1、第二章第二章 病毒与宿病毒与宿主的相互关系主的相互关系基础医学院病原生物学教研室第一节第一节 病毒感染及病毒性疾病病毒感染及病毒性疾病v 病毒感染病毒感染：病毒侵入体内并在靶器官细胞中病毒侵入体内并在靶器官细胞中增殖，与机体发生相互作用的过程为病毒感染增殖，与机体发生相互作用的过程为病毒感染(viral infection)(viral infection)。v 病毒性疾病：感染后常因病毒种类、宿主状病毒性疾病：感染后常因病毒种类、宿主状态不同而发生轻重不一的具有临床表现的疾病，态不同而发生轻重不一的具有临床表现的疾病，称为病毒性疾病称为病毒性疾病(viral disease)(viral d
2、isease)。v 有时虽发生病毒感染，但并不形成损伤或疾有时虽发生病毒感染，但并不形成损伤或疾病。病。v 一、病毒侵入机体的途径一、病毒侵入机体的途径v下述两种途径所引发的感染，具有特殊重要意义：下述两种途径所引发的感染，具有特殊重要意义：v一是非胃肠道途径感染一是非胃肠道途径感染(par(parenteralenteral infection),infection),包包括经过注射、输血、器官移植等处置，病毒括经过注射、输血、器官移植等处置，病毒经血感染经血感染，如乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒等；如乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒等；v二是亲代和子代间的垂直传播二是亲代和子代间的垂直传播(vert
3、calvertcal infection)infection)，即存在于母体的病毒，经过胎盘或产道进入胎儿或新即存在于母体的病毒，经过胎盘或产道进入胎儿或新生儿体内形成感染，如风疹病毒、巨细胞病毒等。垂生儿体内形成感染，如风疹病毒、巨细胞病毒等。垂直感染，常导致先天性病毒感染综合征、先天性畸形、直感染，常导致先天性病毒感染综合征、先天性畸形、流产、死胎或早产等。垂直传播不同于水平传播。流产、死胎或早产等。垂直传播不同于水平传播。水水平传播平传播是指在人群个体之间的传播，包括人与人，也是指在人群个体之间的传播，包括人与人，也包括经由媒介动物参与的传播。包括经由媒介动物参与的传播。二、病毒在机体内
4、的播散二、病毒在机体内的播散v 侵人机体的病毒，按一定方式呈不同程侵人机体的病毒，按一定方式呈不同程度的播散。度的播散。v 局部播散局部播散:病毒只在入侵部位感染细胞病毒只在入侵部位感染细胞局部播散。局部播散。v 血行播散血行播散：病毒可在入侵局部增殖进入：病毒可在入侵局部增殖进入血液经血流或神经系统向全身或远离入侵血液经血流或神经系统向全身或远离入侵部位的器官播散。部位的器官播散。v 第一次病毒血症、第二次病毒血症。第一次病毒血症、第二次病毒血症。v 神经播散：神经播散：HSVHSV、VZVVZV、狂犬病病毒。、狂犬病病毒。三、致病性及毒力三、致病性及毒力v 致病性：致病性：某一病毒感染某种
5、特定的宿主某一病毒感染某种特定的宿主(人或动物人或动物)并引起疾病时，表明此病毒对并引起疾病时，表明此病毒对该宿主有致病性。该宿主有致病性。v 毒力：毒力：反映病毒引起产生症状和病理变反映病毒引起产生症状和病理变化的强弱。病毒毒力强弱取决宿主和病毒化的强弱。病毒毒力强弱取决宿主和病毒两方面的因素。两方面的因素。四、病毒感染的类型四、病毒感染的类型v 机体感染病毒后机体感染病毒后v 1.1.按有无临床症状，可分为按有无临床症状，可分为隐性感染和显隐性感染和显性感染。性感染。v 2.2.依病毒感染后在机体内滞留的时间长短，依病毒感染后在机体内滞留的时间长短，分为分为急性感染和持续性感染。急性感染和
6、持续性感染。v 3.3.持续性感染根据发展和预后又分为持续性感染根据发展和预后又分为慢性慢性感染、潜伏感染、慢发病毒感染和急性感染感染、潜伏感染、慢发病毒感染和急性感染的迟发并发症。的迟发并发症。（一）（一）隐性病毒感染与显性病毒感染隐性病毒感染与显性病毒感染v1.1.隐性病毒感染隐性病毒感染v 病毒进入机体后不引起临床症状的感染，对组织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。和细胞的损伤不明显。v 相关因素：病毒毒力弱、机体防御能力强、病毒种类、相关因素：病毒毒力弱、机体防御能力强、病毒种类、病毒的性质。病毒的性质。v 病毒仍可在体内增殖并向外界病毒仍可在体内增殖并向外
