病毒感染对免疫系统的影响教学材料课件.ppt

1、 三 病毒感染对免疫系统的影响 1.病毒感染引起的免疫抑制 近年来，观察到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，一般可持续1-2个月，以后逐渐恢复 病毒感染所致的免疫抑制，可能成为某些病毒性疾病持续和加重的部分原因。免疫抑制也可能激活体内潜伏的病毒或促进某些肿瘤的生长，使疾病进程复杂化。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CD

2、4+细胞减少，CD8+细胞数相对增多，两种细胞比值倒置的现象。由于辅助性T细胞数量减少，细胞免疫功能低下,极易合并条件致病性微生物(真菌、病毒、细菌)或寄生虫(卡氏肺囊虫)感染，或并发肿瘤(如Kaposi肉瘤)，成为AIDS死亡率极高的原因 3.病毒感染引起自身免疫性疾病 病毒感染可能使正常情况下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 （一）干扰素 1 定义 IFN是由病毒或其他IFN诱生剂诱使人或动物细胞产生的一类糖蛋白 2 IFN的性质与作用 IFN分子

3、量小，20保存时间较长，56可可被灭活，可被蛋白水解酶破坏 *具有广抗病毒活性谱 *抗肿瘤作用（抑制肿瘤生长）*免疫调节作用 3 IFN的种类 由人类细胞产生的IFN，按其抗原性分成3类 IFN 由白细胞产生 IFN 由成纤维细胞产生 IFN 由T淋巴细胞产生 IFN和IFN又称为型IFN，IFN又称为型或免疫IFN，是一种细胞因子 4 IFN 诱生的机理 病毒以及PolyIC 以及细菌的内毒素均具有诱生型IFN的作用 IFN 的诱生受基因控制。在正常情况下，存在于细胞核内的IFN结构基因处于抑制状态，不产生IFN。这种抑制状态是由基因系统中的调节基因通过产生IFN结构基因抑制蛋白来实现的。它

4、抑制了操纵基因的作用，因而结构基因就处于抑制状态。当IFN诱生剂进入细胞后，即与抑制蛋白相结合而使其失去抑制作用，因而操纵基因和结构基因的功能就被活化，指导IFN的合成 5.IFN抗病毒的作用机理 IFN不能直接抗病毒而是作用宿主细胞产生抗病毒蛋白。/细胞受体 经信号传导一系列过程 合成数种抗病毒蛋白包括蛋白激酶、2-5A合成酶和磷酸二脂酶，分别从降解mRNA、抑制病毒蛋白质的翻译等方面发挥抗病毒作用 /活化巨噬细胞、NK细胞，促进杀伤性T细胞的作用 干扰素还可促进巨噬细胞FC受体的表达，诱导肿瘤坏死因子的产生，促进巨噬细胞的吞噬与抗原的加工、提呈等发挥抗病毒作用 各型干扰素 的特性与功能比较

5、 二、特异性抗病毒免疫 病毒的各种结构蛋白以及少数DNA多聚酶抗原性强，感染后能引起机体产生特异性免疫应答。中和抗体可中和游离的病毒体，主要对再次侵入的病毒有预防作用。抗体也可与病毒感染的细胞表面抗原结合，在补体或抗体依赖性杀伤细胞（ADCC）参与下发挥杀伤病毒感染的 细胞的作用。细胞免疫的杀伤性T细胞（CTL）通过杀伤病毒感染的靶细胞，清除病毒后是机体恢复健康的主要机制。活化的T细胞所分泌的多种细胞因子如-干扰素、TNF等也对清除病毒有利 (一)体液免疫的抗病毒作用 受病毒感染后，机体即可产生特异性抗体，按其作用可分为中和性抗体、补体结合抗体 及血凝抑制抗体等。这些抗体主要是IgG、IgM和

6、IgA。NTAb能消除病毒的感染性，是唯一具有保护作用的抗体。CFAb、HIAb一般没有保护作用，可用于血清学诊断 1.NTAb的作用机理 NTAb是针对病毒表面抗原的抗体。它与病毒表面的抗原决定簇结合，使病毒失去吸附和穿入的能力，但不能直接灭活病毒。若NTAb与抗原形成的复合物有利于吞噬细胞的吞噬清除。NTAb在受感染的机体内可中和血流中游离的病毒，从而制止其进入靶器官，对于可引起病毒血症的病毒，有防止扩散的作用。由于NTAb不能透过细胞膜，对已进入细胞的病毒，难以发挥中和作用。NTAb的抗病毒作用，主要是预防感染的发生及蔓延 2.具有抗病毒作用的免疫球蛋白(Ig)(1)IgG 约占Ig的3

