病毒的感染与免疫.docx

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病毒的感染与免疫

第二十二章　病毒的感染与免疫

第一节　病毒对机体的致病作用

一、病毒感染细胞的类型

病毒与宿主细胞的相互作用中，病毒在细胞内复制是关键，据此可确定病毒感染细胞的类型和细胞的最终结局。

（一）杀细胞性感染（Cytociticinfection）

病毒在宿主细胞内复制增殖中，阻断了细胞自身的合成代谢，胞浆膜功能衰退，待病毒复制成熟后，在很短的时间内，一次释放出大量病毒，以致细胞裂解；同时，又引起细胞内溶酶体膜的通透性增高，释放出过多的水解酶于胞浆中，而使细胞溶解。

释放出的病毒再侵犯其他易感的宿主细胞。

脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒及鼻病毒等无囊膜的小RNA病毒感染属于这一类。

（二）稳定性感染（Steadystateinfection）

有囊膜的病毒在细胞内增殖过程中，不阻碍细胞本身的代谢，也不改变溶酶体膜的通透性，因而不会使细胞溶解死亡。

它们是以“出芽”方式从感染的宿主中释放出来，在一段时间内，逐个释放出，只有机械性损伤和合成产物的毒害，可使细胞发生混浊肿胀、皱缩、出现轻微的细胞病变，在一段时间内宿主细胞并不立即死亡。