7、界播散病毒播散病毒，可成为重要，可成为重要的传染源。的传染源。隐性感染者虽不出现临床症状，但隐性感染者虽不出现临床症状，但仍可获得仍可获得免疫力而终止感染免疫力而终止感染。v 病毒携带者：病毒携带者：有部分隐性感染者一直不产生对此种病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毒的免疫力叫病毒携带者，无症状，但病毒可在体内增无症状，但病毒可在体内增殖并向外界排泄播散，也是重要的传染源。殖并向外界排泄播散，也是重要的传染源。v 有的病毒如天花病毒、麻疹病毒等进入机有的病毒如天花病毒、麻疹病毒等进入机体，到达靶细胞后大量增殖，使细胞和组织损伤，体，到达靶细胞后大量增殖，使细胞和组织损伤
8、，机体出现明显的临床症状，这样的感染称为显性机体出现明显的临床症状，这样的感染称为显性病毒感染或临床感染；按症状出现早晚、持续时病毒感染或临床感染；按症状出现早晚、持续时间的长短以及病毒在体内持续存在状态等显性感间的长短以及病毒在体内持续存在状态等显性感染又分为急性病毒感染和持续性病毒感染两种。染又分为急性病毒感染和持续性病毒感染两种。2.2.显性病毒感染显性病毒感染（二）急性（二）急性(病原消灭型病原消灭型)病毒感染病毒感染v 病毒侵入机体后，在细胞内增殖，经数日以至数周的潜病毒侵入机体后，在细胞内增殖，经数日以至数周的潜伏期后突然发病。伏期后突然发病。v 在潜伏期内：在潜伏期内：1 1、病
9、毒增殖到一定水平，由靶细胞的损伤、病毒增殖到一定水平，由靶细胞的损伤和死亡而导致组织器官的损伤和功能障碍，出现临床症状。和死亡而导致组织器官的损伤和功能障碍，出现临床症状。2 2、宿主动员非特异性和特异性免疫因素清除病毒。、宿主动员非特异性和特异性免疫因素清除病毒。v 宿主一般能在症状出现一段时间内，把病毒清除掉而进宿主一般能在症状出现一段时间内，把病毒清除掉而进入恢复期。入恢复期。v 特点：为潜伏期短，发病急，病程数日至数周。病后常特点：为潜伏期短，发病急，病程数日至数周。病后常获得特异性免疫。因此，特异性抗体可作为受过感染的证获得特异性免疫。因此，特异性抗体可作为受过感染的证据。据。（三）
10、持续性病毒感染（三）持续性病毒感染v 病毒可在机体内持续存在数月数年数十年。病毒可在机体内持续存在数月数年数十年。可出现症状，可不出现症状而长期带病毒，成为重可出现症状，可不出现症状而长期带病毒，成为重要的传染源。要的传染源。v 持续性病毒感染有病毒和机体两方面的因素：持续性病毒感染有病毒和机体两方面的因素：v 机体免疫功能低下，无力完全清除病毒；机体免疫功能低下，无力完全清除病毒；v 病毒存在于受保护的部位或病毒发生突变病毒存在于受保护的部位或病毒发生突变,可以可以 逃避宿主免疫作用；逃避宿主免疫作用；v 某些病毒的抗原性弱，难以产生免疫应答；某些病毒的抗原性弱，难以产生免疫应答；v 有些病
11、毒在感染过程中产生有些病毒在感染过程中产生DIPDIP，干扰病毒的增殖，干扰病毒的增殖，因而改变病毒的感染过程，形成持续性感染；因而改变病毒的感染过程，形成持续性感染；v 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。持续性感染有下述四种类型：持续性感染有下述四种类型：v1 1潜伏性病毒感染潜伏性病毒感染(latent viral infection)(latent viral infection)v2 2慢性病毒感染（慢性病毒感染（chronic viral infectionchronic viral infection）v3
12、3慢发病毒感染慢发病毒感染(slow virus infection)(slow virus infection)或称迟或称迟发病毒感染发病毒感染(delayed viral infection)(delayed viral infection)v4 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 delayed complication after acute viral infectioncomplication after acute viral infection）1.潜伏性病毒感染潜伏性病毒感染v 经急性或隐性感染后，病毒基因组存在于一定组织或经急性或隐性感染后
