医学微生物学：24. 病毒的感染与免疫

1、1 CHAPTER 24 病毒的感染与免疫病毒的感染与免疫 Viral Infection and Immunity 2 1 1）掌握病毒的传播方式、病毒的感染类型；）掌握病毒的传播方式、病毒的感染类型； 2 2）熟悉病毒的致病机制、抗病毒免疫；）熟悉病毒的致病机制、抗病毒免疫； 3 3）了解特殊的抗病毒免疫。）了解特殊的抗病毒免疫。 3 病毒的致病作用病毒的致病作用第一节第一节 There are two types transmissions 垂直传播垂直传播 Vertical transmission 动物动物人人 一、病毒的传播方式一、病毒的传播方式 水平传播水平传播 Horizont

2、al transmission 人人人人 4 水平传播水平传播人人水平感染水平感染人人 病毒在人群不同个体间的传播病毒在人群不同个体间的传播 病毒侵入机体的重要门户病毒侵入机体的重要门户 Horizontal transmission refers to the virus infections transmitted from one individual to another. 输血、输液、器官移植输血、输液、器官移植呼吸道呼吸道消化道消化道 破损的皮肤破损的皮肤眼、泌尿生殖道眼、泌尿生殖道 5 水平传播水平传播动物动物人人 Zoonotic transmission Viral dise

3、ases that are shared by animals or insects and humans are called viral zoonoses. 6 垂直传播垂直传播垂直感染垂直感染 通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎 儿的方式儿的方式, 后果严重，可致死胎、早后果严重，可致死胎、早 产或先天畸形。产或先天畸形。 Transmission between mother and offspring. 胎盘胎盘产道产道 产后哺乳产后哺乳 密切接触密切接触 微生物基因经微生物基因经 生殖细胞的遗传生殖细胞的遗传 7 通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方

4、式通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式 胎盘：胎盘：风疹病毒、风疹病毒、CMVCMV、HIVHIV、HBVHBV 产道产道:HIV:HIV、HSV-IIHSV-II 8 产前产前 胎盘胎盘 风疹、巨细胞病毒风疹、巨细胞病毒、梅梅 毒 螺 旋 体 、 弓 形 体 、毒 螺 旋 体 、 弓 形 体 、 围产期围产期 已感染的产道已感染的产道 HIVHIV、HSV-IIHSV-II 产后产后 哺乳哺乳 直接接触巨细胞病毒、乙直接接触巨细胞病毒、乙 型肝炎病毒型肝炎病毒 生殖细胞生殖细胞 人基因组含人基因组含 多种反转录病毒多种反转录病毒 病毒病毒DNA 9 二、病毒感染的致病机制二、病毒感染的致

5、病机制 细胞损伤细胞损伤免疫病理损伤免疫病理损伤免疫逃逸免疫逃逸 10 (一一) 病毒感染对宿主细胞的直接作用病毒感染对宿主细胞的直接作用 11 Effects of viral infection on cells Cytocidal Effect杀细胞效应杀细胞效应 Steady State Infection 稳定状态感染稳定状态感染 Inclusion body 包涵体形成包涵体形成 Apoptosis 细胞凋亡细胞凋亡 Gene integrated and Cell transformation 基因整合与细胞转化基因整合与细胞转化 12 Cytocidal effect 杀细胞效

6、应杀细胞效应 定义：定义：病毒在宿主细胞复制完毕，在很病毒在宿主细胞复制完毕，在很 短时间内一次释放大量子代病毒，细胞被裂短时间内一次释放大量子代病毒，细胞被裂 解死亡，称为杀细胞性感染。解死亡，称为杀细胞性感染。 机制：机制：病毒在增殖过程中阻断细胞核酸与病毒在增殖过程中阻断细胞核酸与 蛋白质的合成，使细胞功能紊乱，造成细胞蛋白质的合成，使细胞功能紊乱，造成细胞 病变死亡。病变死亡。 13 Cytopathic Effect CPE 14 A uninfected fibroblast cells Cell rounding due to herpes simplex virus 15 定义