7、5%，是主要的NTAb，又是唯一可通过胎盘的Ig。一般生后6个月以内的婴儿，因体内保留有母亲通过胎盘传给的IgG，这一期间很少患病毒性传染病 (2)IgM 分子量大，是多聚体Ig，出现于病毒感染或疫苗接种的早期，有中和作用但不如IgG强。因其出现于机体感染早期，并且消失较快，故检出特异性IgM，可做为在近期已发生感染的标志，若从新生儿脐带血中检出特异性IgM，可做为胎内病毒感染的证据 (3)IgA 呼吸道和消化道粘膜产生的分泌型IgA(sIgA)，可在局部发挥抗病毒作用 3.抗体对靶细胞的作用 (1)对靶细胞的伤害 抗体除可中和游离状态的病毒外，对于表面有病毒编码抗原的靶细胞也具有促进溶解(有

8、补体参加)和促进吞噬(调理)的作用。如果靶细胞内的病毒尚未装配成熟，则随靶细胞的被溶解、吞噬，病毒也被消灭 (2)ADCC机制 NK 细胞也可依赖抗体协助而发挥杀伤靶细胞的作用，称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)。这一免疫机制只需少量特异性抗体干扰素与抗病毒抗体作用的比较（二）细胞免疫的抗病毒作用 病毒为胞内寄生，体液免疫对胞内病毒无法发挥抗感染作用，所以病毒感染时，细胞免疫机制中起主要作用：受病毒抗原作用而分化成熟的CD8 T细胞（CTL),能特异地识别病毒感染细胞并使之裂解,从而阻断了病毒的复制过程，终止感染 抗原活化CD4T细胞(TH1)产生IL-2、IFN-、TNF等细胞

9、因子，强化NK细胞和M功能，诱导局部炎症反应，有利于控制和消除病毒感染 三 免疫病理作用 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，在补体参与下引起细胞的破坏 有些病毒感染后，病毒抗原与其相应抗体结合的免疫复合物可长期存在于机体血流中。当这种免疫复合物沉积在肾毛细血管基底膜上，激活补体后可引起型变态反应，造成局部组织损伤，出现蛋白尿、血尿等症状。若沉积在关节滑膜部位，则形成关节炎，如病毒性肝炎患者的关节改变。若发生在肺部，造成细支气管炎和肺炎，如婴儿呼吸道合胞病毒感染 2 细胞免疫在某些病毒感染的恢复上起着重要

10、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。对近700种DNA病毒和RNA病毒的病毒蛋白进行核苷酸序列分析和用单克隆抗体分析，发现4%与宿主组织蛋白有共同的抗原决定簇 例如，麻疹病毒、腮腺炎病毒感染后发生的脑炎因不能从患病脑组织中分离出病毒，故推测可能是因共同抗原引起的自身免疫病，又如在慢性肝炎中，也有因病毒感染构成的自身免疫，使机体产生对肝细胞某些蛋白的特异性细胞免疫 3.病毒感染引起自身免疫性疾病 病毒感染可因改变了宿主细胞膜的抗原性，或使正常情况下隐蔽在细胞内的一些抗原暴露或释放

11、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 例如，慢性肝炎患者中有部分患者存在对肝细胞蛋白的自身抗原或细胞免疫。腮腺炎病毒感染后期可发生脑炎，都属于免疫病理损伤第25章病毒感染的检查方法与防治原则 在流感病毒的分离培养中最，敏感的而而特异的是鸡胚接种，并用血凝和血凝抑制试验以 确定病毒。此外，细胞培养也可应用，接种动物分离培养的方法目前很少应用，但狂犬病毒及乙型脑炎病毒的分离与鉴定中还需应用动物接种，并结合用特异抗体作中和试验或作免疫荧光染色以鉴定病毒种类 2 检测抗体：用病毒特异性抗原可以检

12、测感染者血清中的IgM，检测病毒特异性IgM抗体可诊断急性感染，特别是IgM抗体的存在对证实孕妇感染风疹病毒尤为重。另外，检测早期抗体可以快速诊断病原体 利用特异抗原检测IgG类抗体，则需早期和恢复期双份血清，且抗体效价4倍以上增高方有诊断意义。此外，分子生物学检测技术、气相色谱技术等，均可用来分析和鉴定病毒感染 第二节 抗病毒治疗 病毒感机体引起疾病是病毒与机体相互作用的结果.因此,抗病毒治疗应采取既针对病毒又针对机体的综合措施,即一方面选用抑制病毒复制的药物或制剂,另一方面需采用提高机体免疫应答,促进消灭病毒感染细胞 (一)核苷类似物 核苷类似物是最早用于临床的抗病毒药物，他是用合成的异常

