医学微生物学课件病毒总轮二.pptx

1、病毒学基本原理（二）病毒学基本原理（二）1病毒致病作用3病毒感染的检查方法2抗病毒免疫5病毒感染的治疗4病毒感染的特异性预防病毒的感染与免疫病毒的感染与免疫如何在感染细胞后进行自身的如何在感染细胞后进行自身的增值增值；如何逃避如何逃避宿主的防御宿主的防御性攻击；性攻击；如何从一个个体向另一个个体如何从一个个体向另一个个体传播传播；病毒的致病作用只是它为了解决其病毒的致病作用只是它为了解决其复制、逃逸和传播复制、逃逸和传播三个问题所采取策略三个问题所采取策略造成的结果。造成的结果。一、病毒感染的传播方式一、病毒感染的传播方式 病毒在人群不同个体间的传播，引起水病毒在人群不同个体间的传播，引起水平

2、感染。平感染。病毒直接由亲代传给子代，引起垂直感病毒直接由亲代传给子代，引起垂直感染。染。呼吸道呼吸道消化道消化道眼或泌尿生殖道眼或泌尿生殖道破损皮肤破损皮肤输血、注射或器官移植输血、注射或器官移植经胎盘、围产期经胎盘、围产期水水平平传传播播垂直传播垂直传播 多数病毒单一途径进入机体，少数病毒多数病毒单一途径进入机体，少数病毒可多途径进入机体，如可多途径进入机体，如HIVHIV。二、病毒感染的致病机制二、病毒感染的致病机制1 1病毒在机病毒在机体里的生体里的生命活动对命活动对宿主细胞宿主细胞的影响的影响3 3病毒在机病毒在机体里为了体里为了生存而采生存而采取的免疫取的免疫逃逸策略逃逸策略2 2

3、感染病毒感染病毒后，机体后，机体免疫防御免疫防御造成的免造成的免疫损伤疫损伤 稳定感染状态稳定感染状态细胞凋亡细胞凋亡包涵体形成包涵体形成243基因整合基因整合/细胞转化细胞转化51杀细胞效应杀细胞效应又 称又 称“杀 细 胞 感 染杀 细 胞 感 染”（c y t o c i d a l c y t o c i d a l infectioninfection），无包膜病毒），无包膜病毒/杀伤性强病毒杀伤性强病毒C.C.影响细胞溶酶体：影响细胞溶酶体：释放溶酶体酶释放溶酶体酶细胞溶解细胞溶解 (又称溶细胞性感染又称溶细胞性感染)A.A.阻断细胞大分子合成：早期蛋白阻断细胞大分子合成：早期蛋白

4、 B.B.某些病毒衣壳蛋白的直接杀伤作用某些病毒衣壳蛋白的直接杀伤作用QuestionQuestion病毒的杀细胞效病毒的杀细胞效应可以观察到吗？应可以观察到吗？多为有包膜病毒，如流感病毒、疱疹病毒等多为有包膜病毒，如流感病毒、疱疹病毒等膜表面有膜表面有病毒抗原病毒抗原细胞融合细胞融合病毒病毒感染后，形成多核巨细胞感染后，形成多核巨细胞宿宿主主细细胞胞膜膜发发生生变变化化 病毒复制或病毒复制或转录过程中形成转录过程中形成的复合物、病毒的复合物、病毒装配过程中出现装配过程中出现的中间体，以及的中间体，以及核衣壳等均可在核衣壳等均可在宿主细胞的某一宿主细胞的某一部分积聚形成部分积聚形成包包涵体涵体

5、。内基小体（内基小体（Negri bodyNegri body）细胞凋亡是由基因控制的程序性细胞死细胞凋亡是由基因控制的程序性细胞死亡，为正常的生物学现象。亡，为正常的生物学现象。病毒编码蛋白可间接诱导、调控宿主细病毒编码蛋白可间接诱导、调控宿主细胞凋亡程序。胞凋亡程序。嗜肝嗜肝DNADNA病毒、逆转录病毒，在其复病毒、逆转录病毒，在其复制过程中，可将病毒制过程中，可将病毒DNADNA整合至细胞染色整合至细胞染色体中，导致细胞转化。体中，导致细胞转化。这种转化往往与肿瘤的形成密切相这种转化往往与肿瘤的形成密切相关。如关。如 EBVEBV、HBVHBV、HHV-2HHV-2和和-8-8、HPV-

