病毒学6 病毒感染与宿主的相互作用

病毒感染与宿主的相互作用

微生物教研组郑方亮病毒与宿主细胞的相互关系宿主对病毒感染的免疫反应病毒逃避宿主免疫的机制干扰现象与干扰素病毒与宿主细胞的相互关系病毒感染细胞的类型病毒感染后细胞病变的主要形式病毒感染的分子生物学机制病毒感染细胞的类型溶细胞感染病毒感染细胞后，能迅速改变和接管细胞代谢机制，造成细胞的代谢障碍。如抑制细胞大分子合成、改变溶酶体的渗透性以及病毒物质本身的毒性作用，而造成细胞裂解死亡，并将大量干扰性病毒粒子释放至细胞外体液中，形成新一轮感染。如：EV71病毒感染细胞的类型稳定态感染某些病毒在感染细胞后似乎并不严重影响细胞的生命活动，被感染细胞能正常繁殖。在相当一段时间细胞和病毒同时存在，即使病毒在细胞内大量复制，而且经常由母代细胞传递给子代细胞，细胞机能仍然不被严重破坏。病毒常以出芽的方式释放或呈细胞到细胞的传播。这类相互关系称为稳定态感染。如：EB病毒病毒感染细胞的类型整合感染某些DNA病毒或某些RNA病毒经反转录酶形成cDNA整合于细胞基因组，并随着细胞的分裂而增殖，这种整合宿主基因组的病毒基因组称为前病毒，这种感染形式被称为整合感染。如：HIV病毒感染细胞的类型在同一生物体内同一病毒感染细胞存在多种感染类型。如：SV40病（容许细胞内产生溶细胞感染，非容许细胞形成整合感染）病毒感染后细胞病变的主要形式细胞形态变化细胞裂解膜融合膜渗透性包涵体形成细胞程序化死亡细胞转化细胞形态的变化

很多病毒感染细胞能促使一种或多种维持细胞形态的细胞骨架纤维解聚。因为细胞骨架纤维在维持细胞形态上起着重要作用，其含量的减少和结构的破坏将使细胞的形态发生变化，如细胞收缩、变圆。细胞裂解病毒感染最极端的情况膜融合某些囊膜病毒表面存在有利于病毒同宿主细胞膜融合的蛋白质。这种性质同样授予病毒启动临近两个细胞进行融合的能力。细胞膜渗透性的变化某些病毒感染能增加细胞质膜对离子的渗透性，例如允许钠离子的流入，增加细胞内钠离子的浓度。因为有些病毒mRNA的翻译比宿主细胞更能耐受高浓度的钠离子，渗透性的增加更有利于病毒mRNA的翻译。包涵体的形成包涵体是由大量病毒粒子或病毒的蛋白堆积而成的特殊结构。细胞程序化凋亡当病毒感染引起的炎症对身体有害时，细胞程序化凋亡是消除感染细胞的一种机制。细胞转化转化是细胞形态的生物化学或生长特征的变化。细胞转化可以诱导肿瘤的产生，但并不是所有转化细胞都会引起肿瘤，细胞转化仅仅是肿瘤发生的第一步。病毒感染与宿主相互作用的分子生物学机制病毒感染改变细胞膜表面蛋白的结构病毒感染抑制或干扰宿主RNA的转录病毒感染抑制或干扰宿主RNA的加工病毒感染抑制或干扰宿主RNA的翻译病毒感染抑制或干扰宿主DNA的复制病毒感染改变宿主DNA的结构组成宿主对病毒感染的免疫反应非特异性免疫特异性免疫动物对病毒感染的免疫反应由两个方面组成,即非特异性免疫和特异性免疫反应。病毒逃避宿主免疫的机制快速杀细胞干扰、阻断干扰素诱导的蛋白激酶的合成干扰MHC-I的呈递作用抗原漂移、抗原转换分子模仿伪装干扰现象和干扰素

干扰现象：病毒在自然条件下是严格的在细胞内复制，在两个以上病毒同时感染同一个宿主细胞时往往可以观察病毒之间相互拮抗的现象，即一种病毒的复制可以被另一种病毒的复制所抑制，这现象称为病毒的干扰现象。干扰的机制受体破坏受体饱和、受体结构变化、受体位置被占据缺损性颗粒的干扰干扰素干扰素

干扰素是一类蛋白质，本身不能直接灭活病毒，而是通过激活细胞基因，使细胞产生多种其他效应蛋白质从而阻断病毒的复制，具有广谱抗病毒活性。名称氨基酸数受体产生细胞功能IFN-α166CD118白细胞抗病毒，促进MHCI类分子的表达IFN-β166CD118成纤维细胞抗病毒，促进MHCI类分子的表达IFN-143CD119T细胞、NK细胞激活巨噬细胞，促进MHC分子表达和抗原提呈，抑制Th2细胞干扰素

MHCI（二）主要生物学活性

1.Ⅰ型干扰素（1）抗病毒和抗肿瘤

1）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制；

2）增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤；

3）促进MHC-Ⅰ类分子表达，增强CTL对病毒感染

细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。（2）免疫调节：

与Ⅱ型干扰素类似。

2.Ⅱ型干扰素（1）主要起免疫调节作用

1）活化巨噬细胞；

2）促进APC(s)表达MHC-Ⅱ类分子，提高抗原递呈能力；

3）促进MHC-Ⅰ类分子表达和增强CTL细胞的杀伤活性;4)增强NK细胞的杀伤活性；

5）促进B细胞分化、增殖；

6）抑制Th2细胞分化及细胞因子合成。（2）抗病毒和抗肿瘤作用(与Ⅰ型干扰素类似)。干扰素的诱生剂病毒双链RNA、囊膜糖蛋白双链RNA

取决于RNA的二级结构代谢抑制物放线菌素D和F放线菌酮干扰素的诱生机制agctcgctacgctcgctatgctactagctagctagctccgtagcatctagctagctgcatgatcatcgatgctagctgatcgatcgatgctagctaa去抑制激活抑制物激活物转录复合物干扰素的信号传递干扰素的信号传导通过一系列的蛋白质活化，最后诱导特定基因的转录。干扰素的抗病毒机制2-5（A）合成酶/RNase途径依赖于dsRNA蛋白质激酶Mx蛋白质病毒对IFN的拮抗作用迅速