第七章病毒感染-資料中心-生物在線

1、第七章病毒感染一、病毒對細(xì)胞的損害作用二、構(gòu)成機體病毒感染的因素三、病毒感染的類型和機理在醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)學(xué)范疇內(nèi)，“病毒感染”是指病毒侵入機體、增殖，并與機體相互作用的現(xiàn)象總和。病毒在組織培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)增殖，引起細(xì)胞病變，當(dāng)然也是“感染”。但是必須指出，離體細(xì)胞的病毒感染與完整機體的病毒感染很不一樣。組織培養(yǎng)細(xì)胞不僅在環(huán)境條件，如營養(yǎng)液成分以及氧張力和二氧化碳張力等方面不同于完整機體，而且不受神經(jīng)和體液因素，例如激素以及抗體等的干擾和影響。因此，雖然應(yīng)用組織培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行實驗研究是了解機體病毒感染的良好模型，而且病毒對細(xì)胞的直接作用又是機體在病毒感染時發(fā)生病理變化和呈現(xiàn)臨床癥狀的主要原因，但是完整機體的

2、病毒感染不等于機體內(nèi)細(xì)胞感染的簡單綜合。一、病毒對細(xì)胞的損害作用病毒對細(xì)胞的損害作用，隨病毒種類的不同而有明顯區(qū)別。某些病毒呈現(xiàn)高度的殺(溶)細(xì)胞作用，細(xì)胞在感染病毒以后，迅速因代謝障礙而死亡，大量感染性病毒釋出于細(xì)胞外的體液內(nèi)，例如痘病毒、小RNA病毒和某些披膜病毒。但是也有一些病毒， 當(dāng)其在細(xì)胞內(nèi)增殖時，似乎并不嚴(yán)重影響細(xì)胞的生命活動，被感染細(xì)胞甚至還能正常繁殖，例如小鼠的淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒以及禽類和鼠類的白血病病毒，即使病毒在細(xì)胞內(nèi)大量增殖，而且經(jīng)常地由母代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，細(xì)胞機能依然不被嚴(yán)重破壞。病毒粒子借“出芽”方式釋出或呈細(xì)胞到細(xì)胞的傳播。病毒-細(xì)胞之間的這類相互關(guān)系，

3、稱為穩(wěn)定態(tài)感染。就多數(shù)病毒來講，其對細(xì)胞的損害作用介于上述兩個極端之間。另一些病毒或者某一些病毒在某個發(fā)育階段或某種特定條件下，病毒核酸整合于細(xì)胞染色體內(nèi)，并隨細(xì)胞的分裂而增殖，成為細(xì)胞轉(zhuǎn)化或惡性變的原因。因此，在病毒與細(xì)胞的相互關(guān)系中，可以概括地歸納為三個主要類型，即殺(溶)細(xì)胞性感染、穩(wěn)定態(tài)感染和整合性感染(見圖7-1)。腺病毒、皰疹病毒和多型瘤病毒SV40等在容許細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生溶細(xì)胞感染，而在非容許細(xì)胞內(nèi)形成轉(zhuǎn)化性感染，即病毒DNA或其片段整合于細(xì)胞染色體。Rous 肉瘤病毒等則是先將RNA反轉(zhuǎn)錄成雙鏈DNA并整合到細(xì)胞染色體上，隨后進(jìn)行復(fù)制，既是整合性感染， 卻又產(chǎn)生大量病毒粒子。除殺細(xì)胞

4、作用以外，某些病毒有使細(xì)胞發(fā)生融合現(xiàn)象的能力，特稱細(xì)胞融合性病毒或合胞體病毒。1.細(xì)胞死亡病毒引起的細(xì)胞死亡，原因比較復(fù)雜。既有病毒粒子或病毒物質(zhì)的直接的理化學(xué)障礙或毒性作用，又有細(xì)胞發(fā)生病變后的自身性繼發(fā)作用。如前述(見第四章)，細(xì)胞在感染病毒以后，其本身的蛋白質(zhì)和核酸代謝發(fā)生障礙，在病毒遺傳信息的“命令”下，細(xì)胞的核糖體成了病毒蛋白質(zhì)( 包括病毒的某些特異酶類)的加工廠，原來的核酸合成機構(gòu)也轉(zhuǎn)而生產(chǎn)病毒的DNA或RNA。 細(xì)胞在感染某些病毒以后，細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)大量病毒粒子的堆積。所有這些，顯然都對細(xì)胞的正常生命活動造成嚴(yán)重危害，以致引起死亡。各種病毒抑制細(xì)胞代謝的方式不一。于T4噬菌體，在其D

5、NA進(jìn)入敏感菌體幾分鐘后，宿主細(xì)胞的DNA合成即被抑制。這是由于產(chǎn)生了脫氧胞嘧啶二磷酸酶和三磷酸酶的緣故。這兩種酶將DNA的前體轉(zhuǎn)變?yōu)閱瘟姿狨?。很多RNA和DNA病毒感染細(xì)胞后, 都會對宿主細(xì)胞DNA的合成產(chǎn)生抑制。這是由于細(xì)胞提供的DNA前體以及宿主細(xì)胞的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和復(fù)制蛋白用于病毒DNA合成的緣故。皰疹病毒感染細(xì)胞后, 宿主細(xì)胞DNA被轉(zhuǎn)移到核膜邊緣。在細(xì)胞核內(nèi), 宿主細(xì)胞DNA的中心位置被病毒DNA取代, 病毒DNA進(jìn)行復(fù)制和晚期轉(zhuǎn)錄, 這樣, 宿主細(xì)胞DNA的復(fù)制必然受到抑制。單純皰疹病毒感染則可以造成宿主細(xì)胞DNA合成因子的再分布，結(jié)果也使宿主細(xì)胞DNA合成受到抑制； 相反， 病毒DN

6、A則有足夠的復(fù)制因子參與其復(fù)制乳多空病毒和細(xì)小病毒等編碼一種或多種蛋白, 可以嵌入宿主細(xì)胞的復(fù)制型DNA中，使宿主細(xì)胞DNA聚合酶轉(zhuǎn)而合成病毒DNA。痘苗病毒感染細(xì)胞后, 迅速導(dǎo)致宿主細(xì)胞DNA合成停止，這是由于病毒編碼的一種DNA酶能夠特異地水解復(fù)制過程中的單鏈宿主細(xì)胞DNA。病毒還可以抑制宿主細(xì)胞的蛋白合成， 細(xì)胞被抑制后沒有足夠的酶類用于自身DNA的合成, 皰疹病毒可以通過這種抑制宿主細(xì)胞蛋白合成的方式抑制宿主細(xì)胞DNA的合成。病毒必需借助宿主細(xì)胞內(nèi)的生物大分子來合成自己的mRNA，進(jìn)而合成那些參與病毒核酸復(fù)制和病毒粒子裝配所需的蛋白。正鏈RNA病毒(病毒RNA即為mRNA)不需要宿主細(xì)

7、胞大分子參加病毒mRNA的轉(zhuǎn)錄， 但負(fù)鏈RNA病毒必需在宿主細(xì)胞內(nèi)合成mRNA。如果病毒粒子中含有RNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄病毒mRNA時對宿主細(xì)胞的依賴性就較小。反之，如果病毒需要宿主細(xì)胞的RNA聚合酶來合成病毒mRNA，病毒對宿主細(xì)胞的依賴性就較大，對宿主細(xì)胞自身的mRNA的轉(zhuǎn)錄影響也較大。很多病毒在感染細(xì)胞后, 都能抑制由RNA聚合酶負(fù)責(zé)的細(xì)胞蛋白的轉(zhuǎn)錄。某些RNA病毒復(fù)制時, 不需要宿主細(xì)胞RNA聚合酶的參與， 但可以通過競爭細(xì)胞內(nèi)的三磷酸單核苷酸來抑制宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄。病毒對RNA聚合酶的競爭抑制機理還不很清楚。對水泡性口炎病毒(VSV)的研究發(fā)現(xiàn), VSV感染細(xì)胞后迅速抑制宿主細(xì)胞RNA轉(zhuǎn)錄