13、，病毒基因组存在于一定组织或细胞内，但并不能产生有感染性的病毒体。在某些条件下病细胞内，但并不能产生有感染性的病毒体。在某些条件下病毒被激活而急性发作，病毒仅在临床出现间歇性急性发作时毒被激活而急性发作，病毒仅在临床出现间歇性急性发作时才被检出。在非发作期，用一般常规法不能分离出病毒。才被检出。在非发作期，用一般常规法不能分离出病毒。v 例如，例如，单纯疱疹病毒单纯疱疹病毒型（型（HSV-1HSV-1）感染）感染v 水痘带状疱疹病毒（水痘带状疱疹病毒（VZVVZV）感染）感染v 初次感染主要在儿童引起水痘。病愈后，病毒潜伏在脊髓初次感染主要在儿童引起水痘。病愈后，病毒潜伏在脊髓后根神经节或颅神
14、经的感觉神经节细胞内。当局部神经受冷、后根神经节或颅神经的感觉神经节细胞内。当局部神经受冷、热、压迫或热、压迫或X X线照射以及患肿瘤等机体免疫功能下降时，潜伏线照射以及患肿瘤等机体免疫功能下降时，潜伏的病毒则活化、增殖，沿神经干扩散到达皮肤发生带状疱疹。的病毒则活化、增殖，沿神经干扩散到达皮肤发生带状疱疹。随着机体免疫功能的完善，带状疱疹可治愈，病毒又潜伏回随着机体免疫功能的完善，带状疱疹可治愈，病毒又潜伏回原处，所以带状疱疹可在同一部位反复发作。原处，所以带状疱疹可在同一部位反复发作。2.慢性病毒感染慢性病毒感染v 经显性或隐性感染后，病毒并未完全经显性或隐性感染后，病毒并未完全清除，可持
15、续存在于血液或组织中并不断清除，可持续存在于血液或组织中并不断排出体外，病程长达数月至数十年。患者排出体外，病程长达数月至数十年。患者可表现轻微或无临床症状。如乙型肝炎病可表现轻微或无临床症状。如乙型肝炎病毒（毒（HBVHBV）、巨细胞病毒（）、巨细胞病毒（CMVCMV）及）及EBEB病毒病毒（EBVEBV）等常形成慢性感染。）等常形成慢性感染。3.3.慢发病毒感染慢发病毒感染v 病毒感染后潜伏期很长可达数月、数年病毒感染后潜伏期很长可达数月、数年甚至数十年之久。此时机体无症状，也分离不甚至数十年之久。此时机体无症状，也分离不出病毒。一旦发病出现慢性进行性疾病，最终出病毒。一旦发病出现慢性进行
16、性疾病，最终常为致死性感染。常为致死性感染。v 如：如：AIDSAIDS、羊瘙痒病（、羊瘙痒病（scrapiescrapie）、人克雅）、人克雅病（病（CJDCJD）、库鲁病（、库鲁病（KuruKuru）等。库鲁病是）等。库鲁病是朊朊病毒感染机体后，经过长达数十年的潜伏期后，病毒感染机体后，经过长达数十年的潜伏期后，引起的一种进行性小脑退行性疾病。引起的一种进行性小脑退行性疾病。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v 急性感染后急性感染后1 1年或数年，发生致死性的年或数年，发生致死性的病毒病，如亚急性硬化性全脑炎（病毒病，如亚急性硬化性全脑炎（SSPESSPE）。）。该病
17、是在儿童期感染麻疹病毒后，有些到该病是在儿童期感染麻疹病毒后，有些到青春期才表现为中枢神经系统疾病，用电青春期才表现为中枢神经系统疾病，用电镜在脑组织中可查到类似麻疹病毒样颗粒。镜在脑组织中可查到类似麻疹病毒样颗粒。有人认为这是麻疹病毒的缺陷病毒。有人认为这是麻疹病毒的缺陷病毒。五、病毒的致肿瘤作用五、病毒的致肿瘤作用vDNADNA病毒：病毒：v （1 1）乙型肝炎病毒（）乙型肝炎病毒（HBVHBV）与原发性肝癌有）与原发性肝癌有关；关；v （2 2）EBEB病毒（病毒（EBVEBV）与鼻咽癌、非洲儿童恶）与鼻咽癌、非洲儿童恶性淋巴瘤有关；性淋巴瘤有关；v （3 3）人乳头瘤病毒（）人乳头瘤病
18、毒（HPVHPV）与子宫颈癌有关。）与子宫颈癌有关。vRNARNA病毒：病毒：v 只有逆转录病毒科与癌症有关。只有逆转录病毒科与癌症有关。v 人类人类T T细胞白血病病毒细胞白血病病毒(HTLV-I(HTLV-I型型)。v 第二节第二节 病毒的致病机制病毒的致病机制v 病毒能否感染机体引起疾病取决于病毒的病毒能否感染机体引起疾病取决于病毒的致病性致病性和和宿主免疫力宿主免疫力两个方面。其致病的基础是两个方面。其致病的基础是病毒在宿主细胞内增殖病毒在宿主细胞内增殖，导致宿主细胞结构和功，导致宿主细胞结构和功能改变，并扩延到多数细胞，便可形成组织器官能改变，并扩延到多数细胞，便可形成组织器官的损伤
19、及功能障碍。由于各种病毒侵犯的靶器官的损伤及功能障碍。由于各种病毒侵犯的靶器官不同，常表现出具有一定特征的临床症状。在病不同，常表现出具有一定特征的临床症状。在病毒和机体细胞相互作用过程中，机体的免疫应答毒和机体细胞相互作用过程中，机体的免疫应答有时也可对机体造成某些免疫病理性损伤，介导有时也可对机体造成某些免疫病理性损伤，介导疾病的发生与发展。因此，应从细胞和机体两个疾病的发生与发展。因此，应从细胞和机体两个水平上来探讨病毒的致病机制。水平上来探讨病毒的致病机制。一、病毒感染引起宿主细胞的变化一、病毒感染引起宿主细胞的变化v 病毒对细胞的致病作用包括来自病毒的直病毒对细胞的致病作用包括来自病
