所分离的病毒的临床意义 进行流行病学调查

16、等,1.中和试验（neutralizing test）,病毒中和抗体 病毒失去感染性 特点：特异性高，抗体维持时间长 应用：人群免疫情况的调查 临床诊断少用,2.血凝抑制试验（hemagglutination inhibition test） 病毒鸡红细胞凝集（血凝试验） 病毒特异性抗体鸡红细胞不凝集 （血凝抑制试验）,3.补体结合试验 （complement fixation test）,用已知病毒可溶性补体抗原检测病人血清中相应的补体抗体 特点：特异性低，抗体出现早，消失快 应用：近期感染指标,四、病毒感染的快速诊断,数小时内出结果 病毒颗粒 病毒成分（抗原或核酸） 早期抗体检测（IgM）

17、,（一）形态学检查,电镜和免疫电镜检查病毒 普通光学显微镜检查包涵体,HIV,（二）病毒成分检测,1.病毒蛋白抗原检测 免疫标记技术 2.病毒核酸检测 核酸扩增技术 核酸杂交技术 基因芯片技术 基因测序,（三）早期抗体检测,可诊断急性感染 特异性IgM抗体：孕妇感染风疹病毒 早期抗原的抗体：EBV衣壳抗原抗体,第二节 病毒感染的特异性预防,微生物及其代谢产物 生物制品 动物免疫血清 （biological products） 免疫细胞 细胞因子 防治和诊断感染性疾病,（一）人工主动免疫 灭活疫苗、减毒活疫苗 亚单位疫苗、基因工程疫苗 （二）人工被动免疫 免疫血清、胎盘球蛋白、转移因子,人工主动免疫,灭活疫苗:采用甲醛等灭活剂灭活病毒，使其失去感染性，保留抗原性。 减毒活疫苗：用自然或人工选择法筛选对人毒力低的病毒变异株。 亚单位疫苗：用化学试剂裂解病毒，除去核酸，提取病毒包膜或衣壳的蛋白亚单位制成的疫苗。 基因工程疫苗：利用DNA重组技术，克隆表达病毒的结构抗原基因或诱导保护性免疫应答的基因，纯化表达产物制成的疫苗。,人工被动免疫,免疫球蛋白 血清丙种球蛋白 细胞免疫制剂 IFN-、 细胞因子 IL-2、IL-6、IL-12 TNF 、CSF 淋巴因子激活的杀伤细胞,第三节 病毒感染的治疗,核苷类药物 非核苷类反转录酶