8、，同時病毒基因的轉(zhuǎn)錄加快。最近證明病毒編碼的一個小分子RNA，稱為“正鏈引物RNA”(positivestrand leader)， 能夠有效地抑制宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄。 感染早期， 引物RNA聚集在細(xì)胞核中，有可能與宿主細(xì)胞的某個轉(zhuǎn)錄因子(如參與轉(zhuǎn)錄的La蛋白)結(jié)合，使細(xì)胞轉(zhuǎn)錄無法啟動。某些病毒感染細(xì)胞后，可使宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)錄能力增加，例如腺病毒、皰疹病毒和偽狂犬病病毒感染后，宿主細(xì)胞RNA聚合酶活性增高。 研究發(fā)現(xiàn)，腺病毒E1A蛋白可以增加宿主細(xì)胞RNA聚合酶的活性，提高RNA聚合酶和的轉(zhuǎn)錄效率。E1A蛋白還可以與轉(zhuǎn)錄所需的一些蛋白結(jié)合，使這些蛋白被激活，間接提高RNA聚合酶和的轉(zhuǎn)錄效率。 這些作用

9、的結(jié)果使病毒和宿主細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄都開始增加。病毒也有自身的轉(zhuǎn)錄因子基因，其活性高于宿主細(xì)胞，病毒感染后，在病毒轉(zhuǎn)錄因子作用下，使病毒和宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄效率同時提高。腺病毒感染細(xì)胞后，細(xì)胞自身的RNA轉(zhuǎn)錄、加工(刪除內(nèi)含子)并不受影響，但宿主細(xì)胞mRNA卻無法轉(zhuǎn)運到細(xì)胞質(zhì)中。 腺病毒E1B55kDa和E434kDa蛋白參與這一反應(yīng)。宿主細(xì)胞mRNA轉(zhuǎn)運的抑制有利于病毒mRNA的翻譯，但為什么宿主細(xì)胞mRNA不能被轉(zhuǎn)運而病毒mRNA卻可以被轉(zhuǎn)運, 其機理尚不清楚。有可能存在一種特異的病毒mRNA轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。病毒也可以通過影響宿主細(xì)胞RNA合成后的加工， 抑制細(xì)胞的翻譯過程。 流感病毒在宿主細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄

10、病毒mRNA時， 病毒編碼的一種核酸內(nèi)切酶, 能夠從宿主細(xì)胞mRNA 5'末端水解一段宿主細(xì)胞RNA片段作為引物來合成病毒mRNA。因此宿主細(xì)胞mRNA不能翻譯成自身的蛋白質(zhì)。單純皰疹病毒、痘病毒、彈狀病毒以及流感病毒等感染細(xì)胞后，產(chǎn)生對宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)翻譯的抑制作用。單純皰疹病毒可以產(chǎn)生水解宿主細(xì)胞mRNA的蛋白。病毒水解宿主細(xì)胞mRNA是其抑制宿主細(xì)胞蛋白合成的方式之一。病毒也有可能與宿主細(xì)胞競爭那些參與mRNA翻譯的因子。例如VSV感染后, 產(chǎn)生大量病毒RNA, 與宿主細(xì)胞有限的核糖體RNA(rRNA)競爭結(jié)合。 病毒mRNA與宿主細(xì)胞rRNA的結(jié)合能力大于宿主細(xì)胞mRNA。另外，

11、VSV基因編碼一種特殊的蛋白，可使宿主細(xì)胞翻譯因子eIF22、eIF3/4B的活性下降， 從而導(dǎo)致宿主細(xì)胞蛋白合成停止,但對病毒mRNA的翻譯影響不大。脊髓灰質(zhì)炎病毒感染細(xì)胞后, 宿主細(xì)胞mRNA停止翻譯，病毒mRNA的翻譯開始進(jìn)行。利用脊髓灰質(zhì)炎病毒感染的細(xì)胞提取物, 可以在體外翻譯該病毒的mRNA，但不能翻譯宿主細(xì)胞的mRNA進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 感染細(xì)胞提取物中有宿主細(xì)胞的一種翻譯因子帽結(jié)合蛋白(cap binding protein), 帽結(jié)合蛋白復(fù)合物對翻譯的起始十分重要。脊髓灰質(zhì)炎病毒滅活細(xì)胞帽結(jié)合蛋白復(fù)合物，使細(xì)胞mRNA 5'末端帽無法同復(fù)合物結(jié)合，從而使細(xì)胞mRNA不能同

12、核糖體結(jié)合， 最終導(dǎo)致細(xì)胞蛋白合成受阻。病毒RNA不具有帽結(jié)構(gòu)，不需與帽結(jié)合蛋白復(fù)合物結(jié)合便可結(jié)合到核糖體上。結(jié)果，細(xì)胞蛋白合成受阻，而病毒信息的翻譯卻可“正?！边M(jìn)行。病毒物質(zhì)的直接毒性作用，已在許多病毒得到證實。將病毒用紫外線、 熱或射線等物理因素滅活以后，加入細(xì)胞培養(yǎng)物內(nèi)或用其注射動物，往往可見比較明顯的毒性反應(yīng)。已經(jīng)證明，腺病毒的兩種蛋白質(zhì)衣殼抗原對培養(yǎng)細(xì)胞具有直接引起細(xì)胞病變的作用；將蛙3型病毒一種不能在37 增殖的兩棲類病毒大量注射于小鼠腹腔內(nèi)時，可以引起急性肝炎，3小時內(nèi)見到肝細(xì)胞核病變，小鼠在1836小時內(nèi)死亡。流感病毒囊膜上的兩個糖蛋白，神經(jīng)氨酸酶及血凝素，是一對協(xié)調(diào)的毒性蛋白

13、，神經(jīng)氨酸酶可直接作用于血凝素，使血凝素對蛋白酶易感，被分解的血凝素是一種毒性很強的蛋白。布尼病毒RNA的M片段可合成囊膜糖蛋白，該蛋白也直接具有毒性作用。細(xì)胞性繼發(fā)作用，主要是指細(xì)胞自身的酶性活動。溶酶體膜在病毒感染過程中，通透性增加，甚至發(fā)生溶崩，溶酶體內(nèi)的活性酶類大量釋出，對細(xì)胞成分呈現(xiàn)自身消化作用。因此，此時即使應(yīng)用化學(xué)劑抑制病毒增殖，病變照樣出現(xiàn)。因細(xì)胞膜通透性增加而發(fā)生的細(xì)胞渾濁腫脹以及核染色質(zhì)的濃縮及其集中分布于核膜附近的所謂邊緣化現(xiàn)象，則可能都是細(xì)胞發(fā)生病變以后或細(xì)胞死亡以后的非特異性變化。細(xì)胞發(fā)生病毒感染后的另一個后果就是核型紊亂，例如染色體的破損、斷裂、形態(tài)結(jié)構(gòu)異常以及數(shù)目

14、改變等。某些皰疹病毒呈現(xiàn)秋水仙素樣作用，使細(xì)胞分裂停止于中期，最終死亡。某些病毒，主要是副粘病毒，具有直接溶解某些動物紅細(xì)胞的溶血作用。這種溶血現(xiàn)象可在試管內(nèi)證明，似乎是一種酶性活動。但其在動物體內(nèi)的致病作用不明。細(xì)胞在感染病毒以后，細(xì)胞抗原成分特別是其表面抗原經(jīng)常發(fā)生改變。這類新抗原往往是病毒特異的，而且出現(xiàn)在病毒粒子產(chǎn)生以前，大多是病毒編碼的新合成的蛋白質(zhì)嵌入細(xì)胞膜后形成的。但是新抗原不一定就是病毒的結(jié)構(gòu)成分。某些抗原是病毒誘導(dǎo)產(chǎn)生的新的宿主細(xì)胞編碼的大分子。這種改變了抗原性的細(xì)胞, 往往是宿主免疫系統(tǒng)攻擊的靶子, 也可在動物體內(nèi)引起自身抗體而造成一系列損害。另外一些病毒，吸附于細(xì)胞表面，

