第 23 章病毒的感染与免疫

第23章 病毒的感染与免疫

学习要求 • 1）掌握病毒的传播方式、病毒的感染类型； • 2）熟悉病毒的致病机制、抗病毒免疫； • 3）了解特殊的抗病毒免疫。

学习内容 • 病毒的感染 • 病毒感染的传染源、传播方式与感染途径 • 病毒在机体内的播散和病毒的排泄 • 病毒感染的类型 • 病毒的致病机制 • 抗病毒免疫 • 非特异性免疫应答 • 特异性免疫应答

何谓病毒感染? • 病毒以一定的方式侵入宿主后,在宿主的易感细胞中进行复制和基因表达,并在宿主机体中进一步扩散,引起不同程度病理损害的过程。病毒的致病力隐性感染潜伏感染环境因素显性感染机体的免疫力

第一节病毒的感染 一、病毒感染的传染源主要传染源包括病人、隐性感染者和慢性感染者；动物源性病毒感染人。

二、病毒感染的传播方式和途径 （一）病毒的传播方式 1、水平传播：一般指病毒通过皮肤和粘膜（呼吸道、消化道、泌尿生殖道）等在人群机体间传播。 2、垂直传播：指病毒从母亲通过胎盘、产道、哺乳等传给子代。在其它微生物感染中较少见。

（二）感染途经——水平传播 1.呼吸道传播 • 流感病毒 • 鼻病毒 • 麻疹病毒 • 风疹病毒 • 腮腺炎病毒

2.消化道传播 • 脊髓灰质炎病毒 • 轮状病毒 • HAV（甲肝病毒） • HEV（戊肝病毒）

3.血液传播 • HIV人类免疫缺陷病毒 • HBV乙型肝炎病毒 • HCV丙型肝炎病毒 • CMV巨细胞病毒

4.眼及泌尿生殖道 • HIV人类免疫缺陷病毒 • 疱疹病毒 • 肠道病毒 • 腺病毒

5.破损皮肤 • 脑炎病毒 • 出血热病毒 • 狂犬病毒

（二）感染途经——垂直传播：胎盘、产道等 可造成死胎、流产、早产、先天畸形。 • 风疹病毒 • HBV • CMV • HIV

二、病毒在机体内的播散与排泄 局部播散：鼻病毒、轮状病毒血源性播散：脊髓灰质炎病毒神经性播散:狂犬病毒，水痘带状病毒播散形式体内播散皮肤中枢神经系统肝脏免疫系统其他播散的靶组织病毒排泄呼吸道飞沫唾液粪便其他:尿液、精液、乳汁等

播散的靶组织

三、病毒感染的临床类型 1、隐性感染:形成原因及意义 • 非显性感染/亚临床感染 • 病毒侵入机体内，不引起临床症状、且被机体清除的感染。 • 形成原因：病毒毒力弱、机体防御较强，病毒不能大量增殖，未造成细胞、组织严重损伤；或最终不能侵入靶细胞。 • 意义： • （1）获得免疫力；（2）隐性感染者、病毒携带者成为传染源；

2、显性感染（重点持续性感染） 病毒感染后，因组织细胞受损严重，患者出现明显的临床症状。从病毒进入机体到出现临床症状的时间，称为潜伏期。病毒传染性最强的时期是在潜伏后期和出现临床症状之前的时期。（1）按感染部位分可表现为局部和全身感染；（2）按症状出现早晚和持续时间长短可分为： • 急性感染：潜伏期短，发病急，病程短，恢复快；恢复后病毒被彻底清除，机体获得免疫力。如流感，甲肝等。 • 持续性感染：病毒在体内持续存在几个月,几年,几十年，甚至终身携带，经常/反复有病毒排除体外，但缺乏持续性的临床表现。

慢性感染： 病毒感染后出现或不出现急性症状，病毒持续存在可检出，病程长。如HBV。持续性感染原发感染后病毒潜伏，可反复激活，急性发作，病毒只有在急性发作时才被检出。如 HSV、VZV。持续性病毒感染潜伏感染：潜伏期长，数月至数十年，发病后为呈亚急性进行性直至死亡慢发病毒感染：如HIV，朊病毒。急性感染后，病毒长期潜伏，一旦发病呈急性进行性。如麻疹病毒感染引起的亚急性硬化性全脑炎急性病毒感染的迟发并发症：

四、病毒感染的致病机制 （一）病毒对宿主细胞的直接作用 —— 细胞水平上致病机理 1、病毒杀细胞或致细胞病变感染的机制：（1）细胞骨架改变：影响细胞正常功能和形态（2）抑制宿主细胞大分子合成：将合成装置占为已有（3）裂解细胞：无包膜病毒的裂解释放；（4）造成细胞膜功能障碍：出现新抗原或膜融合；（5）形成包涵体：概念，意义（6）诱导细胞凋亡：感染细胞和免疫细胞

溶（杀）细胞性感染 多见于裸露病毒。病毒在细胞内复制成熟，并于很短时间内大量增殖，引起细胞裂解，释放出病毒，在普通显微镜下可见到明显的细胞病变（cytopathic effect, CPE），如脊髓灰质炎病毒。正常细胞 CPE细胞

病毒致细胞病变感染 多见于出芽释放的包膜病毒机制：1）细胞融合：形成多核巨细胞，细胞功能受损。 2）宿主细胞膜表面抗原改变：病毒增殖，改变宿主细胞膜成分→自身免疫，→宿主细胞死亡。

包涵体 (概念、意义) • 概念：病毒感染细胞后，在光镜下可见细胞浆或细胞核内有大小不一、数量不等的斑块状结构，称为包涵体，可作为诊断依据。 • 其本质为： ① 病毒颗粒的堆积；② 病毒抗原组成； ③ 病毒增殖的场所；④ 细胞的反应产物。

