Infection and Immunity of virus 第 24 章 病毒的感染与免疫

一、病毒的传染源、传播方式与感染途径 第一节 病毒的感染 传染源 人 === 感染者（病人）、隐性和慢性感染者 动物 = 发病动物、带病毒动物 Man > 99% Animals <1%

传播方式 二种不同的传播方式二种不同的传播方式 水平传播 垂直传播 病毒在人群不同个体间的传播 粘膜 通过胎盘、产道或哺乳等 病毒由亲代 ( 母亲 ) 传给子代 ( 胎儿 ) 的方式 产道胎盘 皮肤

Routes of entry: sexual Inhalation inoculation Blood organ transplant ingestion Congenital / vertical

感染途径 人类病毒的感染途径

病毒在体内的播散和排泄 局部播散 = 局部感染病毒 血循环播散 = 全身感染，二次病毒血症 沿神经干移行 = 嗜神经病毒沿神经移行 三种播散形式： 多种类靶组织： 全身感染时，病毒的靶组织包括各个部位 皮肤粘膜、内脏器官、 神经组织、免疫系统 …… 等等 多途径排泄： 呼吸道、消化道、 唾液、尿液、皮肤等等

Human papillomaviruses Rotavirus

Measles Viral haemorrhagic fever

Rabies Motor neurone

病毒感染的类型 病毒感染的细胞病变类型 – 溶细胞感染（ Lytic infection ） – 非溶细胞感染（ nonlytic infection ） 稳定状态感染 整合感染 转化性感染 顿挫感染

隐性或亚临床感染 Inapparent or subclinical infections 急性感染 Acute infections a. 慢性感染 Chronic infections b. 潜伏感染 Latent infections c. 慢发病毒感染 Slow virus infections 持续性感染 Persistent infection 病毒感染的临床类型

Table 1 Mean incubation time of viral infection

隐性或亚临床感染 Inapparent or subclinical infections 概念： 特点 : 感染而无临床症状, 可成为重要的传染源 但机体可获得免疫力 举例：甲型肝炎等 很少细胞受到感染，轻微损伤，不呈现或 极少呈现临床症状，但多数可获得特异性 免疫力，也可以是一个传染源。

急性感染 Acute infections 概念： 发病急，病程数日至数周， 恢复后体内不在存在病毒 。 特点： 发病急，病程短，痊愈快 举例：流行性感冒等 Acute infections

Acute Viral replication Incubation period Viral replication Immune response Clearance immunity Virus replication in the body over time symptoms exposure

慢性感染 chronic infection 概念：显性或隐性感染后，病毒持续存在机体中 并不断排出体外，可出现症状，也可无症 状，病长数月至数十年。 特点： 长期感染，长期排毒 举例：慢性乙型肝炎 巨细胞病毒、 EB 病毒所致的慢性感染 Persistent infection

Persistent infections: Hepatitis C Hepatitis B symptoms On-going replication:

潜伏感染 latent infection 概念： 特点： 举例： 感染后，病毒基因存在于一定的组织或 细胞中，不产生有感染的病毒，也检测 不到，而且无临床症状，在某些条件可 激活而急性发作，急性发作期可以检测 出病毒的存在 病毒长期存在，时隐时现 单纯疱疹 水痘 — 带状疱疹 Persistent infection

Primary infection reactivation Latency e.g. herpes simplex virus

慢发病毒感染 slow virus infection 概念： 特点： 举例： 感染后有很长的潜伏期，既分离不 到病毒，也无症状，待发病后，发 展呈亚急性进行性，并导致死亡 潜伏期长、慢性进行性、预后差 亚急性硬化性全脑炎（ SSPE ） 库鲁病、羊瘙痒病 Persistent infection

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类 型类 型 病毒感染举例病灶中病 毒复制 病毒感染引 起细胞病变 死亡 临床特点 急性急性 临 床 型临 床 型流行性感冒病毒感染 急性病毒性肝炎 ++ 典型表现 隐性或 亚临床感染 无症状的脊髓灰质炎 甲型肝炎病毒感染 ++ 无临床表现 持潜伏单纯疱疹的潜伏性 水痘 - 带状疱疹潜伏性 —— 无临床表现 续慢性慢性乙型肝炎 婴儿先天性风疹综合征 + +/  +/— 性慢发病 毒 库鲁病 SSPE ++ 中枢神经感染 潜伏期数年 进行性致死性

病毒的致病机制 （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 ）细胞死亡：无包膜病毒的裂解释放； （ 2 ）诱导细胞凋亡：感染细胞和免疫细胞； （ 3 ）细胞融合：形成多核巨细胞； （ 4 ）细胞膜特性的改变； （ 5 ）细胞骨架改变：影响细胞正常功能和形态 （ 6 ）包涵体的形成：概念，意义； （ 7 ）抑制宿主细胞大分子合成：将合成装置占为已有； 27