7、：定义：有些病毒进入细胞后能够复制，有些病毒进入细胞后能够复制， 却不引起细胞裂解、死亡，常见于包膜病毒，却不引起细胞裂解、死亡，常见于包膜病毒， 如疱疹病毒等如疱疹病毒等 稳定状态感染稳定状态感染 细胞结局：细胞结局：(1) 细胞融合细胞融合 (2) 细胞表面出现新抗原细胞表面出现新抗原 16 Infected cell Normal cell fusion Multinucleated giant cells 多核巨细胞多核巨细胞 病病 毒毒 介介 导导 细细 胞胞 融融 合合 Infected cell 17 细细 胞胞 融融 合合 18 病毒编码的病毒编码的 异种抗原异种抗原 为特异性

8、抗体或为特异性抗体或 CTL细胞识别细胞识别 19 20 Ab识别细胞表面出现识别细胞表面出现 的新抗原，对感染病毒的新抗原，对感染病毒 的靶细胞进行杀伤。的靶细胞进行杀伤。 21 包涵体形成包涵体形成 定定 义义 有些病毒感染细胞，有些病毒感染细胞， 在光学显微镜下可在光学显微镜下可 见胞浆或胞核能内见胞浆或胞核能内 出现嗜酸性或嗜碱出现嗜酸性或嗜碱 性性 的圆形或不规则的圆形或不规则 形的团块称包涵体。形的团块称包涵体。 原原 因因 病毒颗粒的聚集体病毒颗粒的聚集体 增殖留下的痕迹增殖留下的痕迹 病毒感染引起的病毒感染引起的 细胞反应物细胞反应物 22 Negri body Negri b

9、ody 狂犬病毒神经细胞内形成的包涵体内基小体狂犬病毒神经细胞内形成的包涵体内基小体 23 Apoptosis can serve as a defense mechanism for the host cell to combat viral infection. 病毒感染，病毒产生的蛋白质可病毒感染，病毒产生的蛋白质可 诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡。 细细 胞胞 凋凋 亡亡 24 The viral genome linking with host cellular DNA is called integration. This phenomenon results in the host c

10、ell to undergo oncogenic transformation. 病毒基因整合在宿主细胞基因上，导致细病毒基因整合在宿主细胞基因上，导致细 胞转化，增殖变快，失去细胞间接触抑制。胞转化，增殖变快，失去细胞间接触抑制。 Gene integrated and cell transformation 基因整合与细胞转化基因整合与细胞转化 25 (二二) 病毒感染的免疫病理作用病毒感染的免疫病理作用 抗体介导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细胞介导的免疫病理作用 致炎性细胞因子的病理作用致炎性细胞因子的病理作用 免疫抑制作用：例如：免疫抑制作用：例如：HI

11、V 26 细胞介导的免疫病理作用细胞介导的免疫病理作用 27 （三）病毒的免疫逃逸机制（三）病毒的免疫逃逸机制 病毒的免疫逃逸（病毒的免疫逃逸（Viral mechanisms of escape of immune responses）是）是反映反映 病毒毒力的另一重要因素。病毒通过逃避免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。有些病毒通过编码等方式来逃脱免疫应答。有些病毒通过编码 特异性抑制免疫反应蛋白质实现免疫逃逸。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

12、播逃有些病毒形成合胞体让病毒在细胞间传播逃 避抗体作用。避抗体作用。 28 免疫逃逸机制病毒举例及作用方式 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 体及药物作用而发挥逃避免疫机制的作用 抗原变异HIV、甲型流感病毒高频率的抗原变异使得免疫应 答滞后 抗原结构复杂鼻病毒、柯萨奇病毒、ECHO病毒等型别多，抗原多 态性致使免疫应答不利 损伤免疫细胞HIV、EB病毒、麻疹病毒等可在T或B细胞内寄生并 导致宿主细胞死亡 降低抗原表达 腺病毒、巨细胞病毒可抑制MHC-转录、表达 病毒的免疫增强作用登革病毒以及其他黄病毒再次感染，因机体内预先 存在或经胎盘获得中和抗体能促进游离的病毒进入

