2病毒感染與免疫分析

第二章病毒的感染與免疫第一節(jié)病毒的致病作用第二節(jié)病毒的免疫第三節(jié)病毒感染的檢查方法與防治原則8/17/20241第一節(jié)病毒的致病作用一、病毒感染傳播方式二、病毒感染致病機制三、病毒感染的類型四、病毒感染與腫瘤

8/17/20242傳播途徑同細菌；吸入是最常見的病毒感染途徑；多數(shù)病毒以一種方式進入宿主機體，也可見以多途徑感染的方式感染機體的病毒。8/17/20243

人類病毒的感染途徑主要感染途徑傳播方式及途徑病毒種類呼吸道空氣、飛沫或皮屑流感病毒、鼻病毒等消化道污染水或食品脊髓灰質炎病毒、其他腸道病毒等輸血、注射或器官移植污染血或血制品污染注射器HIV、乙型肝炎病毒等眼或泌尿生殖道接觸、游泳池、性交HIV、皰疹病毒1、2型等經胎盤、圍產期宮內、分娩產道、哺乳等乙肝病毒、HIV等破損皮膚昆蟲叮咬、狂犬、鼠類腦炎病毒、出血熱病毒等8/17/20244病毒的傳播方式水平傳播：病毒在人群中個體間的傳播通過呼吸道、消化道、皮膚粘膜病毒侵入機體的三大重要門戶8/17/20245

垂直傳播：通過胎盤、產道、乳汁，病毒由親代傳播給子代的方式。胎盤、產道

乳汁8/17/20246

產前

胎盤

風疹、巨細胞病毒、梅

毒螺旋體、弓形體、淋

病奈瑟菌

圍產期

已感染的產道

衣原體產后

哺乳

直接接觸巨細胞病毒、乙

型肝炎病毒

生殖細胞人基因組含病毒DNA多種反轉錄病毒垂直傳播方式及常見微生物性疾病類型

途徑

微生物性疾病8/17/20247二、病毒的致病機制病毒感染對宿主細胞的致病作用（細胞水平）病毒感染的免疫病理作用（整體水平）8/17/20248（一）對宿主細胞的致病作用殺細胞效應

穩(wěn)定狀態(tài)感染

包涵體形成

細胞凋亡

基因整合與細胞轉化8/17/20249殺細胞效應病毒在宿主細胞內增殖導致細胞裂解死亡，多見于無包膜，毒性強的病毒8/17/202410病毒釋放、細胞裂解溶細胞型釋放細胞裂解破壞！8/17/202411細胞病變作用（cytopathiceffect,CPE）：

病毒大量復制過程中可損傷細胞核、細胞膜、內質網、線粒體，導致細胞裂解死亡。在體外實驗中，通過細胞培養(yǎng)和接種殺細胞性病毒后，可用顯微鏡觀察到細胞變圓、壞死，從瓶壁脫落等現(xiàn)象。

殺細胞效應在體外實驗中通過細胞的病理改變（CPE）來反映8/17/202412體外實驗：作為病毒增殖指標（細胞病變cytopathic

effect,CPE)正常細胞8/17/202413感染病毒后細胞病變（CPE）如發(fā)生在體內，后果？8/17/2024142.穩(wěn)定狀態(tài)感染：

steadystateinfection

有包膜病毒感染病毒以出芽方式釋放病毒在細胞內增殖細胞仍分裂繁殖。8/17/202415有包膜病毒釋放方式

穩(wěn)定型釋放—出芽

不破壞細胞，但可使細胞表面出現(xiàn)病毒抗原---靶細胞8/17/202416細胞無明顯病變，但有重要病理意義細胞膜上出現(xiàn)新抗原感染細胞易受免疫系統(tǒng)攻擊靶細胞細胞融合形成多核巨細胞診斷意義8/17/2024173、細胞內形成包涵體包涵體（inclusionbody）病毒感染的細胞漿內/核內，出現(xiàn)的光鏡下可見的圓形或橢圓形斑塊，可作為病毒感染的依據(jù)?？袢《景w---內基小體巨細胞病毒包涵體8/17/2024184.細胞凋亡（apoptosis)：