多见于无包膜病毒。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，如脊髓灰质炎病毒等。 细胞死亡 28

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诱导因子（如病毒等） 细胞 凋亡基因激活 细胞肿胀 细胞核浓缩 染色体 DNA 降解 电泳时有 阶梯式条带 形成凋亡小体 —— 增加基因突变的机会 细胞凋亡 30

多细胞核 细胞融合 形成多核巨细胞，细胞功能受损。 多见于出芽释放的包膜病毒 31

细胞膜特性改变 为特异性抗体或 CTL 细胞识别 为特异性抗体或 CTL 细胞识别 抗原 细胞膜表面出现嵌合有病毒特异抗原的蛋白成分 32

包涵体（ Inclusion body ） 在光学显微镜下，在某些病毒感染的细胞内可 见到细胞质或细胞核内嗜酸性或嗜碱性大小和 数量不等的斑块性结构，称为包涵体。 病毒复制的部位，具有一定种属特异性 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。

病毒包涵体的形成 巨细胞病毒的猫眼状包涵体 34 Negri body

细胞核 病毒基因在宿主细胞内的维持 细胞核 1 、逆转录病毒复制时以 DNA 整合入细胞染色体中； 2 、失常式整合， DNA 病毒多见，病毒的 DNA 偶而以片 段整合入细胞的染色体 DNA 中。 35

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，细胞增值能 力增强，失去接触性抑制，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 。 病毒引起细胞转化或永生化 36

与人类肿瘤相关的病毒

病毒感染诱发的免疫损伤 抗病毒感染引起的炎症反应和超敏反应 T 细胞介导的病理损伤（ CD8+ T 细胞和 CD4+T 细胞） 病毒、细胞膜上病毒抗原诱发超敏反应 B 细胞介导的病理损伤 免疫复合物引起的病理损伤 机体 损伤 诱发自身免疫反应 存在共同抗原 病毒使隐蔽抗原释放 病毒改变自身组织细胞抗原性

抗病毒免疫 非特异性免疫 1. 屏障－皮肤粘膜，血脑，胎盘 2. 细胞 --- 巨噬细胞 Macrophage 自然杀伤细胞 Natural killer cell 树状突细胞 Dendritic cell 3. 分子 --- 细胞因子 Cytokine （干扰素等） 1. 体液免疫 Humoral immunity 2. 细胞免疫 T Cell-mediated immunity 特异性免疫

定义 机体受病毒及其他干扰素诱生剂作用后， 由感染细胞等多种细胞所产生的 能抑制病毒复制的小分子蛋白 类型 种类 产生细胞 抗病毒 抗肿瘤 免疫调节 IFN-  白细胞 强 弱 弱 IFN-  成纤维细胞 强 弱 弱 IFN-  T 细胞 弱 强 强 干扰素

抗病毒特点 广谱性、间接性、特异性、即刻性 作用机理 细胞受干扰素作用后，合成抗病毒蛋白 （蛋白激酶、 2`-5` 合成酶、磷酸二酯酶） 阻断病毒蛋白合成而起抗病毒作用 功能 抗病毒、 抗肿瘤、免疫调节、控制细胞凋亡 其他机制：活化巨噬细胞、 NK 细胞、 CTL 等

NK cell

CTLs Days after viral infection Virus titer NK cells IFN-  + IFN- 

Antibody 能与病毒结合并使之丧失感染力的抗体 一般为病毒表面抗原刺激机体产生 中和抗体 Neutralizing antibody 体液免疫 抗体的分子量大，不能进入病 毒感染的细胞清除胞内病毒， 故一般无根治感染的作用。

Antibody dependent cellular cytotoxicity or ADCC

血凝抑制抗体 Haemagglutination inhibition antibody 病毒血凝素刺激机体产生，可抑制血凝现象的抗体 与病毒结合后使之丧失感染力，故也为中和抗体 非中和抗体 由于非中和抗体可通过补体结合反应而检测， 故又称补体结合抗体，有时具有诊断价值。 由与病毒入侵易感细胞不相关的病毒抗原诱导的 无中和作用的抗体，称非中和抗体。 多为病毒内部抗原刺激产生

细胞免疫 lymphocyte 杀伤病毒感染细胞 CD8 + T 细胞 （杀伤性 T 细胞） CD4 + T 细胞 （辅助性 T 细胞） 产生淋巴因子 引出炎症反应 促进抗体产生

病毒免疫逃避 病毒抗原变异 直接感染 CD4+T 淋巴细胞 抑制病毒基因表达 病毒感染宿主体内的免疫豁免部位 病毒抗原类型多等