13、单核细胞内，并大量增殖，导致病毒血症及病毒- 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 29 向外播散病毒向外播散病毒 机体获得特异性免疫机体获得特异性免疫 隐性感染隐性感染 显性感染显性感染 三、病毒感染类型三、病毒感染类型 病毒携带者病毒携带者 急性感染急性感染 持续性感染持续性感染 30 非显性感染非显性感染/ /亚临床感染亚临床感染 病毒侵入机体内，不引起临床症状、且被机体病毒侵入机体内，不引起临床症状、且被机体 清除的感染。清除的感染。 形成原因：形成原因：病毒毒力弱、机体防御较强，病毒不病毒毒力弱、机体防御较强，病毒不 能大量增殖，未造成细胞、组织

14、严重损伤；或最能大量增殖，未造成细胞、组织严重损伤；或最 终不能侵入靶细胞。终不能侵入靶细胞。 意义：意义： （1 1）获得免疫力；获得免疫力； （2 2）隐性感染者隐性感染者、病毒携带者病毒携带者成为成为传染源传染源； 31 病毒感染后，因组织细胞受损严重，病毒感染后，因组织细胞受损严重，患者出现明显的患者出现明显的 临床症状临床症状。从病毒进入机体到出现临床症状的时间，称为。从病毒进入机体到出现临床症状的时间，称为 潜伏期潜伏期。病毒传染性最强的时期病毒传染性最强的时期是在潜伏后期和出现临床是在潜伏后期和出现临床 症状之前的时期。症状之前的时期。 （1 1）按感染部位分可表现为）按感染部位

15、分可表现为局部局部和和全身感染全身感染； （2 2）按）按症状出现早晚症状出现早晚和和持续时间长短持续时间长短可分为：可分为： 急性感染：急性感染：潜伏期潜伏期短短，发病，发病急急，病程，病程短短，恢复，恢复快快；恢复后；恢复后 病毒被彻底清除，机体获得免疫力。如流感，甲肝等。病毒被彻底清除，机体获得免疫力。如流感，甲肝等。 持续性感染持续性感染： 病毒在体内持续存在几个月病毒在体内持续存在几个月, ,几年几年, ,几十年，甚至终身携几十年，甚至终身携 带，经常带，经常/ /反复有病毒排除体外，但缺乏持续性的临床表现。反复有病毒排除体外，但缺乏持续性的临床表现。 32 Persistent I

16、nfection 慢性感染慢性感染 Chronic Infection 慢发病毒感染慢发病毒感染 Slow virus Infection 潜伏感染潜伏感染 Latent Infection 持续性感染持续性感染 急性病毒感染的迟发并发症急性病毒感染的迟发并发症 Delayed complication after acute viral infection 机体免疫力弱机体免疫力弱 病毒抗原性太弱病毒抗原性太弱 病毒存在于隐蔽部位病毒存在于隐蔽部位 缺损性干扰颗粒，基因整合缺损性干扰颗粒，基因整合 33 持 续 性 感 染 持持 续续 性性 病病 毒毒 感感 染染 34 潜伏感染潜伏感染 原

17、发感染原发感染 潜伏潜伏潜伏潜伏lifelong . 再发再发再发再发 有症状有症状 或无症状或无症状 无症状无症状 病毒检测阴性病毒检测阴性 有症状有症状 病毒检测阳性病毒检测阳性 35 gingivostomatitis blisters near the lip 36 水痘带状病水痘带状病 毒感染毒感染 与带状疱疹与带状疱疹 37 virus 组织组织 有症状有症状无症状无症状 慢性感染慢性感染 交替交替 病毒检测病毒检测阳性阳性 原发感染原发感染 传染源传染源 54 38 Chronic hepatitis 慢性肝炎慢性肝炎 Hepatitis B and Hepatitis C vi

18、rus carriers can produce virus for years. 感染者可携带病毒多年甚至终生感染者可携带病毒多年甚至终生 Example 55 39 肝炎患者肝炎患者 40 慢发病毒感染慢发病毒感染 Primary Infection latency 潜伏潜伏 reoccur . 58 symptoms or asymptoms asymptoms virus detecting positive or negative symptoms virus detecting positive 41 Kaposi sarcoma lesion on the leg 42 43 “