15、進(jìn)而結(jié)合相應(yīng)的抗體和補體，因而發(fā)生細(xì)胞溶解。馬傳染性貧血可能發(fā)生這樣的溶血。2.包涵體細(xì)胞在感染病毒以后，出現(xiàn)于細(xì)胞漿和細(xì)胞核內(nèi)的特殊結(jié)構(gòu)，稱為包涵體。包涵體染色后可在光學(xué)顯微鏡下見到，且在不同的病毒感染中往往具有各自獨特的形態(tài)、染色特性和存在部位，例如是單個還是多個的，是圓形還是不規(guī)則形的，外圍有無暈圈，是嗜酸性著染還是嗜堿性著染，是在核內(nèi)還是在胞漿內(nèi)等等。因此，早在19世紀(jì)末葉，人們就已發(fā)現(xiàn)包涵體，并且將其作為病毒性疾病診斷的一個依據(jù)。有人認(rèn)為，包涵體就是病毒集團(tuán)，是由大量病毒堆積而成的。但是更確切地說，應(yīng)當(dāng)將包涵體看作為病毒核酸和病毒蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)集中合成及裝配成病毒粒子的場所, 或者是

16、病毒粒子發(fā)生的部位(病毒工廠)。應(yīng)用電子顯微鏡、放射性自顯影以及免疫熒光技術(shù)，?？芍苯影l(fā)現(xiàn)包涵體內(nèi)的病毒粒子或病毒物質(zhì)，如在接觸傳染性軟疣病毒引起的包涵體內(nèi)， 可用電子顯微鏡直接看到成熟的病毒粒子。腺病毒的核內(nèi)包涵體中含有大量且常呈結(jié)晶狀排列的病毒粒子，狂犬病包涵體(涅格里小體)中也有子彈形病毒粒子等等。但是某些病毒，例如皰疹病毒的核內(nèi)包涵體，是細(xì)胞的一種晚期退行性變化；當(dāng)病毒(核衣殼)通過核膜進(jìn)入胞漿時，核的中心部位出現(xiàn)均質(zhì)性的嗜伊紅性Feulgen染色陰性區(qū)，周緣有暈圍繞，成為典型的核內(nèi)包涵體。同一病毒引起的包涵體，組成上可能也不相同。某些包涵體主要由完整的病毒粒子組成，另外一些包涵體則由

17、病毒粒子的某些組分組成。如麻疹病毒的核內(nèi)包涵體只含有核衣殼抗原，而胞漿包涵體除了核衣殼蛋白外，還有基質(zhì)(M)蛋白。 另一些包涵體則主要是細(xì)胞在病毒感染時的反應(yīng)產(chǎn)物。必須指出，某些細(xì)菌及其毒素、某些藥物和重金屬鹽類，也可能引起包涵體樣構(gòu)造物的生成，甚至在正常動物的細(xì)胞中，特別是肝、腎細(xì)胞中，有時也可看到這樣的構(gòu)造物。當(dāng)然，這類包涵體樣構(gòu)造物在形態(tài)和發(fā)生規(guī)律上均與病毒引起的包涵體有所不同。圖7-2在某種意義上說，包涵體是某些病毒對一定的機體或細(xì)胞的病理學(xué)特征。這種特征具有一定程度的種屬(型)性， 例如皰疹病毒引起核內(nèi)嗜酸性包涵體，痘病毒則引起胞漿內(nèi)嗜酸包涵體，而且兩者可在離體的組織培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)引起與

18、自然發(fā)病動物組織中同樣的包涵體。麻疹病毒同時引起核內(nèi)和胞漿內(nèi)嗜酸性包涵體。呼腸孤病毒形成胞漿內(nèi)核周嗜酸性包涵體，腺病毒形成核內(nèi)嗜堿性包涵體等。Borna型馬腦炎(波那病) 病毒在病馬的神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)形成核內(nèi)包涵體，但卻不能在組織培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)生成這樣的包涵體。偽狂犬病病毒可在家兔和牛的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)形成核內(nèi)包涵體，但不能在豬體內(nèi)形成同樣的包涵體。狂犬病病毒的野外強毒株比較恒定地在發(fā)病動物的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)形成胞漿內(nèi)包涵體，但已通過兔腦傳代的固定毒，其引起包涵體的能力顯著降低。應(yīng)用原黃素等藥物改變組織培養(yǎng)細(xì)胞的代謝功能，往往也有抑制病毒生成包涵體的作用。但有趣的是有人在研究抗代謝因子對細(xì)胞內(nèi)呼腸孤病毒的作用時,

19、發(fā)現(xiàn)秋水仙素雖然可以抑制胞漿包涵體的形成，但卻不降低呼腸孤病毒的滴度。因此，不僅病毒特性的變異,而且宿主細(xì)胞的種類和功能狀態(tài)，均對包涵體的生成呈現(xiàn)明顯影響。核內(nèi)包涵體分為兩型， 分別稱為Cowdry A型和B型包涵體。 A型包涵體位于細(xì)胞核的中心附近，呈無定形或顆粒狀，周圍繞有清楚的暈，常呈嗜酸性，核染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，染色質(zhì)片段集積于核膜周緣(邊緣化)。感染細(xì)胞內(nèi)的包涵體，有的甚至呈弱嗜堿性。A型包涵體見于犬瘟熱、犬傳染性肝炎、雞馬立克氏病、偽狂犬病和其他皰疹病毒引起的疾病。B型包涵體的大小可能不同，但其界限比較清晰，周圍都有寬大的暈， 染色質(zhì)不發(fā)生邊緣化，核結(jié)構(gòu)的破壞也不如A型明顯，波那

20、病的Joest小體是典型的B型包涵體。3.細(xì)胞融合動物體在許多疾病過程中出現(xiàn)多核細(xì)胞的現(xiàn)象，很早就有報道。眾所周知，發(fā)現(xiàn)于結(jié)核病灶內(nèi)的朗罕細(xì)胞，就是一種因結(jié)核菌感染而發(fā)生的多核巨細(xì)胞。在鼻疽、麻風(fēng)、百日咳、球孢子蟲病、放線菌病以及新城疫、麻疹、犬瘟熱、牛瘟、牛痘和皰疹乃至維生素缺乏等許多疾病中，也都有過發(fā)現(xiàn)這類多核巨細(xì)胞的報道。1955年發(fā)現(xiàn)了由病毒直接引起的細(xì)胞融合現(xiàn)象:將Ehrlich腹水癌細(xì)胞注入小鼠腹腔，隨后注入仙臺病毒一種副粘病毒，一天后采取腹腔液鏡檢，可以發(fā)現(xiàn)許多巨型多核細(xì)胞。這種融合現(xiàn)象更易在試管內(nèi)證明。將相應(yīng)病毒加入于細(xì)胞懸液或組織培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)，在半小時至幾小時內(nèi)即可見到細(xì)胞融合

21、現(xiàn)象，形成2個、3個甚至10多個細(xì)胞融合而成的巨型細(xì)胞。胞漿內(nèi)含有相應(yīng)數(shù)目的細(xì)胞核。融合細(xì)胞與上述的多核細(xì)胞，是否是同樣的發(fā)生機理，有待進(jìn)一步探索。細(xì)胞融合與病毒血凝素引起的血細(xì)胞凝集現(xiàn)象不同。56 30分鐘加熱處理的仙臺病毒雖然仍保持血凝活性，但卻不再能夠引起細(xì)胞融合。動物病毒中能夠明顯地誘發(fā)細(xì)胞融合現(xiàn)象的，除副粘病毒外，還有皰疹病毒科和痘病毒科中的一些病毒。反轉(zhuǎn)錄病毒和冠狀病毒中的某些成員，也有引起細(xì)胞融合的能力，但與副粘病毒相比，其融合效能要低得多。如前述，這些能夠誘發(fā)細(xì)胞融合的病毒，統(tǒng)稱合胞體病毒，但習(xí)慣上通常僅指具有合胞作用的副粘病毒，即呼吸道合胞體病毒。在合胞體病毒的誘發(fā)下，不僅同