20、毒的直接损伤和机体免疫病理应答两个方面。敏感的宿接损伤和机体免疫病理应答两个方面。敏感的宿主细胞被病毒感染后，两者相互作用下可表现为：主细胞被病毒感染后，两者相互作用下可表现为：v 杀细胞性感染杀细胞性感染v 稳定状态感染稳定状态感染v 细胞凋亡细胞凋亡v 包涵体的形成包涵体的形成v 细胞增殖和转化细胞增殖和转化v 病毒基因的整合病毒基因的整合（一）杀细胞性感染（一）杀细胞性感染v 病毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏病毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏与死亡，这种感染称杀细胞性感染。与死亡，这种感染称杀细胞性感染。v 病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂解
21、的作用称解的作用称病毒的细胞病变效应（病毒的细胞病变效应（CPE）。）。机制：机制：v 病毒的早期蛋白影响宿主细胞病毒的早期蛋白影响宿主细胞v 病毒蛋白的毒性作用病毒蛋白的毒性作用v 引起细胞内溶酶体膜破裂引起细胞内溶酶体膜破裂v 细胞膜受体破坏引起细胞免疫病理损伤细胞膜受体破坏引起细胞免疫病理损伤v 对细胞器造成损伤对细胞器造成损伤病毒培养时出现的病毒培养时出现的CPE(二二)稳定状态感染稳定状态感染 v 一些不具有杀细胞效应的病毒（多为有一些不具有杀细胞效应的病毒（多为有包膜病毒）所引起的感染称稳定状态感染包膜病毒）所引起的感染称稳定状态感染(steadystatesteadystate
22、infection)infection)。病毒在感染宿主。病毒在感染宿主细胞的过程中，对细胞代谢、溶酶体膜影响不细胞的过程中，对细胞代谢、溶酶体膜影响不很大。成熟的病毒多以出芽方式释放出来，其很大。成熟的病毒多以出芽方式释放出来，其过程缓慢、病变轻微，细胞暂时还不会出现裂过程缓慢、病变轻微，细胞暂时还不会出现裂解和死亡，但可发生宿主细胞膜受体被破坏、解和死亡，但可发生宿主细胞膜受体被破坏、细胞膜成分发生变化，出现细胞膜成分发生变化，出现细胞融合细胞融合及及细胞表细胞表面产生新的抗原等。面产生新的抗原等。v1.细胞融合：感染与未感染的细胞融合，细胞融合：感染与未感染的细胞融合，可以使病毒从感染的
23、细胞直接进入相邻可以使病毒从感染的细胞直接进入相邻的正常细胞，有利于病毒在细胞间的扩的正常细胞，有利于病毒在细胞间的扩散。散。v2.细胞膜出现新抗原：病毒在细胞内增殖细胞膜出现新抗原：病毒在细胞内增殖过程中，将病毒基因编码的蛋白质插入过程中，将病毒基因编码的蛋白质插入细胞膜表面，导致细胞膜表面抗原的改细胞膜表面，导致细胞膜表面抗原的改变。变。有利于进行病毒感染的诊断。有利于进行病毒感染的诊断。（三）细胞凋亡（三）细胞凋亡v 细胞凋亡（细胞凋亡（cell apoptosiscell apoptosis）是由）是由细胞基因自身指令发生的一种生物学过程。细胞基因自身指令发生的一种生物学过程。实验研究
24、证实有些病毒（腺病毒、人免疫实验研究证实有些病毒（腺病毒、人免疫缺陷病毒等）增殖可直接诱导细胞凋亡，缺陷病毒等）增殖可直接诱导细胞凋亡，也可通过病毒基因组编码的蛋白质间接作也可通过病毒基因组编码的蛋白质间接作用下诱发细胞凋亡。用下诱发细胞凋亡。（四）包涵体的形成（四）包涵体的形成v 某些受病毒感染的细胞内，用普通光学显微镜可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细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块，看到有与正常细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块，称为称为包涵体（包涵体（inclusion body or inclusion body or ibclusionibclusion
25、）。）。因病毒因病毒种类不同，包涵体有位于胞浆内的种类不同，包涵体有位于胞浆内的(痘病毒痘病毒)，也有在细胞，也有在细胞核内的核内的(疱疹病毒疱疹病毒)；或者两者都有；或者两者都有(麻疹病毒麻疹病毒)；有嗜酸性；有嗜酸性的或嗜碱性的。包涵体的本质：的或嗜碱性的。包涵体的本质：有些病毒的包涵体就是有些病毒的包涵体就是病毒颗粒的聚集体；病毒颗粒的聚集体；有些是病毒增殖留下的痕迹；有些是病毒增殖留下的痕迹；病病毒感染引起的细胞反应物。故可作为诊断依据和鉴定病毒毒感染引起的细胞反应物。故可作为诊断依据和鉴定病毒的参考。如从可疑为狂犬病的脑组织切片或涂片中发现细的参考。如从可疑为狂犬病的脑组织切片或涂片
