病毒感染與致病機制課件

1、 第二十四章 病毒的感染與致病機制第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 基本概念 病毒感染(viral infection)病毒侵入宿主機體，在體內(nèi)細胞中進行增殖并引起不同程度的病理變化的過程。來自宿主外的病毒，通過一定方式從一個宿主傳播到另一個宿主稱傳播。感染源傳播途徑 病毒傳播(viral transmission)第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染病毒感染的來源病毒感染途徑病毒感染傳播方式病毒在體內(nèi)的播散方式第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染病毒感染的來源病毒感染途徑病毒感染傳播方式病毒在體內(nèi)的播散方式傳染源：病人病毒攜帶者患病或攜帶病毒的動物醫(yī)院內(nèi)感染門診、住院病人親友、醫(yī)

2、務工作者診斷、治療過程第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染病毒感染的來源病毒感染途徑病毒感染傳播方式病毒在體內(nèi)的播散方式病毒侵入機體的重要門戶：呼吸道消化道血液皮膚創(chuàng)傷、接觸性傳播病毒感染途徑的特點：不同病毒通過不同途徑入侵機體一種病毒可通過多種途徑感染機體不同病毒可通過同一途徑侵入機體第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染病毒感染的來源病毒感染途徑病毒感染傳播方式病毒在體內(nèi)的播散方式水平傳播(horizontal transmission) ：在人群中不同個體之間的傳播大多數(shù)傳染病的傳播方式屬于水平傳播性傳播水平傳播的病毒感染率高，迅速繁殖和擴散垂直傳播(vertical tran

3、smission) ：不同病毒通過不同途徑入侵機體病毒從宿主的親代到子代的傳播主要通過胎盤、產(chǎn)道、產(chǎn)后哺乳等親密接觸第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染病毒感染的來源病毒感染途徑病毒感染傳播方式病毒在體內(nèi)的播散方式局部感染(local infection) ：病毒侵入機體只在入侵部位感染細胞、增殖并產(chǎn)生病變?nèi)砀腥?systemic infection) ：病毒在體內(nèi)全身播散造成感染直接接觸播散經(jīng)血液播散經(jīng)神經(jīng)系統(tǒng)播散第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染隱性病毒感染(inapparent viral infection)/亞臨床感染(subclinical vi

4、ral infection)：病毒侵入機體后，不引起臨床癥狀的感染在流行病學上，隱性病毒感染者(病毒攜帶者- viral carrier)具有十分重要意義第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染病毒顯性感染(apparent viral infection) ：病毒侵入機體后，感染靶細胞大量增殖造成細胞損傷導致機體出現(xiàn)臨床癥狀第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染急性病毒感染(acute viral infection) ：病毒侵入機體后，潛伏期短、發(fā)病急，病程短恢復后體內(nèi)不再存在病毒并常獲得特異性免疫持續(xù)性病毒感染(persistent vira

5、l infection) ：病毒侵入機體后持續(xù)存在數(shù)月、數(shù)年甚至幾十年可出現(xiàn)癥狀，也可不出現(xiàn)癥狀體內(nèi)長期攜帶病毒，是重要的傳染源第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染導致持續(xù)性病毒感染的原因：機體免疫力低下，無力清除病毒病毒抗原性弱，機體難以產(chǎn)生有效免疫應答予以清除病毒逃逸宿主免疫作用，病毒產(chǎn)生突變病毒基因組整合于宿主細胞基因組，與細胞長期共存第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染持續(xù)性病毒感染的分類：潛伏性感染(latent viral infection)慢性感染(chronic viral infection)慢發(fā)病毒感染(slow vir

6、us infection)第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染持續(xù)性病毒感染的分類：潛伏性感染(latent viral infection) 病毒在顯性/隱性感染后未完全清除； 病毒潛伏在某些組織細胞內(nèi)，不復制； 一般在潛伏期檢測不到子代病毒； 潛伏可達數(shù)十年； 在一定條件下重新激活； 單純皰疹病毒等。第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染持續(xù)性病毒感染的分類：慢性感染(chronic viral infection) 病毒在顯性/隱性感染后； 病毒持續(xù)存在，不斷排出體外，經(jīng)血液傳播； 病程長達數(shù)月或數(shù)十年； 臨床癥狀輕微或癥狀病毒攜帶者；

7、HBV等。第一節(jié) 病毒的傳播方式與感染類型 病毒感染類型隱性感染顯性感染持續(xù)性病毒感染的分類：慢發(fā)病毒感染(slow virus infection) 為慢性感染的基礎上進行性加重的病毒感染； 少見、后果嚴重； 潛伏期也很長、可達數(shù)十年； 癥狀出現(xiàn)后，進行性加重，最終感染者死亡； HIV-AIDS SSPE-subacute sclerosing panencphalitis 麻疹病毒。第二節(jié) 病毒的致病機制 病毒感染對宿主細胞的直接致病作用 殺細胞效應(cytocidal effect)： 病毒在細胞內(nèi)增殖引起細胞裂解死亡; 殺細胞性感染(cytocidal infection); 致細胞病

