病毒的持续性感染专家讲座

第六章病毒连续性感染病毒的持续性感染第1页第一节病毒感染类型第二节病毒连续性感染机制第三节病毒连续性感染实例病毒的持续性感染第2页第一节病毒感染类型病毒在被感染宿主体内可引发：急性感染长久连续性感染。病毒的持续性感染第3页急性感染后会被免疫系统去除。为了存活它们必须含有快速传输到其它敏感宿主能力，或具备体外存活能力。急性感染病毒的持续性感染第4页1）一些急性病毒，如麻疹病毒和腮腺炎病毒，靠不停感染人类种群而存活；2）在各种宿主之间循环传输.流感病毒、狂犬病毒;3）在体外苛刻环境中存活，直到它们接触到敏感宿主。如:痘病毒(干燥环境)、脊髓灰质炎病毒（水体）。病毒的持续性感染第5页连续性感染在宿主个体内长久隐秘地存活下来。病毒在急性感染开始后，逐步发展为连续性感染（潜伏感染或者慢性感染），病毒能够间歇性地传染新宿主个体。病毒的持续性感染第6页能在人体连续感染病毒HIV免疫系统AIDS病毒的持续性感染第7页感染类型图示1、急性病毒感染，随即被宿主免疫系统去除；2、急性病毒感染，随即是潜伏性感染及间歇性再激活；传染新个体。病毒的持续性感染第8页3、急性病毒感染，随即是慢性感染宿主免疫系统不能完全去除在急性感染期间产生病毒粒子，病毒就能够建立慢性感染。4、病毒慢感染自始至终均为慢性感染，并无急性感染过程。病毒的持续性感染第9页第二节病毒连续感染机制病毒在宿主体内长久存在必须满足以下三个条件：1、能够感染宿主细胞但不表现出致病作用；2、保持本身基因长久存留于宿主细胞中；3、逃避宿主免疫系统去除作用。病毒的持续性感染第10页一、限制病毒致细胞病变作用保持一定数量宿主细胞能够存活下来是病毒建立连续性感染基本要求。所以，病毒只有在不杀死宿主细胞或者对宿主不产生严重伤害时，才能够在宿主细胞中潜伏下来。乙型肝炎病毒（HBV）能有效感染肝细胞，但在相当长一段时间内，它们对肝细胞只有最小程度伤害。病毒的持续性感染第11页1、感染非允许细胞或处于非允许条件下细胞；2、病毒经过进化形成变异株，降低其溶细胞性或者干扰野生型病毒复制；3、病毒在一些特定细胞中有效地关闭本身基因表示。病毒的持续性感染第12页当病毒感染非允许细胞或者半允许细胞时，病毒基因表示就会受限制。单纯疱疹病毒（HSV）通常为溶细胞性，但视神经元对HSV则为非允许，不允许或允许极少数病毒基因被表示。HSV建立潜伏感染。B淋巴细胞对Epsein-Barr病毒是非允许，此时病毒基因被选择性表示，伴随宿主细胞分化，病毒DNA并不复制，因而不会引发溶细胞感染。1、感染非允许细胞病毒的持续性感染第13页2、在允许细胞中低量“窒息性”感染病毒在任何时间都只感染全部细胞中一小部分；并只有极少数细胞释放病毒粒子并被杀死，不过子代病毒也仅只能感染周围一小部分细胞，其它绝大多数细胞保持未被感染状态。某一特定时间内只有有限受体细胞可被利用，或者在培养基中出现了诸如干扰素之类可溶性抑制因子。如人类腺病毒。病毒的持续性感染第14页3、病毒变异株进化一些通常情况下能够杀死宿主细胞病毒在感染体外培养细胞时会产生改变了溶细胞特征突变株。包含：温度敏感型突变株、小空斑型突变株以及缺点干扰性粒子等。预示着这些病毒可能在体外建立了连续性感染。病毒的持续性感染第15页宿主细胞也可能发生取得性突变。Hela细胞在脊髓灰质炎病毒或柯萨奇A9病毒选择压力下，会逐步增加对这些病毒抗性。增加了抗性Hela细胞变异株能够阻断脊髓灰质炎病毒生活史中各种步骤。病毒的持续性感染第16页连续性感染状态细胞及病毒改变病毒突变为缺点型病毒降低了致病性病毒丧失了诱导细胞凋亡能力细胞中一些分子发生改变，限制病毒复制细胞提升了对病毒损伤抗性病毒的持续性感染第17页二、病毒基因组在宿主体内存留机制病毒连续性感染另一个条件就是病毒基因组能够在被感染细胞中长久存留。