基因控制的程序性死亡，是正常的生物學現(xiàn)象。病毒感染可啟動細胞凋亡基因，導致細胞凋亡。如HIV感染導致免疫細胞凋亡，引起免疫細胞破壞，出現(xiàn)病理損傷。8/17/2024195.基因整合與細胞轉化

某些DNA病毒和逆轉錄病毒在感染中可將基因整合于宿主細胞基因組中，導致細胞轉化，增殖變快，失去細胞間接觸抑制，細胞轉化也可由病毒蛋白誘導發(fā)生?；蛘匣蚱渌麢C制引起的細胞轉化與腫瘤形成密切相關。8/17/202420免疫損傷在病毒性疾病中起重要作用1.抗體介導的免疫病理作用

Ⅱ型(細胞溶解型）超敏反應

Ⅲ型（免疫復合物型）超敏反應2.細胞介導的免疫病理作用

Ⅳ型（遲發(fā)型）超敏反應3.細胞因子的病理作用

過量細胞因子釋放可致嚴重病理反應4.免疫抑制作用病毒感染后抑制免疫功能-AIDS（二）病毒感染的免疫病理作用8/17/202421（三）病毒的免疫逃逸病毒通過逃逸免疫監(jiān)視，防止免疫激活或阻止免疫反應發(fā)生等逃避免疫應答。編碼特異性抑制免疫反應蛋白質逃避免疫形成合胞體使病毒在細胞間傳播逃避抗體作用8/17/202422三、病毒感染的類型

根據(jù)有無臨床癥狀：

隱性感染和顯性感染根據(jù)病毒在體內感染的過程、滯留的時間

：

急性病毒感染和持續(xù)性病毒感染

急性病毒感染（病原消滅型感染）持續(xù)性病毒感染

潛伏感染

慢性感染

慢發(fā)病毒感染

急性病毒感染的遲發(fā)并發(fā)癥

8/17/202423（三）持續(xù)性病毒感染類型1、慢性感染chronicinfection2、潛伏感染latentinfection3、慢發(fā)病毒感染slowvirusinfection4、急性病毒感染的遲發(fā)并發(fā)癥delayedcomplicationafteracuteviralinfection8/17/202424慢性感染(chronicinfection)急性感染后病毒未完全消除，病毒持續(xù)性存在于體內并排出，可有/無臨床癥狀并反復發(fā)作。（慢性肝炎）潛伏感染（latentinfection

）某些病毒感染后可潛伏于細胞內，與機體處于平衡狀態(tài)，無臨床癥狀。但在一定條件下，病毒被激活，出現(xiàn)臨床癥狀并排出病毒。（皰疹病毒）持續(xù)性病毒感染8/17/202425潛伏感染：單純皰疹病毒引發(fā)唇皰疹8/17/202426潛伏性病毒感染：帶狀皰疹8/17/202427慢發(fā)病毒感染（slowvirusinfection）為一種慢性發(fā)展并進行性加重的病毒感染。病毒感染后潛伏期較長，可達數(shù)月、數(shù)年或數(shù)十年。一旦發(fā)病，呈進行性加重，最終死亡。（HIV感染導致AIDS、庫魯病、克-雅病等）

持續(xù)性病毒感染8/17/202428急性病毒感染的遲發(fā)并發(fā)癥（delayedcomplicationafteracuteviralinfection）急性感染后，病毒潛伏于機體內，待數(shù)年后發(fā)生致死性中樞神經系統(tǒng)疾?。⊿SPE，亞急性硬化性全腦炎）持續(xù)性病毒感染8/17/202429第二節(jié)抗病毒免疫非特異性免疫

干擾素

NK細胞特異性免疫

體液免疫

病毒中和抗體

血凝抑制抗體

補體結合抗體

細胞免疫

細胞毒性T細胞

CD4+Th18/17/202430干擾素interferon,IFN概念：由病毒或其他干擾素誘生劑刺激人或動物細胞所產生的具有抗病毒、抗腫瘤、免疫調節(jié)等多種活性作用的糖蛋白

