15病毒与宿主的相互关系
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(三)持续性病毒感染
病毒可在机体内持续存在数月数年数十年。 可出现症状,可不出现症状而长期带病毒,成为重 要的传染源。 持续性病毒感染有病毒和机体两方面的因素: 机体免疫功能低下,无力完全清除病毒; 病毒存在于受保护的部位或病毒发生突变 ,可 以 逃避宿主免疫作用; 某些病毒的抗原性弱,难以产生免疫应答; 有些病毒在感染过程中产生DIP,干扰病毒的增殖, 因而改变病毒的感染过程,形成持续性感染; 病毒基因整合在宿主细胞的基因组中,长期与宿主 细胞共存。
病毒培养时出现的CPE
(二)稳定状态感染
一些不具有杀细胞效应的病毒(多为有 包膜病毒)所引起的感染称稳定状态感染 (steadystate infection) 。 病 毒 在 感 染 宿 主 细胞的过程中,对细胞代谢、溶酶体膜影响不 很大。成熟的病毒多以出芽方式释放出来,其 过程缓慢、病变轻微,细胞暂时还不会出现裂 解和死亡,但可发生宿主细胞膜受体被破坏、 细胞膜成分发生变化,出现细胞融合及细胞表 面产生新的抗原等。
2.显性病毒感染
有的病毒如天花病毒、麻疹病毒等进入机 体,到达靶细胞后大量增殖,使细胞和组织损伤, 机体出现明显的临床症状,这样的感染称为显性 病毒感染或临床感染;按症状出现早晚、持续时 间的长短以及病毒在体内持续存在状态等显性感 染又分为急性病毒感染和持续性病毒感染两种。
(二)急性(病原消灭型)病毒感染
(四)包涵体的形成
某些受病毒感染的细胞内,用普通光学显微镜可 看到有与正常细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块, 称为包涵体(inclusion body or ibclusion)。因病毒 种类不同,包涵体有位于胞浆内的(痘病毒),也有在细胞 核内的(疱疹病毒);或者两者都有(麻疹病毒);有嗜酸性 的或嗜碱性的。包涵体的本质:①有些病毒的包涵体就是 病毒颗粒的聚集体;②有些是病毒增殖留下的痕迹;③病 毒感染引起的细胞反应物。故可作为诊断依据和鉴定病毒 的参考。如从可疑为狂犬病的脑组织切片或涂片中发现细 胞内有嗜酸性包涵体,即内基小体(Negri body),可诊断 为狂犬病。
DNA病毒: (1)乙型肝炎病毒(HBV)与原发性肝癌有 关; (2)EB病毒(EBV)与鼻咽癌、非洲儿童恶 性淋巴瘤有关; (3)人乳头瘤病毒(HPV)与子宫颈癌有关。 RNA病毒: 只有逆转录病毒科与癌症有关。 人类T细胞白血病病毒(HTLV-I型)。
第二节 病毒的致病机制
病毒能否感染机体引起疾病取决于病毒的 致病性和宿主免疫力两个方面。其致病的基础是 病毒在宿主细胞内增殖,导致宿主细胞结构和功 能改变,并扩延到多数细胞,便可形成组织器官 的损伤及功能障碍。由于各种病毒侵犯的靶器官 不同,常表现出具有一定特征的临床症状。在病 毒和机体细胞相互作用过程中,机体的免疫应答 有时也可对机体造成某些免疫病理性损伤,介导 疾病的发生与发展。因此,应从细胞和机体两个 水平上来探讨病毒的致病机制。
持续性感染有下述四种类型:
1.潜伏性病毒感染( latent viral infection) 2.慢性病毒感染(chronic viral infection) 3.慢发病毒感染(slow virus infection)或称迟 发病毒感染(delayed viral infection) 4.急性病毒感染的迟发并发症(delayed complication after acute viral infection)
(一)隐性病毒感染与显性病毒感染
1.隐性病毒感染
病毒进入机体后不引起临床症状的感染,对组织 和细胞的损伤不明显。 相关因素:病毒毒力弱、机体防御能力强、病毒种类、 病毒的性质。 病毒仍可在体内增殖并向外界播散病毒,可成为重要 的传染源。隐性感染者虽不出现临床症状,但仍可获得 免疫力而终止感染。 病毒携带者:有部分隐性感染者一直不产生对此种病 毒的免疫力叫病毒携带者,无症状,但病毒可在体内增 殖并向外界排泄播散,也是重要的传染源。