1）整合在染色体中：反转录病毒基因组（RNA分子）以DNA拷贝形式整合于宿主细胞染色体中。能够建立真潜伏性感染病毒通常为DNA病毒。病毒的持续性感染第18页2）游离环状分子(质粒)：细小病毒、乳头瘤病毒和EB病毒，基因组复制与宿主细胞生活史紧密相关，但必须依靠病毒蛋白作用。RNA病毒依靠本身复制机制不停地低水平复制。病毒的持续性感染第19页3）非分化神经元中，单纯疱疹病毒（HSV）基因组并不需要复制，以环状游离体形式存在。病毒的持续性感染第20页三、逃避宿主免疫系统监视机制病毒采取了各种路径与宿主细胞到达某种平衡，防止被宿主免疫系统去除。病毒的持续性感染第21页1.限制病毒基因表示不但降低了病毒溶细胞能力，也提供了一个简单而且高效逃避被宿主免疫系统检测机制。HSV在神经元中引发潜伏性感染，在这一过程中除了病毒基因组上一特定区域被转录外，病毒基因表示几乎被完全关闭，被感染神经元中没有任何病毒蛋白被表示。病毒的持续性感染第22页上述情形下连续性感染病毒对于宿主免疫系统是完全“隐形”。免疫只是针对外源蛋白质而不能识别外源核酸，一些病毒蛋白对于病毒基因组复制是必需。EBV潜伏性感染B细胞时，表示EBNA-1蛋白是游离病毒基因组依靠宿主细胞分裂而增殖所必需。病毒的持续性感染第23页2、感染免疫学特异性位点感染那些免疫系统不是总能接触到细胞或组织。一个有利于病毒建立在中央神经系统（CNS）中建立连续性感染。首先，血--脑脊液屏障出现限制了淋巴细胞通往CNS；其次，CNS中存在神经元等特殊细胞，既不表示I型主要组织相容性复合物（MHC-1），也不表示II型MHC（MHC-2），所以它们不能直接被T细胞识别。肾脏病毒的持续性感染第24页在连续性感染期间，病毒本身也能够发生变异。病毒发生高频突变也是其逃避T细胞和B细胞免疫监视一个伎俩。（1）病毒逃避抗体识别：对于抗体识别很主要蛋白质变异，是病毒防止被抗体中和极为有效和策略。流感病毒抗原性变异和漂变。（血凝素和神经氨酸酶改变）。流感病毒并不在个体水平建立连续性感染，但其抗原性频繁改变造成了它们在人类群体中连续存在。病毒的持续性感染第25页（2）病毒逃避T细胞识别：病毒多肽残基参加了病毒多肽与MHC;抗原性变异，或者是与T细胞受体（TCR）直接接触多肽序列改变，可使T细胞失去识别病毒能力;与MHC-1分子和MHC-2分子相关病毒多肽改变分别引发病毒逃避CD8+和CD4+T细胞识别。病毒的持续性感染第26页MHC基本概念组织相容性抗原（histicompatibilityantigen):代表个体特异性引发排斥反应同种异型抗原，叫～，也称移植抗原;主要组织相容性抗原系统（majorhistocompatibilityantigen):在众多组织相容性抗原系统中，能引发强烈而快速排斥反应抗原系统，称为～，也叫主要组织相容性系统（majorhistocompatibilitysystem,MHS)。病毒的持续性感染第27页主要组织相容性抗原复合体（majorhistocompatibilitycomplex,MHC):编码MHS基因在同一染色体上呈一组紧密连锁基因群，将这一连锁群统称为～。病毒的持续性感染第28页MHS广泛分布于脊椎动物全部有核细胞表面，化学成份是脂蛋白或糖蛋白；MHS不但参加移植排斥反应，而且在机体免疫应答过程中含有主要调整作用；MHS在不一样物种动物中名称不一样，其中小鼠MHS称为H-2系统，人MHS称为人类白细胞抗原（humanleucocyteantigen,HLA)。基本特点病毒的持续性感染第29页MHC位于同一染色体上，含有控制同种移植排斥反应、免疫应答和免疫调整等功效。MHC在不一样物种中处于染色体位置不一样，其中小鼠MHC又称H-2复合体，位于17号染色体上，而人类HLA则位于第6号染色体上。病毒的持续性感染第30页HLA-Ⅰ、Ⅱ类抗原主要功效引发移植排斥反应：

