1、醫學微生物學病毒感染和免醫學微生物學病毒感染和免疫疫21 1）掌握病毒的傳播方式、病毒的感染類型；）掌握病毒的傳播方式、病毒的感染類型；2 2）熟悉病毒的致病機制、抗病毒免疫；）熟悉病毒的致病機制、抗病毒免疫；3 3）了解特殊的抗病毒免疫。）了解特殊的抗病毒免疫。3病毒的致病作用病毒的致病作用第一節第一節There are two types transmissions垂直傳播垂直傳播 Vertical transmission動物動物人人一、病毒的傳播方式一、病毒的傳播方式水平傳播水平傳播 Horizontal transmission人人人人4水平傳播水平傳播人人水平感染水平感染人人病毒在

2、人群不同個體間的傳播病毒在人群不同個體間的傳播病毒侵入機體的重要門戶病毒侵入機體的重要門戶Horizontal transmission refers to the virus infections transmitted from one individual to another. 輸血、輸液、器官移植輸血、輸液、器官移植呼吸道呼吸道消化道消化道破損的皮膚破損的皮膚眼、泌尿生殖道眼、泌尿生殖道5水平傳播水平傳播動物動物人人Zoonotic transmissionViral diseases that are shared by animals or insects and humans

3、are called viral zoonoses.6垂直傳播垂直傳播垂直感染垂直感染通過胎盤或產道，病毒由母親傳給胎通過胎盤或產道，病毒由母親傳給胎兒的方式兒的方式, 后果嚴重，可致死胎、早后果嚴重，可致死胎、早產或先天畸形。產或先天畸形。Transmission between mother and offspring.胎盤胎盤產道產道產后哺乳產后哺乳密切接觸密切接觸微生物基因經微生物基因經生殖細胞的遺傳生殖細胞的遺傳7 通過胎盤或產道，病毒由母親傳給胎兒的方式通過胎盤或產道，病毒由母親傳給胎兒的方式胎盤：胎盤：風疹病毒、風疹病毒、CMVCMV、HIVHIV、HBVHBV產道產道:HIV:

4、HIV、HSV-IIHSV-II8 產前產前 胎盤胎盤 風疹、巨細胞病毒風疹、巨細胞病毒、梅梅 毒 螺 旋 體 、 弓 形 體 、毒 螺 旋 體 、 弓 形 體 、 圍產期圍產期 已感染的產道已感染的產道 HIVHIV、HSV-IIHSV-II 產后產后 哺乳哺乳 直接接觸巨細胞病毒、乙直接接觸巨細胞病毒、乙 型肝炎病毒型肝炎病毒 生殖細胞生殖細胞 人基因組含人基因組含 多種反轉錄病毒多種反轉錄病毒 病毒病毒DNA9二、病毒感染的致病機制二、病毒感染的致病機制細胞損傷細胞損傷免疫病理損傷免疫病理損傷免疫逃逸免疫逃逸10(一一) 病毒感染對宿主細胞的直接作用病毒感染對宿主細胞的直接作用11Eff

5、ects of viral infection on cellsCytocidal Effect殺細胞效應殺細胞效應Steady State Infection 穩定狀態感染穩定狀態感染Inclusion body 包涵體形成包涵體形成Apoptosis 細胞凋亡細胞凋亡Gene integrated and Cell transformation 基因整合與細胞轉化基因整合與細胞轉化12 Cytocidal effect 殺細胞效應殺細胞效應 定義：病毒在宿主細胞復制完畢，在很定義：病毒在宿主細胞復制完畢，在很短時間內一次釋放大量子代病毒，細胞被裂短時間內一次釋放大量子代病毒，細胞被裂解死亡

6、，稱為殺細胞性感染。解死亡，稱為殺細胞性感染。 機制：病毒在增殖過程中阻斷細胞核酸與機制：病毒在增殖過程中阻斷細胞核酸與蛋白質的合成，使細胞功能紊亂，造成細胞蛋白質的合成，使細胞功能紊亂，造成細胞病變死亡。病變死亡。13Cytopathic Effect CPE14A uninfected fibroblast cellsCell rounding due to herpes simplex virus15 定義：有些病毒進入細胞后能夠復制，定義：有些病毒進入細胞后能夠復制，卻不引起細胞裂解、死亡，常見于包膜病毒，卻不引起細胞裂解、死亡，常見于包膜病毒，如皰疹病毒等如皰疹病毒等 穩定狀態感染穩