6、6HPV-6、1111、1616和和1818、HTLV-1HTLV-1等可诱发等可诱发15%15%的人类的人类肿瘤；肿瘤；至少至少100 100 种病毒能引起动物恶性种病毒能引起动物恶性肿瘤。肿瘤。炎性因子的炎性因子的病理作用病理作用31抗体介导的免抗体介导的免疫病理损伤疫病理损伤细胞介导的免细胞介导的免疫病理损伤疫病理损伤2免疫抑制免疫抑制作用作用4型变态反应型变态反应 病毒侵入细胞病毒侵入细胞 诱发细胞表面诱发细胞表面 出现新抗原出现新抗原 与特异性抗体结合与特异性抗体结合 +补体参与补体参与 细胞破坏细胞破坏型变态反应型变态反应1 1细胞免疫细胞免疫也损伤宿也损伤宿主细胞，主细胞，造成造

7、成功能功能紊乱紊乱2 2与宿主细与宿主细胞有共同胞有共同的抗原，的抗原，造成造成自身自身免疫疾病免疫疾病 型超敏反应型超敏反应致敏致敏T T细胞细胞 (CTL)(CTL)机体产生的抗体机体产生的抗体 共同抗原共同抗原自身免疫病自身免疫病 INF-,TNF-,IL-1 血管活化因子血管活化因子 休克、休克、DIC等等病毒感染病毒感染抑制免疫功能抑制免疫功能激活潜伏的病毒激活潜伏的病毒促进肿瘤的生长促进肿瘤的生长病毒持续性感染病毒持续性感染（escape of immune responses)反应病毒毒力的重要因素反应病毒毒力的重要因素免疫逃逸机制：免疫逃逸机制：细胞内寄生，或者形成合胞体细胞内

8、寄生，或者形成合胞体 抗原结构多态性和变异抗原结构多态性和变异 损伤免疫细胞，或特异性抑制免疫反应损伤免疫细胞，或特异性抑制免疫反应 降低抗原的表达降低抗原的表达 病毒的免疫增强作用病毒的免疫增强作用 病毒进入机体后，凭借其生命活动病毒进入机体后，凭借其生命活动对宿主细胞、免疫系统造成各种各样的对宿主细胞、免疫系统造成各种各样的损伤，同时，又不断的进化着自身的抗损伤，同时，又不断的进化着自身的抗宿主免疫机制的能力，总之，其目的是宿主免疫机制的能力，总之，其目的是为了为了保存它的生命力保存它的生命力！而病毒能否对宿！而病毒能否对宿主造成主造成实质性的影响取决于：实质性的影响取决于：病毒株的病毒株

9、的毒力毒力、病毒感染剂量病毒感染剂量、感染途径感染途径以及以及宿宿主的免疫状态主的免疫状态！QuestionQuestion病毒进入机体后病毒进入机体后会有怎样的结局？会有怎样的结局？三、病毒感染的类型三、病毒感染的类型流产感染：流产感染：SV40SV40小鼠小鼠 限制性感染：细胞暂时性感染，随限制性感染：细胞暂时性感染，随 后不感染后不感染 是否有临床症状是否有临床症状感染感染 感染部位感染部位 滞留时间滞留时间隐性感染（亚临床感染）：隐性感染（亚临床感染）：不引起临床症状；病毒携带者不产生不引起临床症状；病毒携带者不产生免疫力，可成为免疫力，可成为重要传染源重要传染源。显性感染（临床感染）

