病毒感染与致病机制课件

1、 第二十四章 病毒的感染与致病机制第一节 病毒的传播方式与感染类型 基本概念 病毒感染(viral infection)病毒侵入宿主机体，在体内细胞中进行增殖并引起不同程度的病理变化的过程。来自宿主外的病毒，通过一定方式从一个宿主传播到另一个宿主称传播。感染源传播途径 病毒传播(viral transmission)第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染病毒感染的来源病毒感染途径病毒感染传播方式病毒在体内的播散方式第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染病毒感染的来源病毒感染途径病毒感染传播方式病毒在体内的播散方式传染源：病人病毒携带者患病或携带病毒的动物医院内感染门诊、住院病人亲友、医

2、务工作者诊断、治疗过程第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染病毒感染的来源病毒感染途径病毒感染传播方式病毒在体内的播散方式病毒侵入机体的重要门户：呼吸道消化道血液皮肤创伤、接触性传播病毒感染途径的特点：不同病毒通过不同途径入侵机体一种病毒可通过多种途径感染机体不同病毒可通过同一途径侵入机体第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染病毒感染的来源病毒感染途径病毒感染传播方式病毒在体内的播散方式水平传播(horizontal transmission) ：在人群中不同个体之间的传播大多数传染病的传播方式属于水平传播性传播水平传播的病毒感染率高，迅速繁殖和扩散垂直传播(vertical tran

3、smission) ：不同病毒通过不同途径入侵机体病毒从宿主的亲代到子代的传播主要通过胎盘、产道、产后哺乳等亲密接触第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染病毒感染的来源病毒感染途径病毒感染传播方式病毒在体内的播散方式局部感染(local infection) ：病毒侵入机体只在入侵部位感染细胞、增殖并产生病变全身感染(systemic infection) ：病毒在体内全身播散造成感染直接接触播散经血液播散经神经系统播散第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染隐性病毒感染(inapparent viral infection)/亚临床感染(subclinical vi

4、ral infection)：病毒侵入机体后，不引起临床症状的感染在流行病学上，隐性病毒感染者(病毒携带者- viral carrier)具有十分重要意义第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染病毒显性感染(apparent viral infection) ：病毒侵入机体后，感染靶细胞大量增殖造成细胞损伤导致机体出现临床症状第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染急性病毒感染(acute viral infection) ：病毒侵入机体后，潜伏期短、发病急，病程短恢复后体内不再存在病毒并常获得特异性免疫持续性病毒感染(persistent vira

5、l infection) ：病毒侵入机体后持续存在数月、数年甚至几十年可出现症状，也可不出现症状体内长期携带病毒，是重要的传染源第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染导致持续性病毒感染的原因：机体免疫力低下，无力清除病毒病毒抗原性弱，机体难以产生有效免疫应答予以清除病毒逃逸宿主免疫作用，病毒产生突变病毒基因组整合于宿主细胞基因组，与细胞长期共存第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染持续性病毒感染的分类：潜伏性感染(latent viral infection)慢性感染(chronic viral infection)慢发病毒感染(slow vir

6、us infection)第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染持续性病毒感染的分类：潜伏性感染(latent viral infection) 病毒在显性/隐性感染后未完全清除； 病毒潜伏在某些组织细胞内，不复制； 一般在潜伏期检测不到子代病毒； 潜伏可达数十年； 在一定条件下重新激活； 单纯疱疹病毒等。第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染持续性病毒感染的分类：慢性感染(chronic viral infection) 病毒在显性/隐性感染后； 病毒持续存在，不断排出体外，经血液传播； 病程长达数月或数十年； 临床症状轻微或症状病毒携带者；

7、HBV等。第一节 病毒的传播方式与感染类型 病毒感染类型隐性感染显性感染持续性病毒感染的分类：慢发病毒感染(slow virus infection) 为慢性感染的基础上进行性加重的病毒感染； 少见、后果严重； 潜伏期也很长、可达数十年； 症状出现后，进行性加重，最终感染者死亡； HIV-AIDS SSPE-subacute sclerosing panencphalitis 麻疹病毒。第二节 病毒的致病机制 病毒感染对宿主细胞的直接致病作用 杀细胞效应(cytocidal effect)： 病毒在细胞内增殖引起细胞裂解死亡; 杀细胞性感染(cytocidal infection); 致细胞病

8、变效应(cytopathic effect,CPE)； 多见无包膜病毒。第二节 病毒的致病机制 稳定状态感染(steady state infection)： 病毒在细胞内增殖，复制成熟的子代病毒 以出芽方式释放，并不阻碍细胞代谢、不破坏细胞; 细胞融合; 细胞表面出现病毒基因编码的抗原； 多见有包膜病毒 病毒感染对宿主细胞的直接致病作用第二节 病毒的致病机制 细胞凋亡(apoptosis)： 由基因控制的程序性细胞死亡 病毒的感染可导致宿主细胞发生凋亡 基因整合(integration)和细胞转化(cell transformation) ： 某些DNA病毒和反转录病毒的基因可整合于宿主细胞