7、定狀態感染 細胞結局：細胞結局：(1) 細胞融合細胞融合 (2) 細胞表面出現新抗原細胞表面出現新抗原16Infected cellNormal cellfusionMultinucleated giant cells多核巨細胞多核巨細胞病病 毒毒 介介 導導細細 胞胞 融融 合合Infected cell17細細 胞胞 融融 合合18病毒編碼的病毒編碼的異種抗原異種抗原為特異性抗體或為特異性抗體或CTL細胞識別細胞識別1920Ab識別細胞表面出現識別細胞表面出現的新抗原，對感染病毒的新抗原，對感染病毒的靶細胞進行殺傷。的靶細胞進行殺傷。21 包涵體形成包涵體形成定定 義義 有些病毒感染細胞，

8、有些病毒感染細胞，在光學顯微鏡下可在光學顯微鏡下可見胞漿或胞核能內見胞漿或胞核能內出現嗜酸性或嗜堿出現嗜酸性或嗜堿性性 的圓形或不規則的圓形或不規則 形的團塊稱包涵體。形的團塊稱包涵體。 原原 因因病毒顆粒的聚集體病毒顆粒的聚集體增殖留下的痕跡增殖留下的痕跡病毒感染引起的病毒感染引起的細胞反應物細胞反應物22Negri bodyNegri body狂犬病毒神經細胞內形成的包涵體內基小體狂犬病毒神經細胞內形成的包涵體內基小體23 Apoptosis can serve as a defense mechanism for the host cell to combat viral infecti

9、on. 病毒感染，病毒產生的蛋白質可病毒感染，病毒產生的蛋白質可誘導細胞凋亡。誘導細胞凋亡。細細 胞胞 凋凋 亡亡24The viral genome linking with hostcellular DNA is called integration.This phenomenon results in the host cell to undergo oncogenic transformation.病毒基因整合在宿主細胞基因上，導致細病毒基因整合在宿主細胞基因上，導致細 胞轉化，增殖變快，失去細胞間接觸抑制。胞轉化，增殖變快，失去細胞間接觸抑制。Gene integrated and

10、cell transformation 基因整合與細胞轉化基因整合與細胞轉化25(二二) 病毒感染的免疫病理作用病毒感染的免疫病理作用 抗體介導的免疫病理作用抗體介導的免疫病理作用 細胞介導的免疫病理作用細胞介導的免疫病理作用 致炎性細胞因子的病理作用致炎性細胞因子的病理作用 免疫抑制作用：例如：免疫抑制作用：例如：HIV26細胞介導的免疫病理作用細胞介導的免疫病理作用27（三）病毒的免疫逃逸機制（三）病毒的免疫逃逸機制 病毒的免疫逃逸（病毒的免疫逃逸（Viral mechanisms of escape of immune responses）是）是反映反映病毒毒力的另一重要因素。病毒通過逃

11、避免病毒毒力的另一重要因素。病毒通過逃避免疫監視、防止免疫激活或阻止免疫反應發生疫監視、防止免疫激活或阻止免疫反應發生等方式來逃脫免疫應答。有些病毒通過編碼等方式來逃脫免疫應答。有些病毒通過編碼特異性抑制免疫反應蛋白質實現免疫逃逸。特異性抑制免疫反應蛋白質實現免疫逃逸。有些病毒形成合胞體讓病毒在細胞間傳播逃有些病毒形成合胞體讓病毒在細胞間傳播逃避抗體作用。避抗體作用。 28免疫逃逸機制病毒舉例及作用方式細胞內寄生所有病毒皆為嚴格細胞內寄生，通過逃避抗體、補體及藥物作用而發揮逃避免疫機制的作用 抗原變異HIV、甲型流感病毒高頻率的抗原變異使得免疫應答滯后 抗原結構復雜鼻病毒、柯薩奇病毒、ECHO