13、嘧啶取代病毒DNA前体的胸腺嘧啶，通过使异常嘧啶掺入到子代DNA中，阻抑子代病毒基因的合成与表达，从而抑制病毒的复制或复制出的病毒失去感染性 1 碘尿苷（IDU，疱疹净）用于治疗眼疱疹病毒感染。除可作用于病毒DNA，同时也掺入细胞的DNA组织细菌DNA合成，具有一定的毒性 2.无环鸟苷（ACV，阿昔洛韦)和丙氧鸟苷(DHPG)，是新一代核苷类似物。此药受病毒编码的胸腺嘧啶核苷激酶作用而磷酸化后，方可对病毒DNA起作用。由于正常细胞中无无环鸟苷。因此，仅在有病毒感染的细胞中发挥抗病毒作用，对病毒具有选择性，对宿主细胞毒性很小，主要用于疱疹病毒感染引起的单纯疱疹、生殖器疱疹及带状疱疹。丙氧鸟苷治疗

14、效果比无环鸟苷强100倍，但毒性也较高 3 二脱氧胞嘧啶核苷 1992年批准使用，亦为核苷类似物，用于HIV感染以及HBV感染 4 另一种核苷类药物(3TC)，1995年批准使用的核苷类似物，抑制HIV的逆转录酶和病毒DNA合成，用于HIV和HBV感染的治疗 5 3氮唑核苷即病毒唑 抑制DNA与RNA合成，用于流感病毒和呼吸道合胞病毒感染的治疗，但因其对细胞核酸也有抑制作用，故副作用较多 （二）病毒蛋白酶抑制物 有些病毒本身除可编码病毒复制和转录后剪接、加工酶外，还可有降解大分子病毒蛋白的酶，因此根据病毒蛋白酶的结构进行设计并研制病毒蛋白酶抑制剂。在HIV中已设计出针对逆转录病酶及蛋白酶活性位

15、点的抑制剂，其商品名为intonavir及ritonavir。华裔美国科学家用3TC加蛋白酶抑制剂联合治疗HIV，被称为“鸡尾酒”治疗方案，可较长期抑制病毒复制，受到普遍重视 三 其他 干扰素和干扰素诱生剂以及细胞因子IL-12，TNF和一批中药等天然药物如黄芪、板蓝根、大青叶等也具有抑制病毒复制的作用 IFN治疗乙型及丙型肝炎也有效，对HBeAg阳性的慢性肝炎，HBeAg的消失率可从7.3%升至25%，IFN对丙型肝炎效果更好，有效率可达40%，也可用于治疗人乳头瘤病毒及鼻病毒感染 中药对肠道病毒、呼吸道病毒、虫媒病毒、肝炎病毒感染有一定防治作用 四 抗病毒基因治疗 选择病毒基因组中的靶基因

16、，然后设计互补的DNA序列片段，通过反义寡核苷酸与病毒关键基因结合后，可阻碍DNA的复制与RNA的转录。对RNA的反义寡核苷酸通过与靶基因mRNA 互补结合后，阻碍病毒 mRNA与核糖体结合而阻碍转译病毒蛋白等。这类抗病毒制剂主要问题是成本费高，制剂不稳定。迄今被批准用于临床的只有针对抗巨细胞病毒的反义核酸，局部用于巨细胞病毒感染的脉络膜和视网膜炎 五 免疫抑制剂 鉴于病毒中和抗体可阻断病毒进入易感细胞，因此抗病毒的特异免疫不仅用于预防，而且可用于治疗。我国已用针对乙脑病毒包膜抗原单的单克隆抗体治疗乙脑患者，有较好疗效。现已有重组表达人源单克隆抗体作为治疗单纯疱疹病毒、乙型肝炎病毒、及HIV病

17、毒的治疗疫苗。狂犬疫苗是在潜伏期内注射，也被视为一种治疗性疫苗第三节 抗病毒感染的预防 迄今为止很多病毒感染尚无有效的治疗方法，故积极预防显得十分重要。可用疫苗作人工自动免疫，或以免疫介质(免疫球蛋白、干扰素等)进行人工被动免疫或过继性免疫。1 常规活疫苗（即减毒活疫苗)，通常是用自然或人工选择法(如温度敏感株)筛选的对人低毒或无毒的变异株制成的疫苗，如脊髓灰质炎、流感、麻疹的减毒活疫苗等 2 灭活全病毒疫苗 应用物理或化学方法使病毒完全灭活而制成的疫苗。常用的有乙型脑炎、狂犬病、流感等灭活疫苗 3.基因工程疫苗 利用基因工程制备新型生物制品，如将编码病毒特异抗原的基因提取出来，用合适的载体将