22、種細(xì)胞可以發(fā)生融合，而且異種細(xì)胞也能融合。應(yīng)用紫外線滅活的仙臺病毒不僅使HeLa細(xì)胞、豬腎繼代細(xì)胞等發(fā)生明顯的同種融合，而且可使驢胎皮膚繼代細(xì)胞與豬腎繼代細(xì)胞發(fā)生異種融合。因此，細(xì)胞融合現(xiàn)象已是研究染色體和基因遺傳以及取得雜交細(xì)胞的一個有力手段。細(xì)胞融合現(xiàn)象的發(fā)生，不僅決定于病毒和細(xì)胞的種類，而且受病毒數(shù)量、溫度和周圍環(huán)境中離子強度等條件的影響。 單純皰疹病毒可在HeLa細(xì)胞內(nèi)引起細(xì)胞融合，但是不能在人的二倍體成纖維細(xì)胞中誘發(fā)融合現(xiàn)象，盡管其在這種成纖維細(xì)胞中的增殖率高于HeLa細(xì)胞。較多的病毒數(shù)量，也就是每個細(xì)胞吸附較多的病毒粒子，也是必需的，因為只在兩個或幾個鄰接細(xì)胞的接觸部位存在許多病毒

23、粒子的條件下，才能發(fā)生細(xì)胞融合現(xiàn)象。溫度在37時最適于細(xì)胞發(fā)生融合，但是病毒粒子對細(xì)胞的第一階段吸附，也可發(fā)生于較低溫度甚至4。細(xì)胞融合最易發(fā)生在中性偏堿的等滲液中， 并且需要鈣離子的存在。細(xì)胞融合的具體過程，已在光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡下進(jìn)行過比較細(xì)致的觀察。首先是細(xì)胞表面吸附許多病毒粒子，接著是細(xì)胞發(fā)生凝集。幾分種至幾十分鐘后，病毒粒子從細(xì)胞表面消失，而且也就在這個部位，鄰接細(xì)胞的細(xì)胞膜融合，胞漿得以相互交流，最后形成融合細(xì)胞。在多個細(xì)胞發(fā)生融合時，細(xì)胞核有時呈車輪狀排列。一般認(rèn)為，細(xì)胞融合是細(xì)胞發(fā)生病毒感染時的一種伴隨現(xiàn)象。也就是說，由病毒溶崩了的細(xì)胞膜部位，為鄰接細(xì)胞的融合創(chuàng)造了條件?；?/p>

24、者是病毒外膜在細(xì)胞之間呈現(xiàn)架橋作用，隨后由于細(xì)胞膜自身酶的作用而完成融合過程。近年來隨著分子病毒學(xué)研究的深入，已從各種具有細(xì)胞融合作用的病毒中發(fā)現(xiàn)了起主要作用的蛋白成分， 如副粘病毒的F蛋白(即融合蛋白)、 皰疹病毒6種糖蛋白中的gB、gC、gD和gH 4種成分、 冠狀病毒的E2蛋白等。它們均為糖蛋白，在敏感細(xì)胞上均有其相應(yīng)受體，當(dāng)這類糖蛋白與細(xì)胞受體結(jié)合后，即導(dǎo)致病毒外膜與細(xì)胞膜的融合， 繼而引起細(xì)胞間的融合。利用人工合成的類似于副粘病毒糖蛋白疏水區(qū)的一些寡肽，或含有光反應(yīng)性疊氮基團(tuán)或化學(xué)反應(yīng)性氯胺酮部分的多肽, 加入細(xì)胞培養(yǎng)物后, 可以抑制病毒的細(xì)胞融合作用。反轉(zhuǎn)錄病毒中的人免疫缺陷病毒(

25、HIV)在試管中具有誘導(dǎo)T4淋巴細(xì)胞融合的作用。 利用針對T4抗原決定簇的單克隆抗體可以阻斷細(xì)胞融合。已知HIV粒子或純化的病毒env gp120與T4細(xì)胞的結(jié)合可被抗T4單克隆抗體所阻斷。因此HIV的env gp120可能與細(xì)胞融合作用有關(guān)。曾有人發(fā)現(xiàn)無血凝活性的痘病毒自然變異株具有細(xì)胞融合作用，血凝素對痘病毒的復(fù)制是非必需的，在血凝素基因中插入外源基因后，血凝活性喪失，但這種人為突變株卻獲得了細(xì)胞融合的活性，其機理尚不明確。另外，應(yīng)用紫外線照射或丙內(nèi)脂處理，可使仙臺病毒滅活， 但其引起細(xì)胞融合的能力并不降低。反之，如用乙醚進(jìn)行處理，除去病毒囊膜中的脂質(zhì)，則病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的能力隨之消失。應(yīng)

26、用磷酸酯酶A處理仙臺病毒和新城疫病毒， 也可使其喪失細(xì)胞融合的能力。因此，病毒囊膜中的脂質(zhì)可能也是引起細(xì)胞融合的主要成分之一。細(xì)胞融合現(xiàn)象，顯然對細(xì)胞的生命活動呈現(xiàn)損害作用，因為融合細(xì)胞大多喪失功能，并且最后死亡。在動物體內(nèi)，細(xì)胞融合可能也是病毒感染過程中發(fā)生病變的原因之一。除病毒外，聚乙二醇、山梨糖醇、溶血卵磷脂和刀豆球蛋白等也有引起細(xì)胞融合的作用。4. 紅細(xì)胞凝集正粘病毒和許多副粘病毒具有凝集動物紅細(xì)胞的作用。這是因為這些病毒的囊膜突起血凝素(糖蛋白)與紅細(xì)胞表面的粘蛋白受體發(fā)生結(jié)合，結(jié)果形成紅細(xì)胞病毒紅細(xì)胞復(fù)合體，表現(xiàn)為紅細(xì)胞凝集。于電子顯微鏡下，可以清楚地看到病毒粒子的穗狀突起對紅細(xì)胞

27、表面的附著現(xiàn)象。已被正粘病毒或副粘病毒凝集的紅細(xì)胞在37溫育時, 病毒粒子又可迅速由紅細(xì)胞表面脫落下來。這是由于病毒粒子上的另一種突起神經(jīng)氨酸酶分解和破壞了紅細(xì)胞的粘蛋白受體的結(jié)果。除正粘病毒和副粘病毒以外，呼腸孤病毒和大多數(shù)披膜病毒、某些痘病毒(天花病毒、痘苗病毒和小鼠脫腳病病毒)、彈狀病毒以及幾種腺病毒、腸道病毒和細(xì)小病毒等， 也有凝集動物紅細(xì)胞的作用。但是上述這些血凝性病毒的血凝素的性質(zhì)不盡相同，其所要求的血凝條件也不一樣。正粘病毒、副粘病毒、披膜病毒、呼腸孤病毒和腺病毒等的血凝素都是病毒粒子或其囊膜的組成成分，但痘病毒的血凝素卻較易與病毒粒子分開。某些血凝性病毒只在較窄的pH范圍內(nèi)和一

28、定的溫度條件下才能呈現(xiàn)血凝作用，其所凝集的紅細(xì)胞種類也不相同。有的凝集人和豚鼠等哺乳動物的紅細(xì)胞，有的凝集雞和鵝等禽類的紅細(xì)胞， 也有的能夠凝集哺乳動物和禽類兩者的紅細(xì)胞。除正粘病毒和某些副粘病毒外，其他血凝性病毒大都沒有神經(jīng)氨酸酶，故在病毒粒子吸附紅細(xì)胞以后，不能再由紅細(xì)胞表面脫落下來。有關(guān)病毒血凝作用在病毒感染中的致病意義，尚待闡明。5.細(xì)胞惡性變又稱細(xì)胞轉(zhuǎn)化。如前述，某些致瘤病毒有使細(xì)胞發(fā)生惡性變的能力。這類病毒在試管內(nèi)誘發(fā)惡性變細(xì)胞，并可能在動物體內(nèi)引起腫瘤。但是必須指出，細(xì)胞惡性變雖是形成腫瘤的基礎(chǔ)，但惡性變細(xì)胞并不必然變成腫瘤。因在動物體內(nèi)，惡性變細(xì)胞能否變?yōu)槟[瘤，還主要決定于機體

29、的免疫生理狀態(tài)。惡性變細(xì)胞具有高度的生長和增殖勢能，分裂周期縮短，并能夠無限制地“旺盛”生長，因此易于在試管內(nèi)成“系”，也就是成為可以無限地連續(xù)傳代的傳代細(xì)胞。惡性變細(xì)胞的形態(tài)異常，染色體變型，細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)部出現(xiàn)新的病毒特異抗原，同時由于“接觸性抑制”的喪失，細(xì)胞生長方向雜亂，經(jīng)常交叉重疊。所謂接觸性抑制, 是指正常細(xì)胞與相鄰細(xì)胞接觸時，因相互抑制而停止分裂。惡性變細(xì)胞互相接觸時不呈現(xiàn)這種停止分裂現(xiàn)象，新分裂細(xì)胞甚至可能爬到其他細(xì)胞的上面而形成細(xì)胞重疊。將試管內(nèi)形成的惡性變細(xì)胞植入同源動物體內(nèi)，有時能致發(fā)腫瘤。惡性變細(xì)胞在生長方式、細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)、組成以及細(xì)胞內(nèi)大分子的合成等方面都有比較明顯