12、病毒等型別多，抗原多態性致使免疫應答不利 損傷免疫細胞HIV、EB病毒、麻疹病毒等可在T或B細胞內寄生并導致宿主細胞死亡 降低抗原表達腺病毒、巨細胞病毒可抑制MHC-轉錄、表達 病毒的免疫增強作用登革病毒以及其他黃病毒再次感染，因機體內預先存在或經胎盤獲得中和抗體能促進游離的病毒進入單核細胞內，并大量增殖，導致病毒血癥及病毒-抗體復合物形成，繼之大量細胞因子及血管活性因子釋放，導致登革熱休克綜合征 29 向外播散病毒向外播散病毒 機體獲得特異性免疫機體獲得特異性免疫隱性感染隱性感染顯性感染顯性感染三、病毒感染類型三、病毒感染類型病毒攜帶者病毒攜帶者 急性感染急性感染 持續性感染持續性感染 30

13、 非顯性感染非顯性感染/ /亞臨床感染亞臨床感染 病毒侵入機體內，不引起臨床癥狀、且被機體病毒侵入機體內，不引起臨床癥狀、且被機體清除的感染。清除的感染。 形成原因：病毒毒力弱、機體防御較強，病毒不形成原因：病毒毒力弱、機體防御較強，病毒不能大量增殖，未造成細胞、組織嚴重損傷；或最能大量增殖，未造成細胞、組織嚴重損傷；或最終不能侵入靶細胞。終不能侵入靶細胞。 意義：意義： （1 1）獲得免疫力；）獲得免疫力； （2 2）隱性感染者隱性感染者、病毒攜帶者病毒攜帶者成為傳染源；成為傳染源；31 病毒感染后，因組織細胞受損嚴重，患者出現明顯的病毒感染后，因組織細胞受損嚴重，患者出現明顯的臨床癥狀。從

14、病毒進入機體到出現臨床癥狀的時間，稱為臨床癥狀。從病毒進入機體到出現臨床癥狀的時間，稱為潛伏期潛伏期。病毒傳染性最強的時期是在潛伏后期和出現臨床。病毒傳染性最強的時期是在潛伏后期和出現臨床癥狀之前的時期。癥狀之前的時期。（1 1）按感染部位分可表現為）按感染部位分可表現為局部局部和和全身感染全身感染；（2 2）按）按癥狀出現早晚癥狀出現早晚和和持續時間長短持續時間長短可分為：可分為： 急性感染：潛伏期短，發病急，病程短，恢復快；恢復后急性感染：潛伏期短，發病急，病程短，恢復快；恢復后病毒被徹底清除，機體獲得免疫力。如流感，甲肝等。病毒被徹底清除，機體獲得免疫力。如流感，甲肝等。 持續性感染：持

15、續性感染： 病毒在體內持續存在幾個月病毒在體內持續存在幾個月, ,幾年幾年, ,幾十年，甚至終身攜幾十年，甚至終身攜帶，經常帶，經常/ /反復有病毒排除體外，但缺乏持續性的臨床表現。反復有病毒排除體外，但缺乏持續性的臨床表現。32 Persistent Infection慢性感染慢性感染Chronic Infection慢發病毒感染慢發病毒感染Slow virus Infection潛伏感染潛伏感染Latent Infection持續性感染持續性感染急性病毒感染的遲發并發癥急性病毒感染的遲發并發癥Delayed complication after acute viral infection機

16、體免疫力弱機體免疫力弱病毒抗原性太弱病毒抗原性太弱病毒存在于隱蔽部位病毒存在于隱蔽部位缺損性干擾顆粒，基因整合缺損性干擾顆粒，基因整合33 持續性感染 持持續續性性病病毒毒感感染染34潛伏感染潛伏感染原發感染原發感染潛伏潛伏潛伏潛伏lifelong . 再發再發再發再發有癥狀有癥狀或無癥狀或無癥狀無癥狀無癥狀病毒檢測陰性病毒檢測陰性有癥狀有癥狀病毒檢測陽性病毒檢測陽性35gingivostomatitisblisters near the lip36水痘帶狀病水痘帶狀病毒感染毒感染與帶狀皰疹與帶狀皰疹37virus組織組織有癥狀有癥狀無癥狀無癥狀慢性感染慢性感染交替交替病毒檢測病毒檢測陽性陽性

17、原發感染原發感染傳染源傳染源5438Chronic hepatitis 慢性肝炎慢性肝炎 Hepatitis B and Hepatitis C virus carriers can produce virus for years.感染者可攜帶病毒多年甚至終生感染者可攜帶病毒多年甚至終生Example 5539肝炎患者肝炎患者40慢發病毒感染慢發病毒感染Primary Infectionlatency潛伏潛伏reoccur.58symptoms orasymptomsasymptomsvirus detecting positive or negativesymptomsvirus detec