26、中发现细胞内有嗜酸性包涵体，即内基小体胞内有嗜酸性包涵体，即内基小体(NegriNegri body)body)，可诊断，可诊断为狂犬病。为狂犬病。（五）细胞转化增生和病毒基因组的整合（五）细胞转化增生和病毒基因组的整合v 某些某些DNA病毒的全部或部分核酸，或病毒的全部或部分核酸，或RNA病毒基因组经逆转录后产生的病毒基因组经逆转录后产生的DNA，结，结合至细胞染色体中，称为整合。整合作用可合至细胞染色体中，称为整合。整合作用可使 细 胞 遗 传 性 状 发 生 改 变，即 转 化使 细 胞 遗 传 性 状 发 生 改 变，即 转 化（transformation）。转化的细胞生长、分）。转
27、化的细胞生长、分裂失控，细胞可发生恶性变。裂失控，细胞可发生恶性变。二、病毒感染引起的机体变化二、病毒感染引起的机体变化 v(一一)组织器官的损伤及组织器官的亲嗜组织器官的损伤及组织器官的亲嗜性性 v 病毒对细胞的杀伤作用，在大多数情病毒对细胞的杀伤作用，在大多数情况下，必然导致组织和器官的损伤和功能障碍。况下，必然导致组织和器官的损伤和功能障碍。病毒对人体组织的致病作用是有选择性的。例病毒对人体组织的致病作用是有选择性的。例如，流感病毒和鼻病毒对呼吸道粘膜有亲嗜性；如，流感病毒和鼻病毒对呼吸道粘膜有亲嗜性；天花病毒和疱疹病毒对皮肤粘膜细胞有亲嗜性；天花病毒和疱疹病毒对皮肤粘膜细胞有亲嗜性；而
28、脑炎病毒和脊髓灰质炎病毒则对神经组织具而脑炎病毒和脊髓灰质炎病毒则对神经组织具有亲嗜性。有亲嗜性。（二（二)免疫病理损伤免疫病理损伤v1 1体液免疫病理作用体液免疫病理作用 许多病毒如狂犬病病毒、许多病毒如狂犬病病毒、HSVHSV、流感病毒等有包膜病毒侵入细胞后，能诱发细胞表面流感病毒等有包膜病毒侵入细胞后，能诱发细胞表面出现新抗原。这种抗原与特异性抗体结合后，在补体出现新抗原。这种抗原与特异性抗体结合后，在补体参与下引起细胞的破坏。参与下引起细胞的破坏。v2 2细胞免疫病理作用细胞免疫病理作用 细胞免疫在某些病毒感染的恢细胞免疫在某些病毒感染的恢复上起着重要作用。但特异性细胞毒性复上起着重要
29、作用。但特异性细胞毒性T T细胞细胞(CTL)CTL)可可以同时损伤受病毒感染而出现膜新抗原的靶细胞。病以同时损伤受病毒感染而出现膜新抗原的靶细胞。病毒蛋白亦可因与宿主细胞的某些蛋白间存在共同抗原毒蛋白亦可因与宿主细胞的某些蛋白间存在共同抗原性而导致自身免疫应答。性而导致自身免疫应答。v 由于某些病毒可引起免疫病理性损伤，因此，由于某些病毒可引起免疫病理性损伤，因此，一般在临床上不宜应用免疫功能增强剂治疗这类疾病。一般在临床上不宜应用免疫功能增强剂治疗这类疾病。v 综上，病毒感染早期所致细胞损伤主要是病毒综上，病毒感染早期所致细胞损伤主要是病毒引起引起，感染后期由免疫复合物、补体活化、感染后期
30、由免疫复合物、补体活化、ADCCADCC作用、作用、CD4CD4+T T细胞介导的复杂反应引起机体局部组织器官的严细胞介导的复杂反应引起机体局部组织器官的严重损伤和炎症。重损伤和炎症。(三三)病毒感染对免疫系统的影响病毒感染对免疫系统的影响 v1 1病毒感染引起的免疫抑制病毒感染引起的免疫抑制 许多病毒感染可引起暂许多病毒感染可引起暂时性免疫抑制。如麻疹病毒、风疹病毒、时性免疫抑制。如麻疹病毒、风疹病毒、CMVCMV等感染，等感染，急性期和恢复期患者外周血淋巴细胞对特异性抗原和急性期和恢复期患者外周血淋巴细胞对特异性抗原和促有丝分裂原促有丝分裂原(PHAPHA、ConAConA）的反应减弱。同
31、时，对结的反应减弱。同时，对结核菌素皮肤试验也出现转阴的情况。核菌素皮肤试验也出现转阴的情况。v2 2病毒感染对免疫活性细胞的杀伤病毒感染对免疫活性细胞的杀伤 已发现引起已发现引起AIDSAIDS的人类免疫缺陷病毒的人类免疫缺陷病毒(HIVHIV）对辅助性对辅助性T T细胞细胞(CD4CD4)具有具有强亲和性和杀伤性。因而在感染者出现强亲和性和杀伤性。因而在感染者出现CD4CD4细胞减少，细胞减少，CD8CD8+细胞数相对增多，两种细胞比值倒置的现象。细胞数相对增多，两种细胞比值倒置的现象。v3 3病毒感染引起自身免疫性疾病病毒感染引起自身免疫性疾病 隐蔽在细胞内的一隐蔽在细胞内的一些抗原暴露