18、此段基因带入真核或原核细胞的基因组中，随着细胞的繁殖，带有病毒目的基因的细胞DNA(包括质粒)可翻译合成病毒的特异性抗原。此法可大大降低成本，但制备技术要求高，疫苗的后处理也较困难 4.核酸疫苗 包括DNA疫苗 和RNA 疫苗是由载体和编码病原体某种抗原的cDNA或mRNA构建而成，主要是以直接注射的方式被导入机体。进入机体的核酸疫苗能够表达蛋白，进而诱生各种免疫应答。目前，研究较多的是DNA疫苗 核酸疫苗刺激机体产生体液免疫和细胞免疫应答过程类似于病原微生物感染或病毒活疫苗接种。因其能诱导CTL，故核酸疫苗可以预防细胞内感染性疾病；摄入DNA质粒不能使宿主产生抗DNA抗体，也不引起宿主自身免

19、疫病；不需低温保存，可以制成干粉剂便于贮存和使用。核酸疫苗因具有上述优点，可能成为新一代疫苗，在临床感染性疾病如乙型肝炎和流感等的预防方面发挥作用 5 其他类型的疫苗 处于研究的还有模拟病毒表位的合成肽疫苗、抗独特型抗体疫苗、表达多种病毒表位的新型多价联合疫苗等，但因免疫原性低，或还需要数种表位间的干扰或协同作用的研究，目前还没有成熟的产品 6 人工被动免疫的制剂 有免疫血清和丙种球蛋白，或与细胞免疫有关的转移因子等。注射人免疫球蛋白对甲型肝炎、麻疹、脊髓灰质炎等是一种紧急预防措施，可使接触病原者不出现症状或仅出现轻微症状。近年来有人应用含有高滴度抗HBs的乙肝免疫球蛋白(HBIg)预防乙型肝

20、炎有一定效果。在使用免疫球蛋白时因其半衰期短，故应注意有效期 第26章 呼吸道病毒 第一节 流感病毒 流行性感冒病毒，简称流感病毒属正粘病毒科，包括甲、乙、丙3个型。其中甲型流感病毒抗原性易发生变异，曾多次引起世界性大流行。在1918-1919年的灾难性大流行中，全世界有2000万人死于流感，而据最新资料，仅1998年初春日本中小学生就有88万人罹患流感，已死亡16人；乙型流感病毒对人类致病性较低，常局部爆发；丙型流感病毒主要侵犯婴幼儿或只引起人类轻微的上呼吸道感染，很少流行 一、生物学性状 (一)形态与结构 流感病毒呈球形，直径80-120nm，初次从患者分离出的病毒呈丝状或杆状。病毒体的结

21、构从内向外依次为核衣壳、包膜和刺突 1.核心 病毒的核酸为分节段的单股负链RNA,甲型、乙型流感病毒为8个、丙型为7个节段。流感病毒核酸进入细胞核内核酸拆开分节段复制，病毒成熟时再重新装配于子代衣壳中。每个节段为一个基因，分别编码不同的蛋白质，所以病毒在复制中易发生基因重组，出现新亚型 核酸外包绕的衣壳蛋白称核蛋白(NP)。衣壳蛋白呈螺旋对称排列。NP无感染性，抗原结构稳定，有型特异性。很少发生变异，其抗体无中和病毒能力 2 包膜 流感病毒包膜有两层结构，内层为病毒核酸编码的基质蛋白M1，M蛋白抗原性稳定，亦具有型的特异性。外层为来自宿主细胞的脂质双层膜。包膜上有两种刺突：血凝素（HA）和神经

22、氨酸酶（NA），血凝素的数量较神经氨酸酶多，大约为51。他们极易发生变异，是划分流感病毒亚型的依据 (1)血凝素(HA)单体呈三棱柱形，是由3条糖蛋白肽链以非共价键形式连接成3聚体，用胰蛋白酶可水解成2种不同的多肽，即HA1和HA2两个亚单位。HA1是同红细胞、宿主细胞的受体相连接的部位，因而与感染性有关；HA2具有膜融合活性作用，使HA与病毒体包膜相结合。因此HA必须断裂成HA1和HA2才具有感染性。HA抗原结构易发生改变，是甲型流感病毒分亚型的主要依据 HA的主要功能：HA能凝集多种动物或人的红细胞。这是因为HA与红细胞表面的糖蛋白受体结合，使红细胞发生凝集(简称血凝)。血凝现象可以被特异性抗体所抑制，称为血凝抑制(HI)现象；吸附宿主细胞 病毒颗粒可借助于HA吸附到宿主细胞上，是病毒进入宿主细胞的先决条件；具有抗原性HA刺激机体可产生中和抗体，具有保护作用