30、的改變。DNA病毒中的乳多空病毒科、腺病毒科和皰疹病毒科中的某些成員以及RNA病毒中的白血病病毒，是目前公認(rèn)的致瘤病毒。它們可在試管內(nèi)引起細(xì)胞惡性變，有的還可誘發(fā)機體內(nèi)的腫瘤形成。乳多空病毒科中的兔乳頭狀瘤病毒和人的傳染性軟疣病毒、皰疹病毒科中的雞馬立克氏病病毒以及反轉(zhuǎn)錄病毒科禽C型反轉(zhuǎn)錄病毒屬中的雞白血病病毒等，可在自然條件下傳播并引起腫瘤。但乳多空病毒科中的多型瘤病毒、SV40病毒和某些腺病毒極少誘發(fā)宿主機體的腫瘤形成，只在將其注入新生嚙齒類動物時，才有致瘤作用。(一) 生長方式1.由于接觸性抑制的喪失，在單層細(xì)胞中呈無定向的雜亂生長；2.可無限期地連續(xù)傳代；3.具有在瓊脂或甲基纖維素懸液

31、中生長能力；4.對血清的要求低，常可在無血清的營養(yǎng)液內(nèi)生長；5.單個細(xì)胞形成細(xì)胞集落(克隆)的能力明顯提高。(二) 細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)改變1.易被植物血凝素凝集；2.糖蛋白和糖脂的成分改變；酸性粘多糖增多；3.出現(xiàn)特異性移植抗原；4.經(jīng)常出現(xiàn)胎兒抗原；5.細(xì)胞間的緊密接合狀態(tài)減弱或消失。 (三) 細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)病毒編碼的大分子1.出現(xiàn)病毒mRNA；2.常可測出病毒特異抗原:DNA病毒的T抗原或RNA病毒的群特異抗原；3.有時可以分離到病毒。(四) 其他1.染色體組型發(fā)生改變；2.注入同系異體動物或其他敏感動物，有時致發(fā)腫瘤。由致瘤病毒提取的DNA或RNA，例如由多型瘤病毒提取的DNA和由白血病病毒提取的

32、RNA，也有誘發(fā)細(xì)胞惡性變的能力。應(yīng)用病毒誘致細(xì)胞惡性變或測定病毒有無致瘤作用的方法，是將尚未長成單層的細(xì)胞培養(yǎng)物的營養(yǎng)液傾棄，加入病毒，37吸附30分鐘后，再行追加新的營養(yǎng)液，待其長成單層。或者先使細(xì)胞懸液感染病毒，隨后培養(yǎng)。如有惡性變細(xì)胞產(chǎn)生，則將在細(xì)胞單層上形成比較致密的惡性變細(xì)胞集落。由于惡性變細(xì)胞經(jīng)常可在無血清的營養(yǎng)液或營養(yǎng)瓊脂和加有甲基纖維素的營養(yǎng)液內(nèi)生長，所以也可先使細(xì)胞感染病毒，隨后以10/ml的細(xì)胞濃度加入上述某種營養(yǎng)液內(nèi)，使惡性變細(xì)胞形成集落。病毒致瘤的機理，是病毒學(xué)和腫瘤學(xué)目前集中研究的課題之一，而且已經(jīng)取得迅速進(jìn)展。業(yè)已證實，生物體細(xì)胞中含有正常的原癌基因(protoo

33、ncogene)， 它們是負(fù)責(zé)細(xì)胞生長及分化的一大類基因簇，與個體發(fā)育、組織損傷的修復(fù)及再生密切相關(guān)。原癌基因在生物進(jìn)化過程中其結(jié)構(gòu)高度保守，在所有真核生物之間具有高度同源性， 被認(rèn)為是生命所必需的看家基因( housekeeper genes)。 原癌基因在細(xì)胞中的表達(dá)嚴(yán)格受時間(發(fā)育階段、細(xì)胞周期)、空間(組織和細(xì)胞類別)和程序(前后次序)的控制，在不同細(xì)胞中起著不同的調(diào)節(jié)生長和分化的作用。在生物進(jìn)化過程中，原癌基因可被某些反轉(zhuǎn)錄病毒所攝取，經(jīng)過加工(去除內(nèi)含子，改變3'末端和5'末端等)后，形成病毒癌基因(vonc)。除原癌基因外，在正常細(xì)胞染色體上原癌基因的附近還有所謂

34、的抑癌基因(antioncongene)，抑癌基因適當(dāng)?shù)匾种圃┗虻谋磉_(dá)，對控制細(xì)胞分裂有重要意義。在外界的物理、化學(xué)及生物學(xué)等因素的作用下，原癌基因(又叫細(xì)胞原癌基因, 簡稱為conc)發(fā)生結(jié)構(gòu)、位置等改變并出現(xiàn)異常表達(dá)，從而導(dǎo)致細(xì)胞的癌變。 原癌基因因結(jié)構(gòu)、位置等改變而出現(xiàn)異常表達(dá)，即正常conc在錯誤的部位或錯誤的時間內(nèi)發(fā)生過度的或不適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)的現(xiàn)象, 稱為細(xì)胞原癌基因活化。引起細(xì)胞原癌基因活化的機理包括: 插入突變: 反轉(zhuǎn)錄病毒的前病毒在整合到細(xì)胞染色體上時，可能插入原癌基因附近，在前病毒增強子或啟動子控制下， 原癌基因呈現(xiàn)高水平表達(dá), 如禽白血病前病毒插入cmyc基因上游， 后者的

35、表達(dá)產(chǎn)物比正常情況下增加30100倍，說明cmyc在禽白血病前病毒LTR調(diào)控下引起非生理性表達(dá)； 原癌基因轉(zhuǎn)位: 在人的Burfzitt淋巴瘤病毒(一種皰疹病毒)引起的腫瘤細(xì)胞內(nèi)，8:14號染色體發(fā)生轉(zhuǎn)位，8號染色體上的cmyc基因轉(zhuǎn)移至免疫球蛋白基因的并置部位(juxtaposition)，cmyc在免疫球蛋白調(diào)控序列的控制下出現(xiàn)異常表達(dá)； 原癌基因擴增:在人的某些癌細(xì)胞系中，發(fā)現(xiàn)cras基因拷貝數(shù)比正常增加30倍以上，其相應(yīng)的mRNA和蛋白也同時增加。研究表明，SV40病毒的T抗原和腺病毒5型(Ad5)的E1A蛋白可以誘導(dǎo)原癌基因的擴增。 腺病毒E1A蛋白還可以刺激宿主細(xì)胞DNA的合成和細(xì)

36、胞分裂。原癌基因的擴增不僅限于其本身， 還可能包括原癌基因的旁側(cè)序列； 原癌基因的點突變:由病毒感染造成細(xì)胞染色體發(fā)生點突變的原因至少有兩方面。 一是病毒的全基因組或部分片段整合到宿主細(xì)胞DNA上，可能造成染色體個別堿基的改變， 或干擾整合部位DNA聚合酶的錯誤監(jiān)視系統(tǒng)(Proof Reading System)；二是在同源重組過程中, 病毒基因首先重組到細(xì)胞染色體中，整合病毒在從細(xì)胞染色體釋出的過程中可能攜帶細(xì)胞的正常基因。由于病毒復(fù)制速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于宿主細(xì)胞，因此發(fā)生點突變的機率也高于宿主細(xì)胞。當(dāng)病毒攜帶的細(xì)胞基因突變后，往往不影響病毒的復(fù)制。這種病毒DNA可能以同源重組的方式將點突變的細(xì)胞基