有时受染细胞还可增殖，病毒可传给子代细胞，或通过直接接触，感染邻近的细胞。

单纯疱疹病毒、脑炎病毒、麻疹病毒及流感病毒等的感染都属于这一类型。

（三）整合感染（Integratedinfection）

某些DNA病毒的全部或部分DNA以及逆转录病毒合成的cDNA插入宿主细胞基因中，形成前病毒（Provirus），导致细胞遗传性状的改变，称为整合感染。

整合的宿主细胞不复制期间为潜伏感染，偶尔复制出完整病毒时为复发感染。

在适宜条件下细胞也可转化为癌细胞，细胞膜上出现肿瘤抗原。

HTLV-1、EBV、HPV、HBV均可造成这一类型的感染。

表22-1引起人类恶性肿瘤的病毒

病毒

所致肿瘤

致癌复合因素

逆转录病毒

人类嗜T淋巴细胞病1型（HTLV-1）

DNA病毒

EB病毒

单纯疱疹病毒Ⅲ型（HSV-2）

人乳头瘤病毒

（HPV）

乙型肺炎病毒（HBV）

成人T细胞白血病/淋巴瘤

Burkitts淋巴瘤

鼻咽癌

子宫颈癌（？

）

皮肤癌

子宫颈癌

肝癌

疟疾

饮食中亚硝胺，遗传因素

日光

吸咽、其他病毒感染如HSV

黄曲霉毒素

酒精

表22-2病毒感染细胞的类型

作用类型

病毒复制和释放

宿主细胞的死亡

感染细胞膜抗原的改变

机体抗病毒的免疫机制

杀细胞

稳定

整合

一次，大量释放

出芽，逐个释出

无，或几乎无

+

+/-

-

-

+

±

体液免疫为主

体液与细胞免疫

细胞免疫为主

二、病毒感染机体的类型

病毒感染机体一方面取决于病毒的毒力或致病力，一定的数量和合适的侵入门户；另一方面取决于机体的免疫力。

毒力一般指同一病毒不同毒株所致疾病的严重程度。

致病力是指不同病毒所致疾病的严重程度。

因此，病毒的特性及机体免疫应答状态决定了病毒感染机体的类型和结局。

（一）亚临床感染（Subclinicalinfection）

不出现临床症状的感染称为亚临床感染或隐性感染。

许多病毒性疾病流行时为此型感染，是机体获得特异性免疫的主要来源。

例如脊髓灰质炎流行时，隐性感染约占99%，但隐性感染的人仍能向周围环境散布病毒，而传染他人。

（二）急性感染（Acuteinfection）

临床所见的绝大多数病毒感染，如麻疹、乙型脑炎、流感、脊髓灰质炎、水痘等都为急性感染。

病毒侵入机体内，在一种组织或多种组织中增殖，并经局部扩散，或经血流扩散到全身（表22-3及表22-4）。

经2～3天以至2～3周的潜伏期后，病毒繁殖到一定水平，由于局部或组织广泛损伤，引起临床感染。

从潜伏期起，宿主动员了非特异性和特异性免疫力，除致死性疾病外，宿主一般能在症状出现后1～3周内，消除体内的病毒。

通常在症状出现前后的一段时间内及病后数天到2周，从组织或分泌物中能分离出病毒。

表22-3体内病毒的扩散方式（举例）

病毒血症

血浆中游离病毒吸附于白细胞中的病毒

乙脑、登革热、灰质炎、柯萨奇及乙肝病毒麻疹、单纯疱疹、巨细胞、EB及痘类病毒

通过神经扩散

单纯疱疹、带状疱疹及狂犬病病毒

粘膜直接扩散

流感、副流感、鼻病毒及腺病毒

表22-4人类病毒的感染途径

感染途径

传播方法及媒介

所见病毒种类

呼吸道感染

空气飞沫、痰、唾液、皮屑

流感、副流感、腺病毒、鼻病毒、麻疹、水痘及腮炎等病毒

消化道感染

饮食物（粪便污染）

脊髓灰质炎病毒、甲肝病毒及其他肠道病毒、轮状病毒

经皮肤（虫媒）感染

昆虫叮咬、动物咬伤、注射输血、刺破皮肤

脑炎等虫媒病毒、狂犬病病毒、疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒、乙型及丙型肝炎病毒

眼及泌尿生殖道感染

面盆、澡盆、毛巾、分娩、尿

单纯疱疹病毒（1与2型）、腺病毒、巨细胞病毒、人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒。

胎内（垂直）与产道感染

经胎盘或出生时经产道感染

风疹、巨细胞、单纯疱疹（2型）等病毒

[注]1.在出生后,个体之间的病毒传播,称为:

水平传播（Horizontaltransmission）。

例如通过呼吸道、消化道、经皮肤（虫媒）等途经传播。

2.通过胎盘，或于分娩时由母体传至胎儿的传播方式，称为垂直传播（Verticaltransmission）。

根据病毒在体内的传播方式，可分为下列两类：

1．局部感染（Localinfection）病毒仅在入侵部位的组织细胞中繁殖，扩散到邻近细胞或直接通过细胞间桥从一个细胞进入另一个细胞，病毒没有远距离扩散的能力，限于局部表面感染，引起局部或全身症状。

如流感、副流感、呼吸道合病毒、腺病毒及轮状病毒的感染。

2．全身感染（Systemicinfection）病毒从被感染的细胞释放出细胞外，再感染邻近细胞，并且往往通过血流传播至全身。

脊髓灰质炎病毒从肠道侵入，先在肠道粘膜以至肠系膜淋巴结中增殖，进入血流形成第一次病毒血症，病毒随血液流入全身淋巴结及脾等合适部位增殖，形成第二次病毒血症，然后侵犯靶器官—中枢神经系统。

表22-5局部感染和全身感染的比较

局部感染

全身感染

病灶

潜伏期

病毒血症

病后免疫力持久性

免疫力来源

病毒感染举例

呼吸道粘膜

较短

-

较短

局部lgA和细胞免疫

普通感冒（鼻病毒）

全身

较长

+

较长或终身

血流抗体和细胞免疫

麻疹、脊髓灰质炎

图22－1　呼吸道病毒的表层感染（模式图）

图22－2　脊髓灰质炎病毒的全身感染（模式图）

　　（三）持续性感染（Persistentinfection）

　　持续性感染包括潜伏感染、慢性感染及慢发性感染。

造成持续感染的原因有病毒本身的特性因素，如整合感染倾向、缺损干扰颗粒（DIP）形成、抗原性变异或无免疫原性；同时也与机体免疫应答异常有关，如免疫耐受、细胞免疫应答低下，抗体功能异常、干扰素产生低下等。

　　1．潜伏感染（Latentinfection）

　　是指病毒的DNA或逆转录合成的cDNA以整合形式或环状分子形式存在于细胞中，造成潜伏状态，无症状期查不到完整病毒，当机体免疫功能低下时病毒基因活化并复制完整病毒，发生一次或多次复发感染，甚至诱发恶性肿瘤。