32、或释放出来；病毒抗原也可能与机体细胞些抗原暴露或释放出来；病毒抗原也可能与机体细胞结合，改变细胞表面结构成为结合，改变细胞表面结构成为“非已物质非已物质”，这些细，这些细胞可成为靶细胞而受到免疫细胞和免疫因子的作用，胞可成为靶细胞而受到免疫细胞和免疫因子的作用，从而发生自身免疫性疾病。从而发生自身免疫性疾病。第三节第三节 抗病毒免疫抗病毒免疫v一、非特异性抗病毒免疫一、非特异性抗病毒免疫 v(一一)先天不感受性先天不感受性 主要取决于细胞膜上有无病毒主要取决于细胞膜上有无病毒受体。受体。v (二二)屏障作用屏障作用 v 解剖学屏障解剖学屏障v 如皮肤粘膜屏障、血脑屏障、胎盘屏障等。如皮肤粘膜屏
33、障、血脑屏障、胎盘屏障等。v 生物化学屏障生物化学屏障v 这主要是存在于正常人或动物血清和体液中的非特异抑这主要是存在于正常人或动物血清和体液中的非特异抑制物，如补体系统中的某些成分能增强对病毒的中和作用。制物，如补体系统中的某些成分能增强对病毒的中和作用。v 血脑屏障血脑屏障v 能阻挡病毒经血流进入中枢神经系统。可以保护绝大多能阻挡病毒经血流进入中枢神经系统。可以保护绝大多数脊髓灰质炎患者不发生麻痹。数脊髓灰质炎患者不发生麻痹。v 胎盘屏障胎盘屏障v 巨噬细胞巨噬细胞(MM)对阻止病毒感染和促使病毒感染对阻止病毒感染和促使病毒感染的恢复具有重要作用。初生小鼠由于缺乏的恢复具有重要作用。初生小
34、鼠由于缺乏MM，对对HSVHSV容易产生全身感染。给初生小鼠输入成年鼠的容易产生全身感染。给初生小鼠输入成年鼠的MM，可增强对可增强对HSVHSV感染的抵抗力。因此，含有大量感染的抵抗力。因此，含有大量MM的器官，如肝、脾、骨髓以及淋巴组织，在阻的器官，如肝、脾、骨髓以及淋巴组织，在阻止病毒在体内扩散方面具有重要作用。止病毒在体内扩散方面具有重要作用。v 中性粒细胞虽也能吞噬病毒，但不能将其杀灭，中性粒细胞虽也能吞噬病毒，但不能将其杀灭，病毒在其中还能增殖，反而将病毒带到全身，引起病毒在其中还能增殖，反而将病毒带到全身，引起扩散。扩散。v 自然杀伤自然杀伤(NK)NK)细胞能杀伤许多病毒感染的
35、靶细胞。细胞能杀伤许多病毒感染的靶细胞。（三）细胞作用（三）细胞作用(四四)干扰素及其作用干扰素及其作用v 干扰素（干扰素（interferoninterferon，IFNIFN）干扰素由病毒或其干扰素由病毒或其他他IFNIFN诱生剂诱使人或动物细胞产生的一类糖蛋白。它诱生剂诱使人或动物细胞产生的一类糖蛋白。它作用于机体细胞可表现出抗病毒、抗肿瘤及免疫调节作用于机体细胞可表现出抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等多方面的生物活性。等多方面的生物活性。v 1 1IFNIFN的性质与种类的性质与种类 干扰素分子量小，干扰素分子量小，44可保可保存较长时间，存较长时间，-20-20可长期保存活性，可长期保存活
36、性，5656可灭活。也可灭活。也可被蛋白酶破坏。其抗病毒作用无特异性，但可被蛋白酶破坏。其抗病毒作用无特异性，但IFNIFN具有具有种属特异性。由人类细胞产生的种属特异性。由人类细胞产生的IFNIFN，按其抗原性分成按其抗原性分成3 3类，即白细胞类，即白细胞IFN(IFNIFN(IFN)、成纤维细胞成纤维细胞IFN(IFNIFN(IFN)和和T T淋巴细胞淋巴细胞IFN(IFNIFN(IFN)。IFNIFN和和IFNIFN又称为又称为I I型型IFNIFN，IFNIFN又称为又称为IIII型或免疫型或免疫IFNIFN，是一种细胞因子是一种细胞因子 。IFNIFN与与抗体或免疫球蛋白抗体或免疫
37、球蛋白(IgIg)不同，不同，干扰素干扰素的抗的抗病毒作用无特异性。2 2IFNIFN诱生的机理诱生的机理v 病毒和病毒和PolyIPolyI：C C以及细菌的内毒素均具有诱生以及细菌的内毒素均具有诱生I I型型IFNIFN的作用。其中，的作用。其中，RNARNA病毒的诱生作用比病毒的诱生作用比DNADNA病毒病毒强。强。IIII型型IFNIFN诱生物是促有丝分裂素诱生物是促有丝分裂素PHAPHA、ConAConA和各种和各种抗原。抗原。IFNIFN的诱生受基因控制。人和动物细胞的的诱生受基因控制。人和动物细胞的I I型型IFNIFN基因定位于第基因定位于第9 9对染色体上，对染色体上，III