10、：显性感染（临床感染）：病毒在宿主细胞内大量增殖引起明显病毒在宿主细胞内大量增殖引起明显 的临床症状。的临床症状。局部局部和和全身性全身性感染感染（局部增（局部增殖殖血流血流单单核吞噬细胞系核吞噬细胞系统增殖统增殖血流血流靶器官）靶器官）急性病毒感染（急性病毒感染（actue viral infectionactue viral infection）潜伏期短潜伏期短,发病急发病急,病程短病程短,病后体内不病后体内不留病毒，又称病原消灭型感染。留病毒，又称病原消灭型感染。持续性病毒感染持续性病毒感染 病毒持续存在体内病毒持续存在体内,可有或无临床症状可有或无临床症状 而长期携带病毒而长期携带病毒

11、,为为重要传染源重要传染源。机体免疫力弱机体免疫力弱1 1病毒隐蔽逃逸免疫病毒隐蔽逃逸免疫2 2抗原性弱难以免疫抗原性弱难以免疫3 3与宿主基因组整合与宿主基因组整合5 5缺损性干扰颗粒缺损性干扰颗粒4 4慢性感染慢性感染(chronic infection)病程长病毒可检出病程长病毒可检出 如如HBVHBV潜伏感染潜伏感染(latent infection)经感染后，病毒存在于组织细胞中，经感染后，病毒存在于组织细胞中，可反复激活，急性发作可反复激活，急性发作病毒只有在急性发作时才被检出病毒只有在急性发作时才被检出如如 VZV（水痘带状疱疹病毒）（水痘带状疱疹病毒）慢发病毒感染慢发病毒感染(

12、slow vrius infection)潜伏期长，潜伏期长，发病后为亚急性进行性直至死亡发病后为亚急性进行性直至死亡寻常病毒：寻常病毒：非寻常病毒：非寻常病毒：盶粒盶粒 HIV、麻疹病毒、麻疹病毒 持持续续性性感感染染 病毒复制与机体免疫应答病毒复制与机体免疫应答 病毒感染类型病毒感染类型病毒入侵数量大且大量复制病毒入侵数量大且大量复制重症临床发病及死亡重症临床发病及死亡病毒侵入机体，大量病毒侵入机体，大量复制和产生强免疫应复制和产生强免疫应答，明显病理反应答，明显病理反应典型临床感染典型临床感染轻型临床症状轻型临床症状病毒侵入机体复制和病毒侵入机体复制和免疫应答，但未引起免疫应答，但未引起

13、明显的病理反应明显的病理反应隐性感染或隐性感染或亚临床感染亚临床感染病毒侵入机体清病毒侵入机体清除且无免疫应答除且无免疫应答暴露后暴露后未感染未感染病毒感染结局的示意图病毒感染结局的示意图四、病毒与肿瘤四、病毒与肿瘤病毒与人类肿瘤发生关系密切。病毒与人类肿瘤发生关系密切。致肿瘤病毒：致肿瘤病毒：人乳头瘤病毒人乳头瘤病毒HPVHPV（良性人疣）（良性人疣）人类嗜人类嗜T T细胞病毒细胞病毒HTLVHTLV（人（人T T细胞白血病）细胞白血病）肿瘤相关病毒：肿瘤相关病毒：HBVHBV、HCVHCV、EBEB、HPVHPV、HSV-2HSV-2、HHV-8HHV-8等。等。病毒是肿瘤诱导剂，但肿瘤不

14、是病毒感病毒是肿瘤诱导剂，但肿瘤不是病毒感染的必然结果。染的必然结果。病毒使细胞生长去调节，细胞转化成致病毒使细胞生长去调节，细胞转化成致癌表型，可致动物肿瘤，或仅转化，不癌表型，可致动物肿瘤，或仅转化，不具备体内致瘤能力。具备体内致瘤能力。细胞转化并非致瘤的必须步骤。长时间细胞转化并非致瘤的必须步骤。长时间无限增殖细胞比正常细胞更易于突变或无限增殖细胞比正常细胞更易于突变或基因重排。基因重排。QuestionQuestion还记得机体免疫还记得机体免疫系统的组成吗？系统的组成吗？天然屏障天然屏障 非特异性免疫系统非特异性免疫系统特异性免疫系统特异性免疫系统侵袭性侵袭性病原体病原体五、抗病毒的