病毒侵入机体后,在细胞内增殖,经数日以至数周的潜 伏期后突然发病。 在潜伏期内:1、病毒增殖到一定水平,由靶细胞的损伤 和死亡而导致组织器官的损伤和功能障碍,出现临床症状。 2、宿主动员非特异性和特异性免疫因素清除病毒。 宿主一般能在症状出现一段时间内,把病毒清除掉而进 入恢复期。 特点:为潜伏期短,发病急,病程数日至数周。病后常 获得特异性免疫。因此,特异性抗体可作为受过感染的证 据。
(五)细胞转化增生和病毒基因组的整合
某些DNA病毒的全部或部分核酸,或 RNA病毒基因组经逆转录后产生的DNA,结 合至细胞染色体中,称为整合。整合作用可 使细胞遗传性状发生改变,即转化 (transformation)。转化的细胞生长、分 裂失控,细胞可发生恶性变。
二、病毒感染引起的机体变化
(二)免疫病理损伤
1.体液免疫病理作用
许多病毒如狂犬病病毒、HSV、 流感病毒等有包膜病毒侵入细胞后,能诱发细胞表面 出现新抗原。这种抗原与特异性抗体结合后,在补体 参与下引起细胞的破坏。 2.细胞免疫病理作用 细胞免疫在某些病毒感染的恢 复上起着重要作用。但特异性细胞毒性T细胞(CTL)可 以同时损伤受病毒感染而出现膜新抗原的靶细胞。病 毒蛋白亦可因与宿主细胞的某些蛋白间存在共同抗原 性而导致自身免疫应答。 由于某些病毒可引起免疫病理性损伤,因此, 一般在临床上不宜应用免疫功能增强剂治疗这类疾病。 综上,病毒感染早期所致细胞损伤主要是病毒 引起, 感染后期由免疫复合物、补体活化、ADCC作用、 CD4+T细胞介导的复杂反应引起机体局部组织器官的严 重损伤和炎症。
三、致病性及毒力
致病性:某一病毒感染某种特定的宿主 (人或动物)并引起疾病时,表明此病毒对 该宿主有致病性。 毒力:反映病毒引起产生症状和病理变 化的强弱。病毒毒力强弱取决宿主和病毒 两方面的因素。
四、病毒感染的类型
机体感染病毒后
1.按有无临床症状,可分为隐性感染和显 性感染。 2.依病毒感染后在机体内滞留的时间长短, 分为急性感染和持续性感染。 3.持续性感染根据发展和预后又分为慢性 感染、潜伏感染、慢发病毒感染和急性感染 的迟发并发症。
2.慢性病毒感染
经显性或隐性感染后,病毒并未完全 清除,可持续存在于血液或组织中并不断 排出体外,病程长达数月至数十年。患者 可表现轻微或无临床症状。如乙型肝炎病 毒(HBV)、巨细胞病毒(CMV)及EB病毒 (EBV)等常形成慢性感染。
3.慢发病毒感染
病毒感染后潜伏期很长可达数月、数年 甚至数十年之久。此时机体无症状,也分离不 出病毒。一旦发病出现慢性进行性疾病,最终 常为致死性感染。 如:AIDS、羊瘙痒病(scrapie)、人克雅 病(CJD) 、库鲁病(Kuru)等。库鲁病是朊 病毒感染机体后,经过长达数十年的潜伏期后, 引起的一种进行性小脑退行性疾病。
1.细胞融合:感染与未感染的细胞融合, 可以使病毒从感染的细胞直接进入相邻 的正常细胞,有利于病毒在细胞间的扩 散。 2.细胞膜出现新抗原:病毒在细胞内增殖 过程中,将病毒基因编码的蛋白质插入 细胞膜表面,导致细胞膜表面抗原的改 变。 有利于进行病毒感染的诊断。
(三)细胞凋亡
细胞凋亡(cell apoptosis)是由 细胞基因自身指令发生的一种生物学过程。 实验研究证实有些病毒(腺病毒、人免疫 缺陷病毒等)增殖可直接诱导细胞凋亡, 也可通过病毒基因组编码的蛋白质间接作 用下诱发细胞凋亡。
一、病毒感染引起宿主细胞的变化
病毒对细胞的致病作用包括来自病毒的直 接损伤和机体免疫病理应答两个方面。敏感的宿 主细胞被病毒感染后,两者相互作用下可表现为: 杀细胞性感染 稳定状态感染 细胞凋亡 包涵体的形成 细胞增殖和转化
病毒基因的整合
(一)杀细胞性感染
病毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏 与死亡,这种感染称杀细胞性感染。 病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂 解的作用称病毒的细胞病变效应(CPE)。机制: 病毒的早期蛋白影响宿主细胞 病毒蛋白的毒性作用 引起细胞内溶酶体膜破裂 细胞膜受体破坏引起细胞免疫病理损伤 对细胞器造成损伤