9、染色体 基因组中前病毒体 一段潜伏期后能重新复制 整合可能导致细胞转化、癌变 病毒感染对宿主细胞的直接致病作用第二节 病毒的致病机制 包涵体形成(inclusion body)： 显微镜可在病毒感染细胞的胞浆/胞核内发现嗜酸/碱性染料的， 圆形、椭圆形或不规则的斑块 破坏细胞的正常结构/功能，可导致细胞死亡 病毒感染的鉴别诊断Negri Body 病毒感染对宿主细胞的直接致病作用第二节 病毒的致病机制 病毒对组织器官的亲嗜性与组织器官的损伤 病毒对组织器官亲嗜性的的基础： 组织器官的细胞表面有病毒识别的受体 组织器官的细胞是病毒感染的容纳性细胞 病毒感染对机体的致病作用第二节 病毒的致病机制

10、抗体介导的免疫病理作用： 型超敏反应机制 型超敏反应机制 细胞介导的免疫病理作用： 型超敏反应机制； 病毒感染对机体的致病作用 病毒感染的免疫病理作用第二节 病毒的致病机制 病毒感染引起免疫抑制 病毒对免疫活性细胞的损伤 病毒感染引起自身免疫病 病毒感染对机体的致病作用 病毒对免疫系统的致病作用 非特异性免疫第二节 抗 病 毒 感 染 免 疫 干扰素 Interferon， IFN 定义：由病毒感染/诱生剂刺激被感染细胞及巨噬细胞、单核细胞、淋巴细胞等多种细胞产生的具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的糖蛋白。 种类： IFN-a：人白细胞产生 IFN-b：人成纤维细胞产生 IFN-g： 人T细胞

11、产生型干扰素抗病毒作用 免疫调节型干扰素抗病毒作用 免疫调节第三节 抗 病 毒 免 疫 抗病毒活性：抗病毒蛋白(antoviral protein,AVP) 2-5腺嘌呤核苷合成酶 降解病毒的mRNA 蛋白激酶(protein kinase R,PKR) 抑制病毒多肽链的合成 非特异性免疫 干扰素 Interferon， IFN第三节 抗 病 毒 免 疫 抗病毒活性： 非特异性免疫 干扰素 Interferon， IFN第三节 抗 病 毒 免 疫 抗病毒活性：抗病毒意义 抗病毒特点间接性、广谱性（非特异性）、种属特异性早期中断病毒复制，阻止病毒扩散 非特异性免疫 干扰素 Interferon，

12、 IFN第三节 抗 病 毒 免 疫 中和抗体 （virus-neutralizing antibody） 特异性免疫 体液免疫 血凝抑制抗体 （haemagglutionation inhibition antibody， HI） 补体结合抗体 （complement fixation antibody，CF）第三节 抗 病 毒 免 疫 CD8+ CTL 特异性免疫 细胞免疫 CD4+ Th1思考题病毒感染的传播方式干扰素的抗病毒机理病毒感染的致病机制病毒感染的类型 第二十五章 微生物感染的检查方法第一节 检查方法 标本的采取与运送应注意下列原则对本身带有杂菌 (如咽拭子、粪便) 或易受污染的

13、标本，要进行病毒分离培养时，应使用抗生素。 因病毒在室温中易失去活性，标本应低温保存并尽快送检。 血清学诊断标本的采取应在发病初期和病后23w内各取1份血清，以便对比双份血清抗体效价的动态变化。第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定在确定病原上是“黄金标准” !动物接种鸡胚接种细胞培养第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 动物接种是最原始的病毒培养方法，根据病毒种类不同，选择敏感动物及适宜接种部位，如嗜神经性病毒（狂犬病毒）可接种于小鼠脑内；痘病毒可接种于家兔角膜或皮内。 第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 鸡胚接种 鸡胚对多种病毒敏感。 一般采用孵化914天的鸡胚， 根据病毒种类不同，将病毒

14、标本 接种于鸡胚的不同部位， 最常用的鸡胚接种部位有： 羊膜腔 尿囊腔 绒毛尿囊膜 卵黄囊等第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 鸡胚接种第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 鸡胚接种第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 细胞培养 原代细胞：原胚肾细胞 二倍体细胞：人胚肺WI-26株细胞 传代细胞：癌细胞第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 细胞培养 病毒在细胞中增殖的指标： 细胞病变效应-cytopathic effect, CPE 红细胞吸附现象-hemadsorption，HAd 干扰现象-interference第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 细胞培养细胞病变效应-cytopat

15、hic effect, CPE有些病毒在细胞内增殖时可引起特有的细胞病变，称为细胞病变效应 (CPE)。常见的变化有细胞变圆、聚集、坏死、溶解或脱落等。有些病毒如麻疹病毒、CMV、RSV等 作用于细胞膜，可使邻近的细胞相互融合，形成多核巨细胞或称融合细胞。 有些病毒 (如狂犬病病毒、麻疹病毒等) 可在培养细胞中形成胞浆或核内的包涵体。第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 细胞培养细胞病变效应-cytopathic effect, CPE第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 细胞培养细胞病变效应-cytopathic effect, CPE第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 细胞培养红细胞吸附