19、Slow ? M A prolonged incubation period 长期潜伏长期潜伏 A Virus continues to multiply 病毒持续复制病毒持续复制 Clinical symptoms are usually not evident 潜伏期临床症状不明显潜伏期临床症状不明显 N Progressive deterioration! 进行性的病变进行性的病变 Whis is the meaning of “slow” ? 44 急性病毒感染的迟发并发症急性病毒感染的迟发并发症 急性病毒感染后发生致死性的病毒病。如急性病毒感染后发生致死性的病毒病。如 儿童期感染麻疹

20、病毒恢复后，经过十余年后儿童期感染麻疹病毒恢复后，经过十余年后 可发生亚急性硬化性脑炎可发生亚急性硬化性脑炎(SSPE)。开始对。开始对 SSPE的病因不明，经过大量研究在患者脑的病因不明，经过大量研究在患者脑 组织中用特殊的细胞共培养等技术后，才证组织中用特殊的细胞共培养等技术后，才证 实是由麻疹病毒所致。实是由麻疹病毒所致。 45 大量研究资料显示大量研究资料显示许多许多病毒病毒与与人人类肿类肿 瘤瘤密切相关。密切相关。 病毒与肿瘤的关系可分为两种：一种病毒与肿瘤的关系可分为两种：一种 是肯定的，即肿瘤由病毒感染所致，如人是肯定的，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

21、瘤，及乳头瘤病毒引起的人疣，为良性肿瘤，及 人类嗜人类嗜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， 为恶性肿瘤；另一种是密切相关，但尚未为恶性肿瘤；另一种是密切相关，但尚未 获肯定；如乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒获肯定；如乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒 与原发性肝癌，与原发性肝癌，EBEB病毒与鼻咽癌和淋巴瘤，病毒与鼻咽癌和淋巴瘤， 人乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒人乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒-2-2型与宫颈型与宫颈 癌，以及人疱疹病毒癌，以及人疱疹病毒-8-8与卡波洛肉瘤等。与卡波洛肉瘤等。 四、病毒感染与肿瘤发生四、病毒感染与肿瘤发生 46 病毒感染与肿瘤发生病毒感染与肿瘤发生

22、 EB病毒与鼻咽癌、病毒与鼻咽癌、Burkitt淋巴瘤淋巴瘤 HSV-2与宫颈癌与宫颈癌 HPV与宫颈癌与宫颈癌 HBV与原发性肝癌与原发性肝癌 HTLV-1与成人与成人T细胞白血病细胞白血病 47 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淋巴细胞白血淋巴细胞白血 病病 48 虽然细胞转化是肿瘤形成的第一步，虽然细胞转化是肿瘤形成的第一步， 但不是形成肿瘤的必经步骤。长时间无限但不是形成肿瘤的必经步骤。长时间无限 增殖的细胞比正常细胞更易

23、于突变或基因增殖的细胞比正常细胞更易于突变或基因 重排重排。 49 Burkitts lymphoma 50 原发性肝细胞癌原发性肝细胞癌 51 抗病毒免疫抗病毒免疫 Anti-viral infection 第二节第二节 52 MHC 细胞细胞 因子因子 抗体抗体 补体补体 免疫应答 抗原抗原 提呈提呈 细胞细胞 T T细胞细胞 B B细胞细胞 NKNK 细胞细胞 其它其它 细胞细胞 53 Specific Humoral Components of the Immune System Cellular Nonspecific T cells; other effectors cells A

24、ntibody Barriers, Phagocyte NK, Fluid Factor IFN 54 What is interferon? (IFN) 1、定定 义义 由病毒或其他干扰素生剂由病毒或其他干扰素生剂, , 刺激机体刺激机体 细胞所产生的一种具有抗病毒、抗肿瘤细胞所产生的一种具有抗病毒、抗肿瘤 和免疫调节作用的糖蛋白。和免疫调节作用的糖蛋白。 55 56 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 2. 种种 类：两型，三种类：两型，三种 57 IFNIFN类型