38、I型型IFNIFN基因位于第基因位于第1212对对染色体上。在正常情况下，存在于细胞核内的染色体上。在正常情况下，存在于细胞核内的IFNIFN结构结构基因处于抑制状态，不产生基因处于抑制状态，不产生IFNIFN。这种抑制状态是由基这种抑制状态是由基因系统中的调节基因通过产生因系统中的调节基因通过产生IFNIFN结构基因抑制蛋白结构基因抑制蛋白来来实现的。它抑制了操纵基因的作用，因而结构基因就实现的。它抑制了操纵基因的作用，因而结构基因就处于抑制状态。当处于抑制状态。当IFNIFN诱生剂进入细胞后，即与抑制蛋诱生剂进入细胞后，即与抑制蛋白相结合而使其失去抑制作用，因而操纵基因和结构白相结合而使其
39、失去抑制作用，因而操纵基因和结构基因的功能就被活化，指导基因的功能就被活化，指导IFNIFN的合成。的合成。3 3IFNIFN的作用机理的作用机理v 在细胞内合成的在细胞内合成的IFNIFN不能直接作用于病毒，不能直接作用于病毒，而是作用于邻近细胞的而是作用于邻近细胞的IFNIFN特异的受体系统，使位特异的受体系统，使位于人体细胞的第于人体细胞的第2121号染色体上长臂远端的抗病毒号染色体上长臂远端的抗病毒蛋白蛋白(AVP)AVP)基因解除抑制，转录并翻译出基因解除抑制，转录并翻译出AVPAVP。合合成过程中的细节虽尚不清楚，但已知这些蛋白质成过程中的细节虽尚不清楚，但已知这些蛋白质包括蛋白激
40、酶包括蛋白激酶(RPK)RPK)，225 A5 A合成酶和磷酸二合成酶和磷酸二脂酶，分别从降解脂酶，分别从降解mRNAmRNA、抑制病毒蛋白质的翻译抑制病毒蛋白质的翻译等方面发挥抗病毒作用。等方面发挥抗病毒作用。4 4IFNIFN的生产和应用的生产和应用v 人的人的IFNIFN是人体细胞在是人体细胞在IFNIFN诱生物作用下分泌的自诱生物作用下分泌的自我稳定因素。实验证明，输入外源性我稳定因素。实验证明，输入外源性IFNIFN可以阻止病毒感可以阻止病毒感染发生。也可应用于一些病毒皮肤粘膜感染的治疗：如染发生。也可应用于一些病毒皮肤粘膜感染的治疗：如疱疹性角膜炎、腺病毒引起的流行性角结膜炎，用疱
41、疹性角膜炎、腺病毒引起的流行性角结膜炎，用IFNIFN点点眼治疗；对流感病毒等所引起的呼吸道感染，应用眼治疗；对流感病毒等所引起的呼吸道感染，应用IFNIFN滴滴鼻及喷雾法治疗，均收到了较好的效果。鼻及喷雾法治疗，均收到了较好的效果。v 在体外诱生在体外诱生IFNIFN需要大量的人血细胞或扁桃体等淋需要大量的人血细胞或扁桃体等淋巴组织，来源有限，效价也难达到临床应用水平。应用巴组织，来源有限，效价也难达到临床应用水平。应用基因工程方法，把人基因工程方法，把人IFNIFN基因重组到质粒中，随着大量培基因重组到质粒中，随着大量培养工程生产菌，可获得预期的人养工程生产菌，可获得预期的人IFNIFN基
42、因工程产品。我国基因工程产品。我国基因工程生产的基因工程生产的IFNIFN现已在正临床应用。现已在正临床应用。二、特异性抗病毒免疫二、特异性抗病毒免疫 v（一）体液免疫的抗病毒作用（一）体液免疫的抗病毒作用 v 受病毒感染后，机体即可产生特异性抗体，受病毒感染后，机体即可产生特异性抗体，按其作用可分为中和性抗体按其作用可分为中和性抗体(neutralizing antibodies，NTAb)、补体结合抗体补体结合抗体（complement fixation a n t i b o d i e s,C F A b）及 血 凝 抑 制 抗 体及 血 凝 抑 制 抗 体（heamagglutina
43、tion inhibition antibodies,HIAb）等。这些抗体主要是等。这些抗体主要是IgGIgG、IgMIgM和和IgAIgA。NTAbNTAb能消除病能消除病毒的感染性，是唯一具有保护作用的抗体。毒的感染性，是唯一具有保护作用的抗体。CFAbCFAb、HIAbHIAb一般没有保护作用，可用于血清学诊断。一般没有保护作用，可用于血清学诊断。1 1NTAbNTAb的作用机理的作用机理v NTAbNTAb是针对病毒表面抗原的抗体。它与病是针对病毒表面抗原的抗体。它与病毒表面的抗原决定簇结合，使病毒失去吸附和穿毒表面的抗原决定簇结合，使病毒失去吸附和穿入的能力，但不能直接灭活病毒。更
44、不能对已进入的能力，但不能直接灭活病毒。更不能对已进入细胞内的病毒发挥作用。有时，入细胞内的病毒发挥作用。有时，NTAbNTAb反倒可以反倒可以促进病毒进入宿主细胞及增强病毒的复制，此即促进病毒进入宿主细胞及增强病毒的复制，此即抗体依赖病毒增强作用，如登革病毒的中和抗体。抗体依赖病毒增强作用，如登革病毒的中和抗体。NTAbNTAb的抗病毒作用，主要是预防感染的发生及蔓的抗病毒作用，主要是预防感染的发生及蔓延。延。2 2具有抗病毒作用的免疫球蛋白具有抗病毒作用的免疫球蛋白(IgIg)vIgGIgG 约占约占IgIg的的3535，是主要的，是主要的NTAbNTAb，又是唯一又是唯一可通过胎盘的可通