37、因再次重組到細(xì)胞中。如果突變的細(xì)胞基因為原癌基因，則可能引起細(xì)胞癌變。如csrc為細(xì)胞原癌基因，將csrc基因重組到反轉(zhuǎn)錄病毒中，感染正常細(xì)胞，病毒中的csrc基因高度表達(dá)，并不引起細(xì)胞癌變，但將人工制造的點突變csrc基因插入反轉(zhuǎn)錄病毒，再感染細(xì)胞，則可引發(fā)細(xì)胞癌變。研究發(fā)現(xiàn), 在腫瘤細(xì)胞中src、ras和fms等癌基因都有點突變的發(fā)生。從蛋白質(zhì)水平看，點突變可能提高腫瘤蛋白的穩(wěn)定性或細(xì)胞定位能力，與底物結(jié)合的穩(wěn)定性也提高了，但一般并不直接參與細(xì)胞的癌變過程，目前尚不清楚癌基因蛋白在細(xì)胞癌變過程中的具體作用。在腺病毒反復(fù)感染的細(xì)胞DNA中, 發(fā)現(xiàn)抑癌基因出現(xiàn)甲基化，從而失去抑制細(xì)胞癌變的作用

38、。DNA甲基化是通過甲基化酶進(jìn)行的。 甲基化酶可以像限制性內(nèi)切酶一樣在特定的DNA序列上對堿基進(jìn)行甲基化。甲基化后， 相應(yīng)的內(nèi)切酶不能在此位點上水解DNA。在染色體中，癌基因與抑癌基因往往處在相鄰的位點上。正常細(xì)胞中，癌基因受到抑癌基因的控制，從而維持細(xì)胞的正常分化。造成抑癌基因失活的原因很多，病毒感染是其中的原因之一。病毒不僅可以通過將其基因整合然后釋出細(xì)胞染色體而引起基因突變，某些病毒編碼的蛋白還可以通過與抑癌蛋白結(jié)合，干擾細(xì)胞蛋白磷酸化過程等方式影響抑制基因的活性，進(jìn)而使細(xì)胞的癌基因擴增和過度表達(dá)，最終導(dǎo)致癌變。例如RB1是一個重要的抑癌基因，在正常生理條件下RB1蛋白的作用在于調(diào)節(jié)G0

39、/G1期的細(xì)胞分化。TGF1是一個促進(jìn)細(xì)胞分裂的蛋白，RB1蛋白與之結(jié)合后可以抑制細(xì)胞的分裂。RB1蛋白被磷酸化后則失去與TGF1蛋白結(jié)合的能力，引起細(xì)胞癌變。很多病毒蛋白也可與之結(jié)合，引起抑制蛋白失活。這些病毒包括腺病毒E1A、SV40和多瘤病毒的T抗原、乳頭狀瘤病毒的E7等。另外一些病毒的感染能促進(jìn)RB1蛋白的磷酸化，導(dǎo)致RB1蛋白失活。DNA和RNA腫瘤病毒都有可能使抑癌基因失活。如上所述, 反轉(zhuǎn)錄病毒在生物進(jìn)化過程中攝取生物細(xì)胞的原癌基因，經(jīng)過各種加工后成為病毒癌基因(vonc)。因此vonc一般同其祖代conc有明顯不同，由vonc編碼的蛋白在功能或酶特性上也有所改變。當(dāng)vonc隨前

40、病毒整合到宿主細(xì)胞時， 在前病毒中LTR啟動子和增強子的強有力的調(diào)控下，獲得非常高水平的表達(dá)。 反轉(zhuǎn)錄病毒這種從正常細(xì)胞獲得原癌基因，成為vonc, 再轉(zhuǎn)移給其他細(xì)胞的過程稱為癌基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)。反轉(zhuǎn)錄病毒的致癌特性，是由于轉(zhuǎn)導(dǎo)癌基因的高效表達(dá), 或是由于病毒癌基因編碼的蛋白與相應(yīng)的細(xì)胞原癌基因編碼的蛋白存在明顯不同的結(jié)果。最后應(yīng)當(dāng)指出，某些腫瘤并非由單一原因引起。細(xì)胞內(nèi)的有限數(shù)量的原癌基因可能是化學(xué)致癌劑、放射線和病毒癌基因的共同靶位點；細(xì)胞惡性變的發(fā)生可能也是兩個或更多個癌基因產(chǎn)物共同作用的結(jié)果。不僅如此，一種病毒，如雞成紅細(xì)胞增生癥病毒可以含有erbA和erbB兩個vonc; 多型瘤病毒中含有

41、Pyt、PymT和PyT三個vonc。牛乳頭狀瘤病毒的誘癌作用機理也是多方面的，包括病毒基因產(chǎn)物對宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、 刺激宿主細(xì)胞DNA合成、與細(xì)胞產(chǎn)生的抑癌蛋白(如Rb和p53)結(jié)合等， 病毒產(chǎn)物還能在細(xì)胞質(zhì)中與細(xì)胞膜信息轉(zhuǎn)遞蛋白結(jié)合，從而影響細(xì)胞之間的信息轉(zhuǎn)遞。這就是腫瘤發(fā)生中的所謂多步驟致癌機制。在較多的反轉(zhuǎn)錄病毒成員，vonc基因的種類及組成并不一樣，但它們致癌的機理卻很相似。不含病毒癌基因的反轉(zhuǎn)錄病毒，也有一定的致癌作用，其致癌的機理除了上面提到的插入突變等幾種以外, 還有一個反向激活機制, 即反轉(zhuǎn)錄病毒中的基因可以編碼一種蛋白質(zhì)即TAT因子，該因子具有調(diào)控病毒自身基因(如LTR)或

42、宿主細(xì)胞基因(如原癌基因)表達(dá)的作用。牛白血病病毒及人T細(xì)胞白血病病毒的TAT因子可以激活白細(xì)胞原癌基因。如前所述， 在動物體內(nèi)能夠找到與這些病毒癌基因(vonc)相對應(yīng)的細(xì)胞原癌基因(conc)。它們之間具有序列同源性，但vonc在結(jié)構(gòu)上與conc不完全相同，是改變了的conc。 conc在正常情況下僅對細(xì)胞的生長刺激發(fā)生暫時性的反應(yīng)。每種細(xì)胞原癌基因只在某些特定細(xì)胞中(如csrc在腦細(xì)胞中， cfos在巨噬細(xì)胞中)發(fā)生適量表達(dá)。原癌基因一旦發(fā)生改變即可能被激活而成為癌基因，進(jìn)而異常表達(dá)對細(xì)胞生長具有調(diào)節(jié)作用的重要蛋白，引起細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和無拘束的生長。雖然許多反轉(zhuǎn)錄病毒的vonc基因在細(xì)胞基因

43、中都可以找到相應(yīng)的conc基因。但是某些conc基因，例如人的Nras、Nmyc、met、Blym和Tlym基因并沒有發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的vonc基因。因此，是否還存在著新的致瘤病毒或類似的致瘤因子，是一個值得探討的課題。引起腫瘤的DNA病毒也較多。在DNA病毒中沒有發(fā)現(xiàn)類似于細(xì)胞原癌基因的核酸序列。DNA病毒的致瘤機理與RNA病毒有很大的不同， 不同DNA病毒之間的致癌基因及致癌機理也不一樣。人的EB病毒是引起人鼻咽癌的重要致病因素。它是目前皰疹致瘤病毒中研究較為深入的病毒之一。研究發(fā)現(xiàn)，在非洲Buritt氏淋巴瘤的大多數(shù)細(xì)胞中具有EB病毒的基因組DNA，雖然某些以整合的形式存在， 但一般是以可自動復(fù)

44、制的附加體游離形式存在。體外對細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，只產(chǎn)生核抗原而不產(chǎn)生病毒。在惡性變細(xì)胞中還發(fā)現(xiàn)了特征性的染色體變化，即8號:14號染色體轉(zhuǎn)位。雞的馬立克氏病病毒轉(zhuǎn)化T淋巴細(xì)胞，使其增生，產(chǎn)生致死性的淋巴細(xì)胞白血病。轉(zhuǎn)化的T細(xì)胞中含有病毒DNA，DNA高度甲基化，這是與非轉(zhuǎn)化細(xì)胞中病毒DNA的最明顯區(qū)別。 轉(zhuǎn)化細(xì)胞中還有病毒特異性磷酸化蛋白(pp36/39和pp24)。小鼠多型瘤病毒、SV40病毒和一些人腺病毒可以誘發(fā)新生嚙齒動物產(chǎn)生惡性腫瘤。在病毒引起的惡性變細(xì)胞中，可以發(fā)現(xiàn)整合的病毒DNA。 多型瘤病毒和SV40病毒的基因以完整的形式整合， 腺病毒整合的基因則呈現(xiàn)部分缺失。整合的基因中，一些病毒