25、类型主要来源主要来源 特点特点 I I型型 -IFN -IFN 人人WBCWBC 抑制病毒作用抑制病毒作用 III III -IFN -IFN 人成纤维人成纤维C C II II型型 -IFN -IFN 活化的活化的TC TC 免疫调节和抑制免疫调节和抑制 肿瘤作用肿瘤作用III III 58 3. 性质、特点、生物学作用性质、特点、生物学作用 性质：性质：糖蛋白，分子量小，对热较稳定，糖蛋白，分子量小，对热较稳定， 4可保存较长时间，可保存较长时间，20 可长期保存；可长期保存； 可被蛋白酶破坏；具有抗原性。可被蛋白酶破坏；具有抗原性。 作用：作用：抗病毒、抗肿瘤、免疫调节抗病毒、抗肿瘤、免

26、疫调节 59 细胞受干扰素作用后，合成抗病毒蛋白细胞受干扰素作用后，合成抗病毒蛋白 腺嘌呤核苷合成酶、蛋白激酶等腺嘌呤核苷合成酶、蛋白激酶等 降解病毒降解病毒mRNA抑制多肽链的合成抑制多肽链的合成 4. 抗病毒机理抗病毒机理 60 61 间接性间接性: :干扰素不直接作用于病毒，而是通过诱导干扰素不直接作用于病毒，而是通过诱导 细胞合成抗病毒蛋白（细胞合成抗病毒蛋白（AVPAVP），发挥效应。），发挥效应。 广谱性广谱性: :抗病毒作用具有广谱性，发挥作用迅速，抗病毒作用具有广谱性，发挥作用迅速， 中断受染细胞的病毒感染，又能限制病毒扩散。中断受染细胞的病毒感染，又能限制病毒扩散。 种属特异

27、性种属特异性: :一般来说只有人的细胞产生的干扰素一般来说只有人的细胞产生的干扰素 才能用于人，故限制了人干扰素的大量生产及临才能用于人，故限制了人干扰素的大量生产及临 床应用。我国已经应用基因重组技术，通过生产床应用。我国已经应用基因重组技术，通过生产 基因工程干扰素，解决了大量生产问题，为临床基因工程干扰素，解决了大量生产问题，为临床 推广应用提供了有利条件，推广应用提供了有利条件， 多样性多样性: :干扰素具有抗病毒、免疫调节活性和抗肿干扰素具有抗病毒、免疫调节活性和抗肿 瘤等多种生物学活性瘤等多种生物学活性 。 62 二、特异免疫二、特异免疫 CTL、CD4 Th1 中和抗体中和抗体：

28、 结合细胞外游离的病毒，消除病毒的感结合细胞外游离的病毒，消除病毒的感 染力。封闭病毒染力。封闭病毒Ag表位，改变病毒表面表位，改变病毒表面 构型，组织病毒吸附、侵入易感细胞。构型，组织病毒吸附、侵入易感细胞。 细胞免疫细胞免疫： 体液免疫：体液免疫： 按功能：按功能：中和中和Ab 、血凝抑制、血凝抑制Ab 、补体结合、补体结合Ab 抗病毒免疫的主要成分抗病毒免疫的主要成分 63 不同类型的病毒不同类型的病毒病后免疫力病后免疫力举例举例 有病毒血症的全身有病毒血症的全身 性病毒感染性病毒感染 较牢固，持较牢固，持 续时间长续时间长 水痘、天花、腮水痘、天花、腮 腺炎、痳疹、脊腺炎、痳疹、脊 灰

29、病毒等灰病毒等 血清型单一的病毒血清型单一的病毒 感染感染 牢固，持续牢固，持续 时间长时间长 乙型脑炎病毒乙型脑炎病毒 易变异的病毒感染易变异的病毒感染 只产生短暂只产生短暂 免疫力免疫力 流感病毒流感病毒 抗病毒免疫持续时间抗病毒免疫持续时间 64 Questions for Thought and Review 1.名词解释：名词解释：IFN、潜伏感染、潜伏感染 、病毒中和抗、病毒中和抗 体、杀细胞效应体、杀细胞效应 2. 病毒对宿主细胞的致病作用是什么？病毒对宿主细胞的致病作用是什么？ 3.举例说明持续性病毒感染的类型有几种？举例说明持续性病毒感染的类型有几种？ 4. IFN抗病毒机理是什么？抗病毒机理是什么？ 65 下列关于干扰素的论述哪一条不正确下列关于干扰素的论述哪一条不正确 A.是一种非常有是一种非常有前前途的生物制品途的生物制品 B.是一类具