45、过胎盘的IgIg。一般生后一般生后6 6个月以内的婴儿，个月以内的婴儿，因体内保留有健康母亲通过胎盘传给的各种因体内保留有健康母亲通过胎盘传给的各种IgGIgG，这一期间很少患病毒性传染病。这一期间很少患病毒性传染病。vIgMIgM 分子量大，是多聚体分子量大，是多聚体IgIg，出现于病毒感染出现于病毒感染或疫苗接种后的早期，有中和作用但不如或疫苗接种后的早期，有中和作用但不如IgGIgG强。因其出现于机体感染早期，并且消失较快，强。因其出现于机体感染早期，并且消失较快，故检出特异性故检出特异性IgMIgM，可做为在近期已发生感染可做为在近期已发生感染的标志，可做为胎内病毒感染的证据。的标志，
46、可做为胎内病毒感染的证据。vIgAIgA 呼吸道和消化道粘膜产生的分泌型呼吸道和消化道粘膜产生的分泌型IgA(sIgAIgA(sIgA)，可在局部发挥抗病毒作用。可在局部发挥抗病毒作用。3 3抗体对靶细胞的作用抗体对靶细胞的作用v（1 1）对靶细胞的伤害）对靶细胞的伤害 抗体除可中和游离状态的病毒抗体除可中和游离状态的病毒外，对于表面有病毒编码抗原的靶细胞也具有促进被外，对于表面有病毒编码抗原的靶细胞也具有促进被溶解溶解(有补体参加有补体参加)和促进被吞噬和促进被吞噬(调理调理)的作用。的作用。v（2 2）ADCCADCC机制机制 NKNK细胞也可依赖抗体协助而发挥杀伤细胞也可依赖抗体协助而发
47、挥杀伤靶细胞的作用，称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性靶细胞的作用，称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用作用(ADCC)ADCC)。这一免疫机制只需少量特异性抗体。这一免疫机制只需少量特异性抗体。（二）细胞免疫的抗病毒作用（二）细胞免疫的抗病毒作用v 细胞免疫在抗病毒中起着重要作用，可从各种先细胞免疫在抗病毒中起着重要作用，可从各种先天性免疫异常患者对病毒感染的抵抗力的差异加以证明。天性免疫异常患者对病毒感染的抵抗力的差异加以证明。已观察到细胞免疫功能正常而免疫球蛋白缺陷的低丙种已观察到细胞免疫功能正常而免疫球蛋白缺陷的低丙种球蛋白血症的个体，在感染病毒时，常可与正常小儿表球蛋白血症的个体，在感
48、染病毒时，常可与正常小儿表现相同的经过而治愈。与此相反，免疫球蛋白产生正常、现相同的经过而治愈。与此相反，免疫球蛋白产生正常、细胞免疫缺陷的个体细胞免疫缺陷的个体,感染病毒时，常出现严重的后果，感染病毒时，常出现严重的后果，甚至连接种痘苗亦可发生疾病。在实验中也证实，摘除甚至连接种痘苗亦可发生疾病。在实验中也证实，摘除胸腺的小鼠或无胸腺的裸鼠，对病毒感染的抵抗力明显胸腺的小鼠或无胸腺的裸鼠，对病毒感染的抵抗力明显减弱。减弱。（三）抗病毒免疫应答的形成和持续时间（三）抗病毒免疫应答的形成和持续时间v 病毒感染发生后，干扰素随病毒在细胞内复制而形病毒感染发生后，干扰素随病毒在细胞内复制而形成，成为
49、机体抗病毒的早期因素，但维持时间较短。特异成，成为机体抗病毒的早期因素，但维持时间较短。特异性抗体一般在感染性抗体一般在感染1 1w w后上升。其中后上升。其中IgMIgM较早，消失较快。较早，消失较快。随后产生的随后产生的IgGIgG，可长期维持高效价，对防止再感染具有可长期维持高效价，对防止再感染具有重要的作用。重要的作用。v 抗病毒免疫持续时间的长短在各种病毒之间差异很大。抗病毒免疫持续时间的长短在各种病毒之间差异很大。v 能引起持久免疫的病毒有：水痘、天花、乙型脑炎、能引起持久免疫的病毒有：水痘、天花、乙型脑炎、腮腺炎、麻疹、脊髓灰质炎病毒等。腮腺炎、麻疹、脊髓灰质炎病毒等。v 仅引起
50、短暂免疫的病毒有：流感病毒、仅引起短暂免疫的病毒有：流感病毒、鼻病毒等。流鼻病毒等。流感病毒感染不产生牢固免疫的另一原因是易发生变异，而感病毒感染不产生牢固免疫的另一原因是易发生变异，而鼻病毒则因血清型别多鼻病毒则因血清型别多(已有已有100100多个血清型多个血清型)，通过感染，通过感染所建立起的免疫，对其他型病毒无免疫作用。所建立起的免疫，对其他型病毒无免疫作用。（四）免疫病理作用（四）免疫病理作用 v 病毒诱生的免疫应答除引起免疫保护作用外，还可病毒诱生的免疫应答除引起免疫保护作用外，还可引起一定的免疫病理作用。如引起一定的免疫病理作用。如CTLCTL在杀伤病毒感染的靶细在杀伤病毒感染的