18、ting positive41Kaposi sarcoma lesion on the leg4243 “Slow ?M A prolonged incubation period 長期潛伏長期潛伏A Virus continues to multiply 病毒持續復制病毒持續復制 Clinical symptoms are usually not evident 潛伏期臨床癥狀不明顯潛伏期臨床癥狀不明顯N Progressive deterioration! 進行性的病變進行性的病變Whis is the meaning of “slow” ?44急性病毒感染的遲發并發癥急性病毒感染的遲發并

19、發癥 急性病毒感染后發生致死性的病毒病。如急性病毒感染后發生致死性的病毒病。如 兒童期感染麻疹病毒恢復后，經過十余年后兒童期感染麻疹病毒恢復后，經過十余年后 可發生亞急性硬化性腦炎可發生亞急性硬化性腦炎(SSPE)。開始對。開始對 SSPE的病因不明，經過大量研究在患者腦的病因不明，經過大量研究在患者腦組織中用特殊的細胞共培養等技術后，才證組織中用特殊的細胞共培養等技術后，才證實是由麻疹病毒所致。實是由麻疹病毒所致。 45 大量研究資料顯示許多病毒與人類腫大量研究資料顯示許多病毒與人類腫瘤密切相關。瘤密切相關。 病毒與腫瘤的關系可分為兩種：一種病毒與腫瘤的關系可分為兩種：一種是肯定的，即腫瘤由

20、病毒感染所致，如人是肯定的，即腫瘤由病毒感染所致，如人乳頭瘤病毒引起的人疣，為良性腫瘤，及乳頭瘤病毒引起的人疣，為良性腫瘤，及人類嗜人類嗜T T細胞病毒所致的人細胞病毒所致的人T T細胞白血病，細胞白血病，為惡性腫瘤；另一種是密切相關，但尚未為惡性腫瘤；另一種是密切相關，但尚未獲肯定；如乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒獲肯定；如乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒與原發性肝癌，與原發性肝癌，EBEB病毒與鼻咽癌和淋巴瘤，病毒與鼻咽癌和淋巴瘤，人乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒人乳頭瘤病毒、單純皰疹病毒-2-2型與宮頸型與宮頸癌，以及人皰疹病毒癌，以及人皰疹病毒-8-8與卡波洛肉瘤等。與卡波洛肉瘤等。46病毒感染與腫瘤

21、發生病毒感染與腫瘤發生EB病毒與鼻咽癌、病毒與鼻咽癌、Burkitt淋巴瘤淋巴瘤HSV-2與宮頸癌與宮頸癌HPV與宮頸癌與宮頸癌HBV與原發性肝癌與原發性肝癌HTLV-1與成人與成人T細胞白血病細胞白血病47 人乳頭瘤病毒與宮頸癌人乳頭瘤病毒與宮頸癌 乙型肝炎病毒與肝細胞癌乙型肝炎病毒與肝細胞癌 EBEB病毒與鼻咽癌、惡性淋巴瘤病毒與鼻咽癌、惡性淋巴瘤 人類嗜人類嗜T T細胞病毒與成人細胞病毒與成人T T淋巴細胞白血淋巴細胞白血病病 48 雖然細胞轉化是腫瘤形成的第一步，雖然細胞轉化是腫瘤形成的第一步，但不是形成腫瘤的必經步驟。長時間無限但不是形成腫瘤的必經步驟。長時間無限增殖的細胞比正常細胞

22、更易于突變或基因增殖的細胞比正常細胞更易于突變或基因重排。重排。49Burkitts lymphoma50原發性肝細胞癌原發性肝細胞癌51抗病毒免疫抗病毒免疫Anti-viral infection第二節第二節52MHC細胞細胞因子因子抗體抗體補體補體免疫應答抗原抗原提呈提呈細胞細胞T T細胞細胞B B細胞細胞NKNK細胞細胞其它其它細胞細胞53SpecificHumoralComponents of the Immune SystemCellularNonspecificT cells; other effectors cellsAntibodyBarriers,Phagocyte NK,

