病毒感染及其致病性

病毒在宿主间的传播方式
水平传播
horizontal transmission
病原体在人群中
不同个体间的传播
垂直传播
vertical transmission
病原体通过胎盘或产道由
亲代传播给子代的传播方式
空气传播、粪-口传播、经血传播、 虫媒传播、接触传播
新加坡5名“超级传播者”传播SARS示意图
• 局部播散：病毒侵入机体，在局部组织细胞内 增殖，如肠道V在咽部上皮细胞及局部淋巴组织 ；呼吸道V在上呼吸道黏膜的上皮细胞。
• 体内播散——通过血液和淋巴液及神经系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ散 ，定位于特定的组织或靶器官，常引起多组织 和多器官的感染。
病毒在宿主体内播散方式 Spread types of viruses within the infected host
经显性或隐性感染后，潜伏期相当长，一旦发病即以亚 急性、进行性发展，直至死亡。(HIV，prion)
Acute infection Chronic infection
Latent infection Slow virus infection
朱万孚，庄辉. 医学微生物学, 第1版. 北京大学医学出版社, 2007年.
某些DNA病毒的全部或部分核酸，某些RNA病 毒基因经逆转录后形成的cDNA，插入到宿主细胞 染色体中的感染状态。有失常式整合（HPV， HSV2）和逆转录整合（HIV，HBV）。
肿瘤发生、癌变 脱离细胞DNA，重新复制增殖（HIV）
细胞凋亡 Cell apoptosis
宿主细胞基因控制着细胞的程序化死亡，是正常 的生物学现象。 病毒感染可非正常启动细胞凋亡 基因，加速细胞死亡。如 HIV感染导致免疫细胞凋 亡，引起免疫细胞破坏，出现免疫病理损伤。
病毒感染及其致病性
Viral infection and pathogenesis
1
病毒的传播途径
Transmition route of virus
呼吸道传播： 空气、飞沫、气溶胶 消化道传播： 污染的水源或食品 经血液传播： 献血、输血、污染的针头等 经接触传播： 皮肤、黏膜接触 经性接触传播：HIV、HBV、 HCV、HPV 、HSV2
抗病毒感染的免疫-体液免疫
抗体 （antibody，Ab）
免疫球蛋白 （immunoglobulin，Ig）
抗原 （antigen, Ag）
IgA: 为呼吸道、消化道及泌尿生殖道粘膜的局部抗体 IgM: 血液中，出现早，持续时间短，是近期感染的标志。 IgG: 存在于血液、组织、胎盘和胎儿体内，出现晚，
影响病毒持续性感染的因素
1. 病毒因素： 病毒出现免疫逃逸现象：病毒潜伏、隐匿和抗原位
点变异。病毒及其成分抑制MHC分子和细胞因子作用。 病毒变异产生DIP颗粒：干扰并抑制相应完整病毒的
复制，以维系病毒持续性感染的状态。
影响病毒持续性感染的因素
2. 宿主因素： 体液免疫功能低下：B淋巴细胞诱导产生，杀灭体液中游离病毒 细胞免疫功能低下：T淋巴细胞诱导产生，杀灭细胞内病毒 免疫耐受：病毒抗原成为耐受原不能诱导产生特异性细胞免疫应 答和介导释放细胞因子 病毒经宫内感染和围产期感染 病毒感染免疫器官
Apparent infection IFN Acute infection Persistent infection Chronic infection Latent infection Slow virus infection
病毒感染的类型
显性感染：
急性感染 acute infection
持续性感染 persistent infection 1.慢性感染 chronic infection 2.潜伏感染 latent infection 3.慢发病毒感染 slow virus infection
持续性感染 Persistent infection
慢性感染 chronic infection 病毒感染后，可在机体内持续存在，并经常或间歇性
向体外排放。表现为无症状“携带者 (carrier)”，或表现为 长期不愈的脏器功能损害等临床症状(HBV)。 隐伏感染（潜伏感染） latent infection
病毒初次感染时可表现为急性感染，原发感染后，病 毒长时间以一种隐伏形式存在于机体内，可间歇性引起急 性发作，表现出明显的临床症状(VZV、HSV1 、HSV2)。 慢发病毒感染 slow virus infection
免疫病理损伤 Immune pathogenic damage
• 宿主胞膜表面的V新抗原引起的自身免疫 • 游离的V抗原与相应抗体结合形成免疫复
合物，随血流沉积在关节腔或肾小球基 底膜，引起变态反应性疾病。 • 细胞免疫引起的病理损伤 • 体液免疫引起的病理损伤
细胞免疫
体液免疫
免疫病 理损伤
抑制免疫 系统功能
天然免疫（innate immunity） 人体与生俱有的抵御微生物或其它异物侵袭的能力， 不是针对某一种特殊病原体或其成分。
获得性免疫（acquired immunity，adaptive immunity） 人体受到某些病原体感染时，经过对其抗原特异性 识别后产生免疫，故这种免疫力只对该种病毒抗原 有作用， 对其他病毒不起作用。
吞噬细胞 抗体
病毒抗原 感染细胞
抗原-抗体复合物
病毒所致的免疫病理损伤
病毒感染的类型
局部感染 Local infection：
根据感染的部位：
仅在入侵部位感染细胞。
全身感染：Systemic infection 病毒经血液、淋巴液和神经组织播
散，引起多器官和多系统的感染。
病毒感染的类型