造成潜伏感染的病毒及潜伏部位见表22-6。

表22-6潜伏性病毒感染

病毒

潜伏位置

所致疾病

单纯疱疹病毒1型

单纯疱疹病毒2型

水痘一带状疱疹病毒

EB病毒

巨细胞病毒

人疱疹病毒6型

乙型肝炎病毒

人乳头瘤病毒

人免疫缺陷病毒

背根神经神经原细胞

B淋巴细胞

淋巴细胞、巨噬细胞（？

）

淋巴细胞（可能）

肝细胞

上皮细胞

T淋巴细胞、巨噬细胞、脑细胞

唇疱疹，眼和脑感染

生殖器疱疹

水痘，带状疱疹

传染性单核细胞增多症，Burkitt淋巴瘤，鼻咽癌

单核细胞增多症，眼、肾、脑和先天性感染

幼儿急疹

急慢性肝炎，肝硬化，肝癌

疣，皮肤癌，子宫颈癌

爱滋病

　　2，慢性感染（Chronicinfection）

　　是指感染性病毒处于持续的增殖状态，机体长期排毒，病程长，症状长期迁延，往往可检测出不正常的或不完全的免疫应答。

乙型肺炎病毒感染后10%的患者血持续存在HBsAg，血清中可检出免疫复合物，而细胞免疫功能低下者，发展成慢性活动性乙型肝炎。

又如，四个月内的胎儿感染风疹病毒后，母体抗体不能清除细胞内的风疹病毒，受染细胞分裂速度减慢，胎儿发育不正常，出生后出现多种多样的先天性缺陷或畸形，称为“风疹综合征”，随着年龄的增长，细胞免疫功能增强，才能消除产生病毒的靶细胞。

此外，与疣有关的乳头瘤病毒可形成慢性感染，这是由于病毒隐藏在无血管的上皮细胞内，逃避了免疫监视，该病毒基因也可整合到宿主细胞DNA中。

　　3．慢发性感染（Slowinfection）

　　慢发性感染不同于慢性感染，其特点是潜伏期很长，通常在数月或数年，而后出现慢性进行性产生，直至病死。

引起慢发性感染的病毒、所致疾病及主要病征见表22-7。

表22-7慢发性感染病毒及所致病征

病毒

所致疾病

主要病征

致病对象

逆转录病毒科

慢病毒亚科

　人免疫缺陷病毒（HIV）

获得性免疫缺陷综合征（AIDS）

T1细胞数量及功能缺损

人

　梅迪/维视乱病毒（Maedi/Visnavirus）

进行性肺炎/泛白细胞脑炎

羊

副粘病毒科

　麻疹病毒

亚急性硬化性全脑炎（SSPE）

CNS炎细胞浸润、胶质细胞增生、脱髓炎

人

乳多空病毒科

CNS灶性脱髓鞘

人

　JC病毒

进行性多灶性白质脑病（PML）

未分类病毒（因子）

羊搔痒病（Scrapie）

羊

　可能为朊病毒（Virino）或蛋白侵染因子（Prion）

库鲁病（Kuru）

大脑皮质海绵状变性，震颤为特征

人

亚急性早老性痴呆（Creatzfeldjakob）

大脑皮质海绵状变性，进行性痴呆为特征。

人

水貂（Mink）脑病

水貂

　　三、病毒与癌症

　　本世纪以来生物学、分子生物学研究证实许多动物和禽类中存在RNA肿瘤病毒，它们或以水平传播方式从一个动物传给另一个动物；或以垂直传播方式传给子代的生殖细胞和体细胞。

前者为外源性感染，后者为内源性感染。

70年代发现逆转录酶后把RNA肿瘤病毒归为逆转录病毒科（Retroviridae）肿瘤病毒亚科（Oncovirinae）。

在DNA病毒中较早了解的是乳多空病毒可引起恶性和良性肿瘤。

当多瘤病毒感染体外培养的细胞后，细胞转化为肿细胞，这在病毒致癌机理的研究中起重要作用，此后发现许多DNA病毒也具有这种作用。

（一）病毒癌基因（V-onc）

　　大多数逆转录病毒有一特殊的致癌基因，可使细胞发生恶性转化。

除逆转录病毒外，RNA病毒无致癌作用。

逆转录病毒首先与受体结合，进入胞脱浆脱去衣壳，病毒单链RNA逆转录为双链DNA，并整合到宿主细胞基因组中形成前病毒；而后可处于解止状态，前病毒持续存在；也可由宿主细胞的聚合酶转录出mRNA翻译成病毒结构成分，与病毒RNA组装成子代病毒出芽释放；也可能从病毒致癌基因转录mRNA，翻译癌基因产物（如蛋白激酶），修饰并活化细胞的某些蛋白，导致细胞转化，克隆增殖，形成恶性肿瘤。

病毒癌基因产物不参与病毒结构的组成，但在转化的细胞表面出现肿瘤（T）抗原。

（二）细胞原癌基因（Protooncogenes或C-onc）

　　在研究病毒癌基因时发现正常的鸟、鱼、哺乳动物细胞中有病毒癌基因的同源序列，分子结构略不同，但均