15、固有免疫五、抗病毒的固有免疫 在在诱生剂诱生剂和某些细胞因子的作用下，和某些细胞因子的作用下，由宿主基因编码产生的一组糖蛋白，具有由宿主基因编码产生的一组糖蛋白，具有高度的活性和多种功能高度的活性和多种功能。抗病毒作用抗病毒作用 种属特异性种属特异性 广谱广谱 产生早产生早 免疫调节作用免疫调节作用 活化活化NKNK细胞、细胞、TcTc细胞细胞 抗肿瘤作用抗肿瘤作用 抑制细胞分裂抑制细胞分裂 编码基因位于人细胞中编码基因位于人细胞中，型位于第型位于第9 9对染色体短臂上，对染色体短臂上，型位于第型位于第1212对染色体对染色体长臂上；正常处于长臂上；正常处于抑制状态抑制状态。病毒、细菌内毒素、

16、人工合成的双链病毒、细菌内毒素、人工合成的双链RNARNA等诱生剂可诱导等诱生剂可诱导INFINF的产生。的产生。不直接作用于病毒，而作用于不直接作用于病毒，而作用于宿主细胞基因宿主细胞基因，合成合成抗病毒蛋白抗病毒蛋白，抑制病毒蛋白合成。，抑制病毒蛋白合成。抗病毒蛋白抑制病毒作用示意图抗病毒蛋白抑制病毒作用示意图 无特异性，无无特异性，无MHCMHC限制，不依赖抗体，限制，不依赖抗体，分泌穿孔素分泌穿孔素 (perforin)(perforin)。六、病毒感染的适应性免疫六、病毒感染的适应性免疫体液免疫体液免疫 抗体中和病毒；抗体中和病毒；血凝抑制抗体、补体结合抗体；血凝抑制抗体、补体结合抗

17、体；预防病毒感染和再感染中起重要作用；预防病毒感染和再感染中起重要作用；细胞免疫细胞免疫 毒性毒性T T淋巴细胞（淋巴细胞（CTLCTL）；）；CD4 CD4+Th1Th1细胞；细胞；在病毒感染中起重要作用；在病毒感染中起重要作用；中和抗体中和抗体 (virus neutralizing antibodies)(virus neutralizing antibodies):由病毒衣壳或包膜抗原刺激产生；与病毒由病毒衣壳或包膜抗原刺激产生；与病毒结合（封闭抗原表位或改变表面构型），结合（封闭抗原表位或改变表面构型），阻止吸附，保护细胞免受感染阻止吸附，保护细胞免受感染,防止病毒防止病毒随血流播散

18、。随血流播散。不能直接灭活病毒不能直接灭活病毒 起预防而非治疗作用起预防而非治疗作用 对细胞内病毒无效对细胞内病毒无效 血凝抑制抗体血凝抑制抗体 (haemagglutination(haemagglutination inhibition antibodiesinhibition antibodies，HIAb):HIAb):含血凝含血凝素抗原诱发，如流感和乙脑病毒素抗原诱发，如流感和乙脑病毒HIAbHIAb可中可中和病毒的感染性和病毒的感染性补体结合抗体补体结合抗体 (complement fixation(complement fixation antibodies):antibodie

19、s):病毒内部抗原或表面非中和病毒内部抗原或表面非中和抗原诱发，调理作用增强巨噬细胞的吞噬抗原诱发，调理作用增强巨噬细胞的吞噬作用，辅助诊断。作用，辅助诊断。针对细胞内病毒针对细胞内病毒细胞毒性细胞毒性T T细胞细胞(CTL)(CTL)直接作用：直接作用：识别病毒识别病毒抗原的同时必须识别细胞膜上的抗原的同时必须识别细胞膜上的MHCMHC抗原，抗原，分泌细胞因子分泌细胞因子 (cytotoxin)(cytotoxin)淋巴毒素淋巴毒素,趋化因子，趋化因子，IL-2IL-2，-IFN-IFN，TNFTNF等，杀等，杀伤靶细胞。伤靶细胞。CD4CD4+Th1 Th1细胞：细胞：释放细胞因子释放细胞