23、Fluid FactorIFN54What is interferon?(IFN)1、定定 義義 由病毒或其他干擾素生劑由病毒或其他干擾素生劑, , 刺激機體刺激機體細胞所產生的一種具有抗病毒、抗腫瘤細胞所產生的一種具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調節作用的糖蛋白。和免疫調節作用的糖蛋白。5556種類種類 產生細胞產生細胞抗病毒抗病毒抗腫瘤抗腫瘤免疫調節免疫調節 人白細胞人白細胞強強弱弱弱弱 人成纖維細胞人成纖維細胞強強 弱弱弱弱 T細胞細胞弱弱強強強強2. 種種 類：兩型，三種類：兩型，三種57 IFN IFN類型類型主要來源主要來源 特點特點 I I型型-IFN -IFN 人人WBCWBC抑制病毒

24、作用抑制病毒作用III III -IFN -IFN 人成纖維人成纖維C C II II型型 -IFN -IFN 活化的活化的TC TC 免疫調節和抑制免疫調節和抑制腫瘤作用腫瘤作用III III 583. 性質、特點、生物學作用性質、特點、生物學作用 性質：糖蛋白，分子量小，對熱較穩定，性質：糖蛋白，分子量小，對熱較穩定，4可保存較長時間，可保存較長時間，20 可長期保存；可長期保存；可被蛋白酶破壞；具有抗原性。可被蛋白酶破壞；具有抗原性。作用：抗病毒、抗腫瘤、免疫調節作用：抗病毒、抗腫瘤、免疫調節59細胞受干擾素作用后，合成抗病毒蛋白細胞受干擾素作用后，合成抗病毒蛋白腺嘌呤核苷合成酶、蛋白激

25、酶等腺嘌呤核苷合成酶、蛋白激酶等降解病毒降解病毒mRNA抑制多肽鏈的合成抑制多肽鏈的合成4. 抗病毒機理抗病毒機理6061間接性間接性: :干擾素不直接作用于病毒，而是通過誘導干擾素不直接作用于病毒，而是通過誘導細胞合成抗病毒蛋白（細胞合成抗病毒蛋白（AVPAVP），發揮效應。），發揮效應。廣譜性廣譜性: :抗病毒作用具有廣譜性，發揮作用迅速，抗病毒作用具有廣譜性，發揮作用迅速，中斷受染細胞的病毒感染，又能限制病毒擴散。中斷受染細胞的病毒感染，又能限制病毒擴散。種屬特異性種屬特異性: :一般來說只有人的細胞產生的干擾素一般來說只有人的細胞產生的干擾素才能用于人，故限制了人干擾素的大量生產及臨才

26、能用于人，故限制了人干擾素的大量生產及臨床應用。我國已經應用基因重組技術，通過生產床應用。我國已經應用基因重組技術，通過生產基因工程干擾素，解決了大量生產問題，為臨床基因工程干擾素，解決了大量生產問題，為臨床推廣應用提供了有利條件，推廣應用提供了有利條件，多樣性多樣性: :干擾素具有抗病毒、免疫調節活性和抗腫干擾素具有抗病毒、免疫調節活性和抗腫瘤等多種生物學活性瘤等多種生物學活性 。62二、特異免疫二、特異免疫CTL、CD4 Th1中和抗體中和抗體：結合細胞外游離的病毒，消除病毒的感結合細胞外游離的病毒，消除病毒的感染力。封閉病毒染力。封閉病毒Ag表位，改變病毒表面表位，改變病毒表面構型，組織

27、病毒吸附、侵入易感細胞。構型，組織病毒吸附、侵入易感細胞。細胞免疫細胞免疫：體液免疫：體液免疫： 按功能：中和按功能：中和Ab 、血凝抑制、血凝抑制Ab 、補體結合、補體結合Ab 抗病毒免疫的主要成分抗病毒免疫的主要成分63不同類型的病毒不同類型的病毒病后免疫力病后免疫力舉例舉例有病毒血癥的全身有病毒血癥的全身性病毒感染性病毒感染較牢固，持較牢固，持續時間長續時間長水痘、天花、腮水痘、天花、腮腺炎、痳疹、脊腺炎、痳疹、脊灰病毒等灰病毒等血清型單一的病毒血清型單一的病毒感染感染牢固，持續牢固，持續時間長時間長乙型腦炎病毒乙型腦炎病毒易變異的病毒感染易變異的病毒感染 只產生短暫只產生短暫免疫力免疫力流感病毒流感病毒抗病毒免疫持續時間抗病毒免