誘生劑：病毒、細菌內毒素、polyI:C等性質：小分子糖蛋白，56℃30min滅活，

pH2-10穩(wěn)定有一定抗原性8/17/202431分型T淋巴細胞成纖維細胞白細胞產生細胞弱強抗病毒強弱抗腫瘤強γⅡ

(免疫干擾素)β弱αⅠ免疫調節(jié)抗原類別型別8/17/202432INF抗病毒活性：

不直接滅活病毒，通過誘導細胞合成抗病毒蛋白（antiviralprotein,AVP）發(fā)揮效應

作用迅速，感染后數(shù)小時即產生

AVP是酶類，故作用無特異性8/17/202433IFN的誘生和作用示意圖8/17/202434AVP種類及作用：

①腺嘌呤核苷合成酶（2’-5’A合成酶）：激活細胞內核酸酶，降解病毒mRNA②蛋白激酶（PKR）：使病毒蛋白轉釋超始因子磷酸化，阻止病毒蛋白質合成8/17/202435干擾素抑制病毒蛋白翻譯的兩種途徑示意圖激活核酸酶8/17/202436間接性、廣譜性（非特異性）、種屬特異性、早期中斷病毒復制，阻止感染擴散抗病毒作用特點抗病毒作用意義抗病毒免疫8/17/202437抗腫瘤抑制腫瘤細胞的DNA合成和有絲分裂去除組織相容性抗原的表達，使腫瘤細胞向正常細胞轉化免疫調節(jié)增強或抑制抗體形成及細胞免疫（依劑量和反應條件不同）增強Mφ、NK、CTL功能，促進IL分泌干擾素的其它作用（INF-γ）8/17/202438

NK作用特點：

非MHC限制性、非特異性ADCC作用、清除病毒感染靶細胞INF-γ可激活NK細胞活性抗病毒免疫

NK細胞8/17/202439二、特異性免疫按種類：IgG

IgM

IgA

體液免疫：按功能：中和抗體、血凝抑制抗體、補體結合抗體---內部抗原抗體抗病毒免疫外部抗原抗體8/17/202440外部抗原內部抗原8/17/202441血凝素8/17/202442中和抗體：針對病毒某些表面抗原的抗體，能與細胞外游離病毒結合，阻止病毒吸附易感細胞，消除病毒感染性IgG、IgM、SIgA作用機制：直接封閉與細胞受體結合的病毒抗原表位改變病毒表面構型，阻止病毒吸附、侵入易感細胞8/17/202443血凝抑制抗體：針對病毒包膜上血凝素刺突的抗體，可消除病毒感染性

補體結合抗體----非中和抗體病毒內部抗原刺激機體產生的抗體，一般不能中和病毒、清除感染；但可作為血清學診斷的標準8/17/202444體液免疫在抗病毒感染中作用：

中和抗體---清除血清中游離病毒，阻止感染發(fā)生，防止感染擴散預防疾病、阻止擴散非中和抗體---近期感染指標，病毒感染診斷8/17/202445細胞免疫：抗病毒感染中起重要作用

CD8+T細胞（細胞毒性T細胞CTL）

特異性直接殺傷感染病毒的靶細胞CD4+T細胞（Th1）釋放多種細胞因子，發(fā)揮細胞免疫效應8/17/2024468/17/202447免疫應答的類型和過程示意圖8/17/202448免疫病理損害:

遲發(fā)型超敏反應,自身免疫病;病毒為細胞內感染的微生物清除感染病毒的靶細胞，徹底清除病毒感染，主要依靠細胞免疫抗病毒免疫8/17/202449第三節(jié)病毒感染的檢查方法與防治原則一、病毒感染的檢查方法（一）、標本采集與送檢：供分離病毒、檢出核酸及抗原的標本：血清學診斷的標本：原則：1.盡早采?。喊l(fā)病初期、采取急性期