20、因子IL-2IL-2，-IFNIFN，TNFTNF等等七、抗病毒免疫持续时间七、抗病毒免疫持续时间1.1.有病毒血症的全身性病毒感染：二次病有病毒血症的全身性病毒感染：二次病毒血症，病毒广泛接触免疫系统，病毒毒血症，病毒广泛接触免疫系统，病毒免疫牢固，持续时间长，如水痘、麻疹；免疫牢固，持续时间长，如水痘、麻疹；2.2.只有单一血清型的病毒感染，免疫力牢只有单一血清型的病毒感染，免疫力牢固，时间长，如乙脑，而鼻病毒相反；固，时间长，如乙脑，而鼻病毒相反；3.3.易发生病毒抗原变异，短暂免疫；易发生病毒抗原变异，短暂免疫；病毒感染的检查方病毒感染的检查方法与防止原则法与防止原则一、病毒感染的检查

21、方法一、病毒感染的检查方法 原则：原则：特异、敏感、快速、简便特异、敏感、快速、简便 流行病学和临床特点流行病学和临床特点生物学特点、机体免疫应生物学特点、机体免疫应答和临床过程答和临床过程病人当前所处的病人当前所处的时机时机1 1、标本的采集与送检、标本的采集与送检:检查成败的关键检查成败的关键。2 2、标本采集：急性期标本、标本采集：急性期标本 标本处理：使用抗生素标本处理：使用抗生素 标本送检：冷藏、快速送检标本送检：冷藏、快速送检 血清学检查应采双份标血清学检查应采双份标病毒的人工培养病毒的人工培养必需在活细胞内增殖。必需在活细胞内增殖。n动物接种：动物接种：早期对病毒生物学特性研究的

22、早期对病毒生物学特性研究的主要方式，现仅限于研究病毒或毒株的致主要方式，现仅限于研究病毒或毒株的致病性或为确切诊断病原体为病毒。病性或为确切诊断病原体为病毒。n鸡胚接种鸡胚接种n细胞培养细胞培养 登革病毒对新生乳鼠的致病作用登革病毒对新生乳鼠的致病作用1-31-3日龄乳鼠接种病毒日龄乳鼠接种病毒 6 6日后，小鼠陆续出现体日后，小鼠陆续出现体弱、弓背、行动迟缓等症状。弱、弓背、行动迟缓等症状。9-14 day9-14 day，受精鸡胚，受精鸡胚 (embryonated eggs)(embryonated eggs)绒毛尿囊膜接种绒毛尿囊膜接种 (allantocherion inoculat

23、ion)(allantocherion inoculation)尿囊腔接种尿囊腔接种 (allantoic cavity inoculation)(allantoic cavity inoculation)羊膜腔接种羊膜腔接种(amniotic cavity inoculation)(amniotic cavity inoculation)：流：流感病毒初次分离感病毒初次分离卵黄囊接种卵黄囊接种 (yolk sac inocaulation)(yolk sac inocaulation)是目前分离病毒及了解病毒生物学特性和病毒疫苗生是目前分离病毒及了解病毒生物学特性和病毒疫苗生产的主要工具。产

24、的主要工具。原代细胞培养原代细胞培养：来自动物或人组织直接用蛋白酶消化：来自动物或人组织直接用蛋白酶消化所获得的细胞，经培养后可贴壁或悬浮生长。对病毒所获得的细胞，经培养后可贴壁或悬浮生长。对病毒易感性高，主要作为从标本中分离病毒的工具。易感性高，主要作为从标本中分离病毒的工具。二倍体细胞株二倍体细胞株：在体外连续在体外连续50-10050-100代后仍保持其二倍代后仍保持其二倍染色体数目的单层细胞。染色体数目的单层细胞。传代细胞株：传代细胞株：可连续传代的细胞系或来自肿瘤组织或可连续传代的细胞系或来自肿瘤组织或来自发生自动转化的原代细胞系。来自发生自动转化的原代细胞系。1、增殖指征：细胞变化