根据感染的时间 根据感染的症状
（cytopathic effect，CPE）。
*裸露病毒多以溶细胞型释放 *宿主细胞大量破坏、裂解、死亡 *细胞生理功能紊乱、细胞器受损
细胞融合形成多核巨细胞
http://tupian.hudong.com
体外细胞培养时，被病毒感染的细胞发生形 态改变（变圆、聚集、融合、裂解或脱落） 的现象（CPE）。
调理作用 抗体与病毒抗原结合后，将病毒的抗原信息 呈递给吞噬细胞，增强吞噬细胞的吞噬作用。
Key words
Horizontal transmission Vertical transmission Viremia CPE Inclusion body Integration Inapparent infection
皮肤和粘膜屏障等
抗 非特异性 病 免疫 毒
干扰素等细胞因子 NK细胞
感
染
的
免
细胞免疫：T淋巴细胞介导
疫
特异性 免疫
体液免疫：B淋巴细胞介导
抗病毒感染免疫
干扰素（interferon，IFN）：是病毒等诱生剂刺激细胞 由宿主细胞基因编码产生的一种具有抗病毒活性、调节 免疫功能及抑制肿瘤细胞生长作用的糖蛋白（只能抑制 病毒的增殖，但不能直接杀灭病毒）。
(经性接触传播的病毒引起的疾病不都是性病)
病毒的传播途径
Transmition route of virus
经昆虫媒介传播：经节肢动物叮咬（蚊、螨、 跳蚤及 啮齿类动物） 母婴传播：经胎盘、产道和哺乳传播（ HIV、HBV、 HCV ） 垂直传播：经母-婴和父-婴传播 一种病毒可有多种传播途径：HIV、HBV、 HCV
病毒感染的致病机制 Pathogenetic mechanisms of viral infection 1.病毒对宿主细胞的直接损伤 2.病毒对细胞调亡的影响 3.病毒与宿主细胞在生物合成过程中的相互作用 4.病毒所致的免疫病理损伤
病毒对宿主细胞的直接损伤 Different types of virus-host interaction
先天性感染：rubella virus，HBV，HIV
后天获得性感染：HIV HBV等
隐性感染（亚临床型感染） inapparent infection
显性感染： apparent infection
病毒感染结局的冰山现象
朱万孚，庄辉. 医学微生物学, 第1版. 北京大学医学出版社, 2007年.
病毒与宿主细胞在生物合成过程中的相互作用 Interaction between viruses and host cell during biosynthesis
病毒与细胞转录系统间的相互作用
病毒与细胞RNA加工系统间的相互作用 病毒与细胞翻译系统间的相互作用
病毒与细胞DNA合成系统间的相互作用 病毒与细胞的蛋白合成系统间相互作用
局部播散：流感病毒 influenza virus，鼻病毒 经血液播散: 病毒经血液播散可引起病毒血症。
病毒血症 viremia: 病毒侵入血流，并随血流播散的状态。
经神经系统播散:
狂犬病毒 rabies virus和原发感染后定位于神经节的病毒 水痘-带状疱疹病毒VZV：潜伏在脊髓后根感觉神经节或脑神经节 HSV1：潜伏在面部三叉神经节和颈上迷走神经节， HSV2：潜伏在骶神经节
持续 时间长，为既往感染的标志
抗病毒感染-体液免疫
中和抗体 neutralization antibody：具有保护作用的抗体 特点：具有与病毒抗原部位结合，消除病毒感染的能力 主要作用：杀灭细胞外游离病毒，对胞内病毒无清除作用
体液免疫产生抗体的作用
中和作用 抗体与病毒表面蛋白结合， 阻止病毒与靶细胞受体相 互作用，消除病毒感染能力。
35
6 1
130 127
共传染了172人
http://news.sohu.com/46/95/news209629546.shtlm
病毒的感染过程
Infectious process of viruses
病毒在宿主体内播散 Spread of viruses within the infected host
复制，其复制中间体和核
衣壳等成分堆积而成的不
规则的斑块状结构，可改
变细胞组成并有CPE效应。
具其位置、形状和染色， 具有病原学诊断价值。
狂犬病病毒在脑神经细胞胞浆内 形成嗜酸性包涵体-Negri body
朱万孚，庄辉. 医学微生物学, 第1版. 北京大学医学出版社, 2007年.
整合感染 Integration
溶细胞性感染 cytolysis infection 非溶细胞性感染 steady state infection 病毒的整合感染 viral integration infection
溶细胞型感染 Cytolytic infection
病毒在宿主细胞内增殖成熟后，短时间 内大量释放子代病毒，造成宿主细胞破坏 而死亡，出现细胞融合和致细胞病变效应
病毒感染的结局 Outcome of viral infection
• 病毒与宿主免疫系统之间相互作用，维持动态平衡， 其结局主要有三种：
机体免疫系统占优势，病毒被清除
病毒占优势，产生持续性感染。
二者互为优势导致慢性感染和复发
抗病毒感染的免疫
Immune responses against viral infection
Normal cells
SARS CoV infected cells
非溶细胞型感染 Steady state infection
病毒在宿主细胞内复制，但不引起细胞裂解死亡 的感染状态。
宿主细胞结构未见明显改变，但合成代谢被抑 制（HCV所致的慢性感染） 细胞膜表面出现新抗原 包涵体形成
包涵体
Inclusion body 病毒在宿主细胞质或核内