HLA抗原本身就是激发机体对移植物产生强烈和快速排斥反应主要相容性抗原系统。抗原呈递作用：

外来抗原被抗原呈递细胞摄取和处理后，必须与MHC-Ⅰ、Ⅱ类分子肽结合区结合形成抗原肽－MHC分子复合体，该复合体经转运表示于抗原呈递细胞表面，才能被对应淋巴细胞识别，从而开启免疫应答反应。病毒的持续性感染第31页病毒的持续性感染第32页抗原提呈：指抗原提呈细胞将抗原加工处理、降解为多肽片段，并与MHC分子结合为多肽：MHC分子复合物，而转移至细胞表面，并与T细胞表面TCR结合，成为TCR/抗原肽：MHC分子三元体，再被提呈给T淋巴细胞全过程。病毒的持续性感染第33页制约免疫细胞间相互作用－MHC限制性

只有当表示有抗原肽－MHC复合物APC，与起识别和反应作用T细胞表面所表示MHC分子相同时，二者才能彼此作用而开启免疫应答过程。T细胞表面TCR在识别抗原肽过程中，其表面CD4/CD8分子必须同时识别APC上MHC-Ⅱ/Ⅰ类分子Ig样区。CD4分子结合MHCII类分子CD8分子结合MHCI类分子病毒的持续性感染第34页T细胞能够识别T细胞表面MHC单倍体型为MHCAAPC细胞表面MHC单倍体型为MHCA病毒的持续性感染第35页3、抑制T细胞识别所必须细胞表面分子病毒逃避T细胞识别不但能够经过突变编码抗体位序列，也能够经过负向调控那些对于T细胞有效识别被感染细胞所必需宿主分子来表示实现。病毒采取了各种策略经过抑制这些主要宿主细胞分子表示，来干扰病毒与宿主之间多重相互作用。病毒的持续性感染第36页腺病毒。2型腺病毒一个早期蛋白--E3/19K，它能够与MHC抗原结合并形成一个复合物。这种复合物可抑制MHC抗原末端糖蛋白而妨碍了它们正确合成，造成I组抗原在细胞表面表示量降低。病毒的持续性感染第37页4、干扰胞质分裂功效胞质分裂是抗病毒免疫主要部分。研究发觉几个病毒蛋白经过干扰胞质分裂功效起着“防御分子”作用。三种腺病毒早期蛋白E-147K,E3-10.4/14.5K和E1B-19K，能够保护被病毒感染细胞不被肿瘤坏死因子（TNF）溶解。痘病毒也编码一个T2蛋白，它能够抑制TNF作用。T2蛋白是一个由被感染细胞释放TNF细胞受体同源物，它与TNF结合并阻止了TNF与真正细胞受体结合，因而预防了被病毒感染细胞破坏。病毒的持续性感染第38页5、免疫耐受性最有效建立和维持慢性感染伎俩就是病毒选择性地抑制宿主免疫协同去除作用。免疫耐受性对HBV建立慢性感染也起着主要作用。当母亲是感染者时，大多数新生儿会成为HBV携带者。这些被感染新生儿不论在胸腺还是在外周细胞中一些病毒特异性T细胞也可能被高剂量病毒抗原过量刺激所消除。病毒的持续性感染第39页病毒逃防止疫系统策略病毒的持续性感染第40页第三节病毒连续性感染实例

单纯性疱疹病毒病毒的持续性感染第41页一、疱疹病毒疱疹病毒（Herpesviruses）是一群中等大小双股DNA病毒。有100个以上组员，依据其理化性质分为α、β、γ三个亚科。α疱疹病毒增殖速度快，引发细胞病变。β疱疹病毒，生长周期长，感染细胞形成巨细胞。γ疱疹病毒，感染靶细胞是淋巴样细胞，可引发淋巴增生。疱疹病毒感染宿主范围广泛，可感染人类和其它脊椎动物。疱疹病毒主要侵犯外胚层起源组织，包含皮肤、粘膜和神经组织。病毒的持续性感染第42页病毒潜伏部位所致疾病单纯疱疹病毒1型（人类疱疹病毒1型）单纯疱疹病毒2型（人类疱疹病毒2型）水痘带状疱疹病毒（人类疱疹病毒3型）巨细胞病毒（人类疱疹病毒4型）EB病毒（人类疱疹病毒5型）人类疱疹病毒6型人类疱疹病毒7型

神经节腺体、肾淋巴组织淋巴组织淋巴组织热性疱疹，唇、眼、脑感染

生殖器疱疹水痘、带状疱疹单核细胞增多症，眼、肾、脑和先天感染传染性单核细胞增多症、Burkitt淋巴瘤、鼻咽癌婴儿急疹未知病毒的持续性感染第43页二、单纯疱疹病毒（HSV）1、形态结构由关键、衣壳、被膜(Tegument)及囊膜组成；关键含双股DNA，缠绕成纤丝卷轴；衣壳呈二十面体对称，由162个壳微粒组成，直径为100nm；衣壳外一层被膜复盖，厚薄不匀；最外层为经典脂质双层囊膜，上有突起。病毒的持续性感染第44页囊膜表面含gB、gC、gD、gE、gG、gH糖蛋白；病毒对细胞吸附/穿入（gBgCgDgE）控制病毒从细胞核膜出芽释放（gH）诱导细胞融合（gbgCgDgH）相关；诱生中和抗体(gD最强)和细胞毒作用（已知HSV糖蛋白均可）。