25、 红细胞吸附 细胞代谢改变 QuestionQuestion细胞感染病毒后细胞感染病毒后会有哪些变化？会有哪些变化？1 1、细胞病变效应细胞病变效应 (CPE)(CPE)：细胞变圆、细胞变圆、聚集、坏死、溶解或脱落等；聚集、坏死、溶解或脱落等；2 2、多核巨细胞或称融合细胞多核巨细胞或称融合细胞：如麻：如麻 疹病毒作用于细胞膜，可使邻近疹病毒作用于细胞膜，可使邻近 的细胞相互融合；的细胞相互融合；3 3、包涵体包涵体：如狂犬病病毒、麻疹病：如狂犬病病毒、麻疹病 毒等可在培养细胞中形成胞浆或毒等可在培养细胞中形成胞浆或 核内的包涵体；核内的包涵体；细胞的变化细胞的变化病毒包涵体的类型病毒包涵体的

26、类型 流感或副流感病毒等感染细胞后，由于流感或副流感病毒等感染细胞后，由于细胞膜上出现了血凝素，具有吸附脊椎动细胞膜上出现了血凝素，具有吸附脊椎动物物 (豚鼠、鸡、猴等豚鼠、鸡、猴等)红细胞的能力，这一红细胞的能力，这一现象称现象称红细胞吸附红细胞吸附。测定正粘病毒与副粘病毒的增殖。测定正粘病毒与副粘病毒的增殖。若有相应的抗血清，则能中和细胞膜上若有相应的抗血清，则能中和细胞膜上的血凝素，红细胞吸附不再发生，称的血凝素，红细胞吸附不再发生，称红细红细胞吸附抑制试验胞吸附抑制试验。病毒感染细胞的结果可使培养液的病毒感染细胞的结果可使培养液的pHpH值改变，说明细胞的代谢在病毒感染后发值改变，说明

27、细胞的代谢在病毒感染后发生了变化。这种培养环境的生化改变也可生了变化。这种培养环境的生化改变也可作为判断病毒增殖的指标。作为判断病毒增殖的指标。检验标本检验标本 杀灭杂菌杀灭杂菌(青、链霉素青、链霉素)接种易感的动物接种易感的动物出现病状出现病状 鸡胚鸡胚病变或死亡病变或死亡细胞培养细胞培养细胞病变细胞病变 鉴定病毒种型鉴定病毒种型(血清学方法血清学方法)病毒分离成功 原理：原理：用已知病毒抗原来检测病人血用已知病毒抗原来检测病人血清中有无相应抗体，故须待病人感染后清中有无相应抗体，故须待病人感染后体内产生抗体时才能检出。体内产生抗体时才能检出。双份血清：双份血清：采取患者急性期血清与采取患者

28、急性期血清与恢复期血清，两次血清抗体滴度相差恢复期血清，两次血清抗体滴度相差4 4倍倍以上时，才有诊断意义。以上时，才有诊断意义。课堂小结一课堂小结一1 1、机体对病毒的防御机制、机体对病毒的防御机制 3 3个层次；干扰素个层次；干扰素 2 2、病毒对机体的致病作用、病毒对机体的致病作用 2 2个层次；感染的类型个层次；感染的类型课堂小结二课堂小结二1 1、病毒感染的检查方法、病毒感染的检查方法 标本的采集与送检、快速诊断标本的采集与送检、快速诊断2 2、病毒的分离培养、病毒的分离培养 三种常用方法三种常用方法复习思考题复习思考题1 1、病毒的持续性感染可分为哪三种？、病毒的持续性感染可分为哪三种？之间有何区别？之间有何区别？2 2、简述干扰素的抗病毒作用。、简述干扰素的抗病毒作用。3 3、如果发生了一起病毒性疾病，如、如果发生了一起病毒性疾病，如 何确诊感染的是何种病毒？何确诊感染的是何种病毒？谢谢谢谢thankyouthankyou10.1110.11