2.部位適宜：由感染部位采取

3.冷藏速送：裝有冰塊或干冰的容器內防止病毒滅活雙份血清，4-20℃保存8/17/202450病毒材料采集與檢驗結果的關系采取標本的時期檢查病毒及其成分測定抗體潛伏期及前驅期剛發(fā)病或急性期恢復期及康復期較難查見最多查見很難查見未增多未增多或增多不明顯明顯增多（常超過4倍）8/17/202451理化因素對病毒的影響溫度：病毒在pH5.0以下或pH9.0以上迅速滅活射線：大多大多病毒耐冷不耐熱，但有例外的，如HBV等pH：γ射線，χ射線，紫外線多能使病毒滅活8/17/202452化學因素：氧化劑，鹵素及其他化合物有滅活病毒的功能脂溶劑可破壞有包膜的病毒酚類可除去病毒衣殼蛋白甲醛可破壞對病毒的感染性而對抗原性影響不大8/17/202453（二）、常規(guī)分離與鑒定動物接種-動物模型雞胚接種組織培養(yǎng)器官培養(yǎng)移植培養(yǎng)

細胞培養(yǎng)

原代細胞培養(yǎng)二倍體細胞培養(yǎng)傳代細胞培養(yǎng)三大培養(yǎng)方法8/17/202454病毒分離是診斷病毒感染的金標準，一旦陽性，即可確診。不適用于快速診斷，操作復雜，實驗成本高，陽性檢出率低等有時不得不分離病毒，例如發(fā)現(xiàn)了一種新的病毒病，必須分離病毒進行研究，或者分離株的鑒定對流行病學有很大作用（如流感病毒），或者需要培育疫苗，或者希望獲得天然弱毒株等。8/17/2024551、病毒分離標本采集殺滅雜菌（青鏈霉素）接種鑒定病毒種型易感動物出現(xiàn)病狀雞胚病變或死亡細胞培養(yǎng)細胞病變三大方法8/17/2024562、病毒鑒定（1）.形態(tài)學鑒定觀察CPE。常見的細胞形態(tài)學變化為細胞變圓、壞死、溶解、脫落或形成合胞體。有些病毒能形成包涵體。正常細胞病變細胞8/17/202457感染細胞具有吸附紅細胞的能力感染細胞的培養(yǎng)液中有許多游離病毒存在，具有凝集紅細胞的作用（2）.血吸附和血凝作用多見于以出芽方式釋放的病毒。8/17/202458紅細胞吸附正常細胞①血吸附作用吸附試驗可通過特異抗血清抑制來達到鑒定具有吸附特性的病毒8/17/202459②血凝作用血凝試驗血凝抑制試驗8/17/202460（3）病毒成分的直接檢測用免疫學或分子生物學技術直接檢查感染細胞或其上清液中病毒抗原（或核酸）。8/17/202461病毒的快速診斷光鏡-----包涵體電鏡免疫熒光ELISA分子生物學技術雜交SouthernblotPCRNorthernblot8/17/202462①

電子顯微鏡檢查

病毒的很多特征如大小、形態(tài)、結構等必須借助電子顯微鏡進行檢查。對于目前尚難培養(yǎng)而形態(tài)又非常典型的病毒，可直接從感染組織或分泌液，或者接種病料的雞胚和細胞培養(yǎng)收獲的材料作電子顯微鏡檢查，直接觀察病毒粒子。正染法：超薄切片法優(yōu)點：可觀察病毒形態(tài)和形態(tài)發(fā)生過程缺點：操作復雜，費時，但標本可長時間保存優(yōu)點：快速簡易（10-20min）；分辨率高；圖象清晰缺點：敏感性低，要求病毒量在107以上；所有樣品應處于懸浮狀態(tài)負染技術8/17/202463②酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）將已知的抗體或抗原結合在某種固相裁體上，并保持其免疫活性。測定時，將待檢標本和酶標抗原或抗體按不同步驟與固相載體表面吸附的抗體或抗原發(fā)生反應。