45、早期基因呈現(xiàn)高水平表達(dá)，由其編碼的產(chǎn)物稱為腫瘤抗原(T或t抗原)。 小鼠多型瘤病毒mT基因的產(chǎn)物mT抗原，與反轉(zhuǎn)錄病毒的vras基因產(chǎn)物相似， 具有導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)轉(zhuǎn)化的作用，并能使細(xì)胞生長失去貼壁性；小鼠多型瘤病毒的T基因產(chǎn)物T抗原，和腺病毒的E1A產(chǎn)物與反轉(zhuǎn)錄病毒的vmyc基因產(chǎn)物相似，具有減少細(xì)胞對血清的依賴性和加強細(xì)胞永久傳代性的作用。牛乳頭瘤病毒(BPV)在牛引起乳頭等無毛皮膚或粘膜部位瘤或疣的形成， 屬良性腫瘤，可自行消失，但有時在協(xié)同因子(紫外線照射，采食蕨類植物)作用下也會惡性變。BPV在試管中可轉(zhuǎn)化牛及小鼠細(xì)胞，在嚙齒動物可誘發(fā)纖維瘤。但有研究表明， BPV轉(zhuǎn)化細(xì)胞時，其DNA不

46、一定整合到細(xì)胞DNA中。病毒基因組在癌細(xì)胞中只有一小部分轉(zhuǎn)錄，病毒DNA對維持細(xì)胞的轉(zhuǎn)化狀態(tài)是必需的。應(yīng)用干擾素處理BPV轉(zhuǎn)化細(xì)胞，可使病毒DNA消失，細(xì)胞回復(fù)正常。嗜肝DNA病毒除了人的乙型肝炎病毒外，土撥鼠肝炎病毒、地松鼠肝炎病毒、鴨乙型肝炎病毒在相應(yīng)宿主內(nèi)廣泛傳播。引起急性和慢性肝炎。 病毒DNA能整合到宿主細(xì)胞染色體中，常導(dǎo)致持續(xù)性感染和各種后遺癥，最后引起免疫復(fù)合癥及肝癌。野兔痘病毒包括粘液瘤病毒和纖維瘤病毒，粘液瘤病毒主要感染南美洲烏拉圭和巴西的野兔， 引起局部良性粘液瘤，瘤體內(nèi)有星狀粘液瘤細(xì)胞和胞漿內(nèi)包涵體。纖維瘤病毒感染兔后形成皮下圓形腫瘤，腫瘤由紡錘形的結(jié)締組織細(xì)胞構(gòu)成。研究

47、表明，大多數(shù)DNA病毒參與癌變作用的基因均為早期基因。對病毒本身， 這些基因的功能在于調(diào)節(jié)病毒基因的表達(dá)或復(fù)制,維持一定量的游離病毒DNA拷貝。早期基因的表達(dá)由多種因素調(diào)控，包括多聚啟動子、翻譯起始點和內(nèi)含子刪除等。6.感染動物體內(nèi)的細(xì)胞損傷上述細(xì)胞損傷和其他變化，也都發(fā)生于感染動物體內(nèi)。但是，由于機體防衛(wèi)反應(yīng)的限制，細(xì)胞損傷的范圍和程度，可能不同于試管內(nèi)所見。再者，機體內(nèi)各種類型的細(xì)胞并不呈現(xiàn)同樣的病毒感受性，例如傳染性軟疣主要侵害皮膚上皮細(xì)胞，狂犬病病毒主要侵害神經(jīng)細(xì)胞等等。不言而喻，不同類型和不同部位的細(xì)胞損傷，對機體的危害性也不一樣。皮膚細(xì)胞發(fā)生損傷時，機體的正常生命活動一般不受明顯影

48、響；粘膜細(xì)胞的損傷，則常引起比較嚴(yán)重的消化道或呼吸道癥狀；小血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，更可招致水腫、出血、梗塞和缺氧等嚴(yán)重病變。而腦細(xì)胞和心肌細(xì)胞的損傷，則常帶來致命性的后果。如前所述，機體內(nèi)的細(xì)胞損傷與試管內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞損傷有所不同，除病毒直接引起者外，還可能是免疫反應(yīng)的結(jié)果， 例如由抗原抗體復(fù)合物或細(xì)胞免疫所致的細(xì)胞損傷或細(xì)胞死亡等。二、構(gòu)成機體病毒感染的因素機體內(nèi)病毒感染的表現(xiàn)形式和結(jié)局，隨病毒、機體(細(xì)胞)和環(huán)境條件三者的相互影響而定。1.病毒病毒的質(zhì)和量，是決定病毒感染和發(fā)病的重要因素。沒有病毒侵入，就不會有病毒感染，當(dāng)然更談不上發(fā)病?！鞍l(fā)病”是機體在感染病毒后因一系列病理生理性和組織破

49、壞性變化而呈現(xiàn)的綜合現(xiàn)象。病毒的病原性是其長期進(jìn)化過程中的適應(yīng)能力。例如牛瘟病毒長期生活和循環(huán)在牛群中，逐漸形成了對牛的病原性等等。因此，病原性是病毒的“種”的特征。不同的病毒，有其各自的動物和細(xì)胞感染范圍。某些病毒的感染范圍很廣，例如狂犬病病毒和乙型腦炎病毒幾乎可以感染所有的溫血動物。但是也有一些病毒，例如馬傳染性貧血病毒，其感染范圍極窄，除馬屬動物以外，不感染任何其他動物，包括實驗動物在內(nèi)。多數(shù)病毒則處于上述兩類極端例子之間。同一病毒的不同毒株，其病原性也有明顯的差別。特定毒株的這種病原性，稱為毒力。因此，毒力是病毒“株”的特征。病毒的病原性，特別是其毒力，不僅在自然條件下是千差萬別的，而

50、且可以人為地促使它們改變。在對人畜具有致病作用的許多病毒中，經(jīng)常有著自然弱毒株的存在，也就是存在于自然界(動物體內(nèi))的弱毒力毒株。目前成功地用作人畜免疫接種的某些弱毒疫苗株病毒，就是自然弱毒株，或者是由自然弱毒株馴化培育而成的。人為地通過所謂“強迫”感染的方法，往往可使原來不易感或不太易感的動物或組織培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生感染。在強迫感染的最初幾代中，一般不見明顯的感染癥狀，但經(jīng)若干代的適應(yīng)(盲目傳代)以后，病毒對新宿主細(xì)胞的毒力升高，同時可能減低或喪失其對原宿主細(xì)胞的毒力。應(yīng)用理化學(xué)因素導(dǎo)致病毒毒力變異的例子更多，已在本書第六章敘述，并將在第八章中繼續(xù)介紹一些實例。病毒的數(shù)量是引起感染的另一個必要條件

51、，但隨病毒毒力和動物機體易感性的不同而異。某些病毒的毒力極強，極微量就能引起感染，例如口蹄疫病牛的水皰液，其107稀釋液1ml，即可使牛感染；傳染性貧血病馬的發(fā)熱期血清， 107106稀釋液1ml也可導(dǎo)致健康馬騾發(fā)病。易感機體對于這類病毒似乎不表現(xiàn)或很少表現(xiàn)自然抵抗力。相反，某些病毒只在應(yīng)用較大劑量時才能引起感染。 乙型腦炎病毒中山株皮下感染3周齡的小鼠，需要101102的劑量才能引起發(fā)病和死亡。圖7-3病毒的自然感染途徑和在體內(nèi)的散播方式是病毒長期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。各種病毒大多有其各自比較嚴(yán)格的侵入和體內(nèi)散播途徑，例如乙型腦炎病毒在皮下或腦內(nèi)注射時引起感染，消化道攝入時不致??；相反，流感病毒的