细胞凋亡 概念：一种由基因控制的程序性细胞死亡，属正常生物学现象。细胞受到诱导因子作用，激活细胞凋亡基因，导致细胞出现细胞膜鼓泡、细胞核浓缩并出现凋亡小体，使染色体DNA降解，细胞死亡。病毒感染可启动此过程，如HIV感染CD4+T细胞，导致其凋亡。

2、病毒引起细胞转化或永生化的机制： 细胞转化是指细胞受外界因素影响后在形态学、生物化学以及生长参量上的改变。永生化则指细胞发生转化后比正常细胞更易突变和发生染色体重排，获得无限生长的能力，有利于肿瘤细胞的形成。细胞的转化常是永生化和肿瘤形成的第一步。 ①病毒基因组整合入人体细胞基因组，引起细胞转化。如某些DNA病毒和反转录RNA病毒。 ②病毒基因编码的蛋白质阻断细胞凋亡途径，导致细胞无限生长，永生化。如腺病毒、HPV。

（二）病毒感染的免疫病理作用 —— 机体水平上致病机理 • 1、T细胞介导的病理损伤：Ⅳ型超敏反应； • 2、B细胞介导的病理损伤：Ⅱ 、Ⅲ型超敏反应； • 3、自身免疫引起免疫病理损伤：自身隐蔽抗原的释放或分子模拟； • 4、免疫系统的功能被抑制：可抑制免疫功能或杀伤免疫活性细胞至使整个免疫系统功能发生缺陷； • 5、病毒超抗原：T细胞多克隆激活剂,导致免疫系统功能紊乱，而引发多种疾病。

T细胞 B细胞抗原提呈细胞 NK 细胞其它细胞免疫应答免疫系统补体 MHC 细胞因子抗体第二节抗病毒的免疫非特异性免疫应答病毒特异性免疫应答

一、非特异性免疫应答 皮肤与粘膜屏障结构血脑屏障胎盘屏障固有免疫细胞吞噬细胞、NK细胞、DC 细胞因子—干扰素固有免疫分子防御素补体

一、非特异性免疫 2、NK细胞（一）非特性免疫细胞 1、巨噬细胞 • 作用对象：NK细胞对靶细胞的直接杀伤或发挥ADCC作用。 • NK细胞作用机制：穿孔素+粒酶诱导细胞凋亡。 • 作用时间：病毒感染的早期。 • 直接吞噬：来自感染细胞的病毒和细胞碎片； • 调理吞噬：与抗体结合的病毒； • 启动特异性免疫应答：APC • 防止病毒血症的发生：肝脏和脾脏中的巨噬细胞可滤过血液中的病毒。

（二）非特性免疫分子 ——细胞因子：干扰素 • （1）概念：干扰素是病毒或其它干扰素诱生剂刺激人或动物细胞所产生的一类具有多种生物学活性的小分子糖蛋白。（2）种类

（2） IFN的理化特性 为小分子蛋白，对热较稳定，4℃ 可保存较长时间，-20℃ 可长期保存，PH2—10范围内稳定，可被蛋白酶破坏。（3）干扰素产生机制：干扰素诱生剂诱生产生少量β-IFN，由β-IFN作用于干扰素受体，激活放大信号通路，产生大量IFN。

（4）干扰素抗病毒机制 ◆ 干扰素与受体结合 ◆ 抗病毒蛋白基因活化 ◆ 细胞产生抗病毒蛋白(AVP) 蛋白激酶：能磷酸化真核细胞蛋白合成的起始因子，从而抑制病毒蛋白合成。 2’-5’-A合成酶：活化核苷酸酶，降解mRNA。磷酸二酯酶：去除tRNA的CCA末端，抑制蛋白质的翻译。

（5）IFN抗病毒作用的特性 • 间接性: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（AVP），发挥效应。 • 广谱性: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。 • 种属特异性: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，为临床推广应用提供了有利条件， • 多样性: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。

二、特异性免疫 （一）体液免疫的保护作用 1、中和抗体：由病毒的表面抗原刺激机体产生，可与病毒表面抗原结合，阻止病毒吸附和穿入易感细胞，保护细胞免受病毒感染。不能直接灭活病毒。 IgM: 出现早；IgG：主要抗体；ＳIgA：局部抗病毒作用 • 2、抗体对靶细胞的作用：CDC或ADCC。 • 3、抗体介导的促进作用：抗体与某些病毒结合后，可促进病毒在感染细胞内的复制，机制不明。 • 4、补体结合抗体：虽不能中和病毒的感染性，但能发挥调理作用，也可用于病毒性疾病的诊断。

（二）细胞免疫的抗病毒作用 1、CTL的杀伤作用：在感染后7d左右出现；有病毒特异性；清除靶细胞内病毒，是病毒感染终止的主要机制。 2、CD4+TH1细胞介导的炎症反应：针对非溶细胞病毒和胞膜病毒；当致敏的CD4+TH1细胞再次接触病毒感染的靶细胞时，可释放多种细胞因子。　　（１）发挥直接杀伤病毒作用如淋巴毒素；　　（２）活化巨噬细胞，增强吞噬杀伤活性；　　（３）增强NK细胞杀伤靶细胞作用；　　　　　　终止病毒感染。

CTL的杀伤作用

三、抗病毒免疫的持续时间 • 一般认为引起全身感染并有明显病毒血症者可获得持久的甚至终身的免疫力，如脊髓灰质炎病毒； • 只有单一血清型的病毒感染，病后有牢固免疫，持续时间长。如乙型脑炎病毒。 • 仅在细胞间扩散，不侵入血液，抗原性容易变异的病毒，感染后只获得短暂免疫力，如流感病毒。

第 23 章病毒的感染与免疫