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Published by杵 林 Modified 8年之前
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Infection and Immunity of virus 第 24 章 病毒的感染与免疫
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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%
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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
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Routes of entry: sexual Inhalation inoculation Blood organ transplant ingestion Congenital / vertical
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感染途径 人类病毒的感染途径
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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
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Human papillomaviruses Rotavirus
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Measles Viral haemorrhagic fever
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Rabies Motor neurone
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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
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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 1 1 2 2 3 3 病毒感染的临床类型
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Table 1 Mean incubation time of viral infection
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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。
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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
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Acute Viral replication Incubation period Viral replication Immune response Clearance immunity Virus replication in the body over time ++++++++++ symptoms exposure
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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
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Persistent infections: Hepatitis C Hepatitis B ++++++++ + + + + + + + symptoms On-going replication:
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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
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Primary infection reactivation ++++++++++ +++ Latency e.g. herpes simplex virus
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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
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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
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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
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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
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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
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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。
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病毒包涵体的形成 巨细胞病毒的猫眼状包涵体 34 Negri body
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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
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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
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与人类肿瘤相关的病毒
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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
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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
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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
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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
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NK cell
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CTLs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Days after viral infection Virus titer NK cells IFN- + IFN-
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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。
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Antibody dependent cellular cytotoxicity or ADCC
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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
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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
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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
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