52、自然感染途徑為呼吸道，皮下注射時不引起感染。流感病毒在體內(nèi)的散播方式，只局限于侵入門戶附近的組織，并由此引起局部或全身癥狀。鼠痘病毒(即小鼠脫腳病病毒)在由皮膚侵入后，先在局部增殖，隨后進(jìn)入局部淋巴結(jié)，再行增殖并到達(dá)血流，引起第一次病毒血癥，再在肝脾等臟器中增殖，再次引起病毒血癥，并散布至全身，包括皮膚，因而出現(xiàn)皮疹、潰瘍等病變(見圖7-3)。乙型腦炎病毒由感染蚊直接注入毛細(xì)血管，病毒在血管內(nèi)皮細(xì)胞以及淋巴結(jié)和肝脾等的網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)增殖，并進(jìn)入血流，引起短暫病毒血癥。臟器或血流中的病毒或被迅速消滅，或者突破血腦屏障，侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，再次大量增殖，產(chǎn)生病變和引起臨床癥狀?？袢〔《緞t通過皮膚或

53、粘膜損傷侵入，在局部初期增殖后通過神經(jīng)末梢散播至腦脊髓組織，再由腦脊髓傳播至周圍臟器(如唾液腺)組織。但是必須指出，病毒的這種自然感染途徑和傳播方式并不是絕對的，它取決于病毒的種類、毒力和宿主細(xì)胞的免疫功能狀態(tài)等，而且經(jīng)?？梢匀藶榈丶右愿淖?。如上述，乙型腦炎病毒的自然感染途徑主要是皮下，但將對小鼠具有較高皮下致死力的新分離病毒，在小鼠腦內(nèi)作多次傳代以后，病毒往往對腦內(nèi)感染的致死力增高，而對皮下感染的致死力降低，甚至失去了致病性。而同一病毒在用皮下接種方法傳代時，皮下感染的致死力不見降低。病毒在細(xì)胞間的傳播方式也是決定機體內(nèi)病毒感染的重要因素。病毒對敏感細(xì)胞感染的結(jié)局(如溶細(xì)胞、細(xì)胞融合、整合性

54、感染等)不同，病毒傳播到其他敏感細(xì)胞的方式就有所不同?？蓪⑵錃w納為4種: 細(xì)胞外傳播:病毒由感染細(xì)胞釋放后，通過體液再侵入其他敏感細(xì)胞。具有溶細(xì)胞作用的急性病毒感染大都呈現(xiàn)該種傳播方式，如脊髓灰質(zhì)炎病毒。芽生病毒可能不破壞細(xì)胞，釋放后也通過體液途徑傳播給其他敏感細(xì)胞，但出現(xiàn)于細(xì)胞表面的芽生病毒抗原，在遇到病毒特異性抗體或免疫活性細(xì)胞時，也會導(dǎo)致細(xì)胞破壞及病毒釋出；細(xì)胞間傳播:病毒在敏感細(xì)胞內(nèi)增殖后不釋放出來， 通過細(xì)胞間橋直接傳播給相鄰敏感細(xì)胞，如皰疹病毒以及某些副粘病毒和痘病毒。新城疫病毒融合蛋白(F蛋白)具有使感染細(xì)胞和鄰接細(xì)胞膜融合的作用，因此，病毒不必離開細(xì)胞即可以傳播。但如上述，副粘

55、病毒也可因靶細(xì)胞的免疫損傷及芽生釋放而通過體液途徑傳播；細(xì)胞親子代傳播:病毒感染細(xì)胞后，病毒基因組整合到宿主細(xì)胞染色體中， 成為前病毒(provirus)，前病毒可以隨著細(xì)胞的分裂增殖傳播給子代細(xì)胞。許多反轉(zhuǎn)錄病毒引起的持續(xù)性感染呈現(xiàn)該種傳播方式。 由于機體產(chǎn)生的抗病毒抗體不能進(jìn)入細(xì)胞，因此體液免疫在這類病毒感染中不起重要作用；多種方式傳播: 有些病毒呈現(xiàn)多種傳播方式，如副粘病毒和皰疹病毒呈現(xiàn)和兩種方式；某些反轉(zhuǎn)錄病毒可能呈現(xiàn)和兩種方式等。2.動物機體動物機體的抵抗力是決定病毒感染的另一個重要因素。在未曾感染或未曾進(jìn)行過人工免疫的動物體內(nèi)，病毒感染過程取決于機體的非特異性抵抗力。 關(guān)于稱作“種

56、屬免疫”的自然抵抗力及機體的獲得性免疫， 將在下一章“抗病毒免疫”中敘述，本節(jié)只簡略介紹年齡、神經(jīng)活動、激素、X射線照射以及溫度等因素對病毒感染的影響。年齡是影響動物機體病毒感染的一個因素。一般來說，幼齡動物對病毒的易感性比成年動物高。這在某些病毒感染中，表現(xiàn)得尤為明顯。例如狂犬病病毒和痘苗病毒可在雞胚中旺盛增殖，但不能或不易在成年雞體內(nèi)增殖；感染10周齡小鼠所需的乙型腦炎病毒量比其對10日齡小鼠的感染劑量大100萬1000萬倍。致瘤的腺病毒和乳多空病毒很易在吮乳倉鼠和其他新生嚙齒類動物引起腫瘤，但卻不能引起成年動物腫瘤。新生小鼠至今還是分離蟲媒披膜病毒的最易感的實驗動物，而對某些型的柯薩奇病

57、毒，甚至是唯一的宿主。偽狂犬病病毒能在由雞胚心臟、肌肉和肝臟制備的組織培養(yǎng)細(xì)胞中增殖，但不能在由雛雞的同樣組織制備的培養(yǎng)細(xì)胞中增殖等等。這可能是由于幼齡動物缺乏“成熟”的免疫反應(yīng)(包括體液免疫和細(xì)胞免疫)，血腦等生理屏障不夠健全以及幼齡動物細(xì)胞較少產(chǎn)生干擾素等緣故。有人甚至認(rèn)為幼齡動物細(xì)胞的病毒受體不同于成年動物細(xì)胞，例如Kunin指出， 哺乳小鼠的腦組織塊比成年小鼠的腦組織塊更快地吸附柯薩奇B型病毒。神經(jīng)活動對病毒感染的影響，表現(xiàn)在發(fā)病率和癥狀的嚴(yán)重程度等方面。冬眠和藥物睡眠動物在病毒感染時，發(fā)病率和病死率經(jīng)常低于對照的未睡眠動物。例如感染蟲媒披膜病毒的冬眠刺猬和蝙蝠經(jīng)常帶毒越冬，冬眠蘇醒后

58、才出現(xiàn)病毒血癥。 Sulkin等應(yīng)用墨西哥蝙蝠作實驗性狂犬病試驗:將已接種狂犬病病毒的蝙蝠置于510下，動物呈現(xiàn)冬眠狀態(tài)，病毒和機體都處于不活動狀態(tài)；但如再將其置于29下，“冷伏”病毒即行增殖，并使蝙蝠呈現(xiàn)感染癥狀。以小量魯米那引起睡眠的小鼠，用乙型腦炎病毒感染時，常比不用該藥的對照小鼠潛伏期長，死亡率也稍低。動物在冬眠或藥物睡眠狀態(tài)下，體溫、血壓和通氣率降低，神經(jīng)調(diào)節(jié)以及分泌和運動機能下降，細(xì)胞吞噬能力也受到抑制,所有這些都會改變和擾亂組織和細(xì)胞的正常營養(yǎng)與代謝，從而影響病毒在這些組織和細(xì)胞上的吸附及在其中的增殖，這可能就是較少引起發(fā)病和死亡的原因。但是必須指出，上述應(yīng)用藥物降低發(fā)病和死亡率的例子，還不能認(rèn)為是規(guī)律性的現(xiàn)象。因在應(yīng)用不同藥物、不同劑量以及在不同的病毒感染過程中，藥物睡眠的結(jié)果很不一致，有時反而出現(xiàn)高于對照組的病死率。激素特別是可的松制劑，常有激發(fā)病毒感染的作用。例如促腎上腺皮質(zhì)激素能夠明顯提高猴對脊髓灰質(zhì)炎以及小鼠對流感病毒的敏感性。成年小鼠通常不感染柯薩奇B型病毒，