16、现象-hemadsorption,HAd 流感或副流感病毒等感染细胞后，由于细胞膜上出现了血凝素，具有吸附脊椎动物 (豚鼠、鸡、猴等) 红细胞的能力，这一现象称红细胞吸附； 常用来测定具有HA的粘病毒与副粘病毒的增殖； 若有相应的抗血清，则能中和细胞膜上的HA，HAd不再发生，称红细胞吸附抑制试验。第一节 病毒学诊断 病毒的分离与鉴定 细胞培养干扰现象-interference 某些病毒感染细胞时不出现CPE或其他易于测出的变化(如HAd)， 但能干扰在其后感染的另一病毒的增殖。 如风疹病毒感染Vero细胞时CPE不明显，但它能干扰后感染的埃可病毒的增殖，从而阻抑后者所特有的CPE。第一节 病

17、毒学诊断 病毒感染的血清学诊断 下列情况需要进行血清学检查： 采集标本中分离病毒已很困难； 目前尚未建立分离该病毒的方法和技术； 判断临床治疗效果； 进行流行病学调查； 基层医疗机构无法开展病毒分离实验。第一节 病毒学诊断 病毒感染的血清学诊断 原理：是用已知病毒抗原来检测病人血清中有无相应抗体，故须待病人感染后体内产生抗体时才能检出。 另外，在采取临床标本及病人血清应注意病程，必须采取患者急性期血清与恢复期血清 (双份血清) 进行血清学试验。若第2次血清抗体滴度比第1次高出4倍以上时，才有诊断意义。第一节 病毒学诊断 病毒感染的血清学诊断 中和试验(neutralizing test, NT

18、 test) 补体结合试验 (complement fixation test,CF test) 血凝抑制试验(hemagglutinatia inhibition test, HI test) 凝胶免疫扩散试验 第一节 病毒学诊断 病毒感染的血清学诊断 中和试验(neutralizing test, NT test) 是病毒在活体内或细胞培养中被特异性抗体中和而失去感染性的一种试验。 中和抗体(netralizing antibodies,NTAb)是作用于病毒表面抗原 (衣壳或包膜) 的抗体，同种不同型病毒间一般无交叉，特异性高，抗体在体内维持时间长。 中和抗体阳性不一定表示正在感染中，也

19、可能因以前有过隐性感染所致。 中和试验适用于病毒疫苗研究和人群免疫情况调查，在临床诊断上较少使用。第一节 病毒学诊断 病毒感染的血清学诊断 补体结合试验 (complement fixation test,CF test) 用已知病毒可溶性补体抗原(CF)来检测病人血清中相应(CF)抗体。 CF抗原是病毒的内部抗原，同种异型间常有交叉，故特异性较中和试验低。 但CF抗体（IgM）出现较早，消失较快，故CF阳性可作为近期感染的指标。第一节 病毒学诊断 病毒感染的血清学诊断 血凝抑制试验(hemagglutinatia inhibition test, HI test) 具有HA的病毒能凝集鸡、豚

20、鼠、人等的红细胞，称血凝现象。 这种现象能被相应抗体抑制，称HI试验。 其原理是相应抗体与病毒结合后，阻抑了病毒表面的HA与红细胞的结合。 本试验简易、经济，特异性高，常用于粘病毒及乙型脑炎病毒感染的辅助诊断及流行病学调查，也可鉴定病毒的型与亚型。第一节 病毒学诊断 病毒感染的血清学诊断 血凝抑制试验(hemagglutinatia inhibition test, HI test) 病毒 +鸡RBC = 凝集（血凝试验） 病毒 +特异性抗体 +鸡RBC=不凝集 （血凝抑制试验）第一节 病毒学诊断 病毒感染的快速诊断 形态学检查 电镜和免疫电镜 先将标本与病毒特异性抗体混合，促进病毒颗粒凝集，提高检出率和特异性。 普通光学显微镜检查 包函体(inclusion):病毒在宿主细胞增殖过程中，在细胞的一定部位出现的圆形/椭圆形、嗜酸/嗜碱性的结构； 结染色、可在光学显微镜下检出。 对病毒感染有一定诊断价值。第一节 病毒学诊断 病毒感染的快速诊断 病毒蛋白抗原检查 免疫荧光技术 将标本与荧光标记抗体混合，利用荧光显微镜进行观察。 酶免疫技术 酶标记抗体/抗原第一节 病毒学诊断 病毒感染的快速诊断 检测病毒核酸 核酸杂交技术斑点杂交、细胞内原位杂交 、DNA印迹杂交、RNA印迹杂交等 核酸扩增技术 PCR RT-PCR第一节 病毒学诊断 病毒感染的快速诊断 检测病