病毒的持续性感染第45页病毒的持续性感染第46页2、基因结构HSV基因组为一线性DNA分子，由共价连接长片段（L）和短片段（S）组成。每片段均含有单一序列和反转重复序列。病毒的持续性感染第47页基因组中有72个基因，共编码70各种蛋白质18种编码蛋白组成病毒DNA结合蛋白及各种酶类，参予病毒DNA合成，包装及核苷酸代谢等；30各种不一样蛋白组成病毒结构蛋白（如衣壳蛋白、囊膜蛋白），在保护HSVDNA，以及HSV致病作用和诱导机体免疫应答中起主要作用；24种蛋白特征还不清楚。病毒的持续性感染第48页3、致病性HSV经口腔、呼吸道、生殖道粘膜和破损皮肤等各种路径侵入机体；人感染非常普遍，感染率达80～90%；常见临床表现是粘膜或皮肤局部集聚疱疹，偶而也可发生严重全身性疾病，累及内脏。病毒的持续性感染第49页1）先天性感染HSV经过胎盘感染，影响胚胎细胞有丝分裂，易发生流产、造成胎儿畸形、智力低下等先天性疾病；约40～60%新生儿在经过HSV—2感染产道时可被感染，出现高热、呼吸困难和中枢神经系统病变，其中60～70%受染新生儿可所以而死亡，幸存者中后遗症可达95%。病毒的持续性感染第50页2）原发感染6个月以内婴儿多从母体经过胎盘取得抗体，首次感染约90%无临床症状，多为隐性感染。HSV—1原发感染常发生于1～15岁，常见有龈口炎，系在口颊粘膜和齿龈处发生成群疱疹。生殖器疱疹多见于14岁以后由HSV—2引发，比较严重，局部剧痛，伴有发烧全身不适及淋巴结炎。病毒的持续性感染第51页免疫性HSV原发感染后1周左右血中可出现中和抗体，3-4周达高峰，可连续多年；中和抗体在细胞外灭活病毒，对阻止病毒经血流播散和限制病程有一定作用，但不能毁灭潜伏感染病毒和阻止复发；机体抗HSV感染免疫中，细胞免疫起更主要作用；病毒的持续性感染第52页3）潜伏感染和复发在宿主体内连续性感染是庖疹病毒科组员共同特点；HSV原发感染产生免疫力后，将大部分病毒去除；部分病毒可沿神经髓鞘抵达三叉神经节（HSV-1），该病毒进入视神经末端则能够在三叉视神经元建立潜伏性感染；HSV-2在脊神经节细胞中或周围星形神经胶质细胞内，以潜伏状态连续存在。病毒的持续性感染第53页受内在或外在刺激后，潜伏病毒激活增殖，沿神经纤维索下行至感觉神经末梢，至附近表皮细胞内继续增殖，引发复发性局部疱疹。其特点是每次复发病变往往发生于同一部位。最常见口腔泡疹或面部泡疹。HSV-1在初级感染以及再激活阶段能够沿神经元游走而达中央神经系统，引发严重脑炎。病毒的持续性感染第54页HSV-2感染生殖黏膜后能够扩散到神经系统，并能够传输到骶骨神经节，建立潜伏性感染；HSV-2再激活引发引发生殖器疱疹等再发性疾病；HSV-2可引发母婴传输，并造成传染性脑炎。病毒的持续性感染第55页4）致癌关系HSV—1和HSV—2可能分别与唇癌、外阴癌及子宫颈癌相关；尤其HSV—1作为宫颈癌病因。病毒的持续性感染第56页5）、HSV感染宿主细胞进程病毒的持续性感染第57页病毒的持续性感染第58页1）、接种上皮细胞有效感染；2）、病毒粒子从这些细胞中释放，并扩散到周围细胞，最终止合并进入视神经轴突末端；病毒的持续性感染第59页3）、病毒经反向轴突通道转运到神经元细胞，在神经元细胞中病毒有两种感染方式：1、有效感染，释放出病毒粒子并可能经过神经系统扩散；2、建立潜伏性感染，只极少数极有限病毒基因表示，这些组织中检测不到感染性病毒粒子存在。病毒的持续性感染第60页4）、假如潜伏性感染神经元受到适当刺激时，病毒能够被激活，发生限制性有效感染，并可经轴突传输到视神经元分布位点。释放出病毒在上皮组织中建立有效