一、病毒侵入机体的途径
下述两种途径所引发的感染,具有特殊重要意义: 一是非胃肠道途径感染(par—enteral infection),包 括经过注射、输血、器官移植等处置,病毒经血感染, 如乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒等; 二是亲代和子代间的垂直传播(vertcal infection), 即存在于母体的病毒,经过胎盘或产道进入胎儿或新 生儿体内形成感染,如风疹病毒、巨细胞病毒等。垂 直感染,常导致先天性病毒感染综合征、先天性畸形、 流产、死胎或早产等。垂直传播不同于水平传播。水 平传播是指在人群个体之间的传播,包括人与人,也 包括经由媒介动物参与的传播。
(一)组织器官的损伤及组织器官的亲嗜 性
病毒对细胞的杀伤作用,在大多数情 况下,必然导致组织和器官的损伤和功能障碍。 病毒对人体组织的致病作用是有选择性的。例 如,流感病毒和鼻病毒对呼吸道粘膜有亲嗜性; 天花病毒和疱疹病毒对皮肤粘膜细胞有亲嗜性; 而脑炎病毒和脊髓灰质炎病毒则对神经组织具 有亲嗜性。
1.潜伏性病毒感染
经急性或隐性感染后,病毒基因组存在于一定组织或 细胞内,但并不能产生有感染性的病毒体。在某些条件下病 毒被激活而急性发作,病毒仅在临床出现间歇性急性发作时 才被检出。在非发作期,用一般常规法不能分离出病毒。 例如,单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV-1)感染 水痘带状疱疹病毒(VZV)感染 初次感染主要在儿童引起水痘。病愈后,病毒潜伏在脊髓 后根神经节或颅神经的感觉神经节细胞内。当局部神经受冷、 热、压迫或X线照射以及患肿瘤等机体免疫功能下降时,潜伏 的病毒则活化、增殖,沿神经干扩散到达皮肤发生带状疱疹。 随着机体免疫功能的完善,带状疱疹可治愈,病毒又潜伏回 原处,所以带状疱疹可在同一部位反复发作。
(三)病毒感染对免疫系统的影响
1.病毒感染来自百度文库起的免疫抑制
许多病毒感染可引起暂 时性免疫抑制。如麻疹病毒、风疹病毒、CMV等感染, 急性期和恢复期患者外周血淋巴细胞对特异性抗原和 促有丝分裂原(PHA、ConA)的反应减弱。同时,对结 核菌素皮肤试验也出现转阴的情况。 2.病毒感染对免疫活性细胞的杀伤 已发现引起AIDS 的人类免疫缺陷病毒(HIV)对辅助性T细胞(CD4+)具有 强亲和性和杀伤性。因而在感染者出现CD4+细胞减少, CD8+细胞数相对增多,两种细胞比值倒置的现象。 3.病毒感染引起自身免疫性疾病 隐蔽在细胞内的一 些抗原暴露或释放出来;病毒抗原也可能与机体细胞 结合,改变细胞表面结构成为“非已物质”,这些细 胞可成为靶细胞而受到免疫细胞和免疫因子的作用, 从而发生自身免疫性疾病。
二、病毒在机体内的播散
侵人机体的病毒,按一定方式呈不同程 度的播散。 局部播散:病毒只在入侵部位感染细胞 局部播散。 血行播散:病毒可在入侵局部增殖进入 血液经血流或神经系统向全身或远离入侵 部位的器官播散。 第一次病毒血症、第二次病毒血症。 神经播散:HSV、VZV、狂犬病病毒。
第二章 病毒与宿 主的相互关系
基础医学院 病原生物学教研室
第一节 病毒感染及病毒性疾病
病毒感染:病毒侵入体内并在靶器官细胞中 增殖,与机体发生相互作用的过程为病毒感染 (viral infection)。 病毒性疾病:感染后常因病毒种类、宿主状 态不同而发生轻重不一的具有临床表现的疾病, 称为病毒性疾病(viral disease)。 有时虽发生病毒感染,但并不形成损伤或疾 病。
4.急性病毒感染的迟发并发症
急性感染后1年或数年,发生致死性的 病毒病,如亚急性硬化性全脑炎(SSPE)。 该病是在儿童期感染麻疹病毒后,有些到 青春期才表现为中枢神经系统疾病,用电 镜在脑组织中可查到类似麻疹病毒样颗粒。 有人认为这是麻疹病毒的缺陷病毒。
五、病毒的致肿瘤作用