8、變效應(cytopathic effect,CPE)； 多見無包膜病毒。第二節(jié) 病毒的致病機制 穩(wěn)定狀態(tài)感染(steady state infection)： 病毒在細胞內(nèi)增殖，復制成熟的子代病毒 以出芽方式釋放，并不阻礙細胞代謝、不破壞細胞; 細胞融合; 細胞表面出現(xiàn)病毒基因編碼的抗原； 多見有包膜病毒 病毒感染對宿主細胞的直接致病作用第二節(jié) 病毒的致病機制 細胞凋亡(apoptosis)： 由基因控制的程序性細胞死亡 病毒的感染可導致宿主細胞發(fā)生凋亡 基因整合(integration)和細胞轉(zhuǎn)化(cell transformation) ： 某些DNA病毒和反轉(zhuǎn)錄病毒的基因可整合于宿主細胞

9、染色體 基因組中前病毒體 一段潛伏期后能重新復制 整合可能導致細胞轉(zhuǎn)化、癌變 病毒感染對宿主細胞的直接致病作用第二節(jié) 病毒的致病機制 包涵體形成(inclusion body)： 顯微鏡可在病毒感染細胞的胞漿/胞核內(nèi)發(fā)現(xiàn)嗜酸/堿性染料的， 圓形、橢圓形或不規(guī)則的斑塊 破壞細胞的正常結構/功能，可導致細胞死亡 病毒感染的鑒別診斷Negri Body 病毒感染對宿主細胞的直接致病作用第二節(jié) 病毒的致病機制 病毒對組織器官的親嗜性與組織器官的損傷 病毒對組織器官親嗜性的的基礎： 組織器官的細胞表面有病毒識別的受體 組織器官的細胞是病毒感染的容納性細胞 病毒感染對機體的致病作用第二節(jié) 病毒的致病機制

10、抗體介導的免疫病理作用： 型超敏反應機制 型超敏反應機制 細胞介導的免疫病理作用： 型超敏反應機制； 病毒感染對機體的致病作用 病毒感染的免疫病理作用第二節(jié) 病毒的致病機制 病毒感染引起免疫抑制 病毒對免疫活性細胞的損傷 病毒感染引起自身免疫病 病毒感染對機體的致病作用 病毒對免疫系統(tǒng)的致病作用 非特異性免疫第二節(jié) 抗 病 毒 感 染 免 疫 干擾素 Interferon， IFN 定義：由病毒感染/誘生劑刺激被感染細胞及巨噬細胞、單核細胞、淋巴細胞等多種細胞產(chǎn)生的具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)作用的糖蛋白。 種類： IFN-a：人白細胞產(chǎn)生 IFN-b：人成纖維細胞產(chǎn)生 IFN-g： 人T細胞

11、產(chǎn)生型干擾素抗病毒作用 免疫調(diào)節(jié)型干擾素抗病毒作用 免疫調(diào)節(jié)第三節(jié) 抗 病 毒 免 疫 抗病毒活性：抗病毒蛋白(antoviral protein,AVP) 2-5腺嘌呤核苷合成酶 降解病毒的mRNA 蛋白激酶(protein kinase R,PKR) 抑制病毒多肽鏈的合成 非特異性免疫 干擾素 Interferon， IFN第三節(jié) 抗 病 毒 免 疫 抗病毒活性： 非特異性免疫 干擾素 Interferon， IFN第三節(jié) 抗 病 毒 免 疫 抗病毒活性：抗病毒意義 抗病毒特點間接性、廣譜性（非特異性）、種屬特異性早期中斷病毒復制，阻止病毒擴散 非特異性免疫 干擾素 Interferon，

12、 IFN第三節(jié) 抗 病 毒 免 疫 中和抗體 （virus-neutralizing antibody） 特異性免疫 體液免疫 血凝抑制抗體 （haemagglutionation inhibition antibody， HI） 補體結合抗體 （complement fixation antibody，CF）第三節(jié) 抗 病 毒 免 疫 CD8+ CTL 特異性免疫 細胞免疫 CD4+ Th1思考題病毒感染的傳播方式干擾素的抗病毒機理病毒感染的致病機制病毒感染的類型 第二十五章 微生物感染的檢查方法第一節(jié) 檢查方法 標本的采取與運送應注意下列原則對本身帶有雜菌 (如咽拭子、糞便) 或易受污染的

13、標本，要進行病毒分離培養(yǎng)時，應使用抗生素。 因病毒在室溫中易失去活性，標本應低溫保存并盡快送檢。 血清學診斷標本的采取應在發(fā)病初期和病后23w內(nèi)各取1份血清，以便對比雙份血清抗體效價的動態(tài)變化。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定在確定病原上是“黃金標準” !動物接種雞胚接種細胞培養(yǎng)第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 動物接種是最原始的病毒培養(yǎng)方法，根據(jù)病毒種類不同，選擇敏感動物及適宜接種部位，如嗜神經(jīng)性病毒（狂犬病毒）可接種于小鼠腦內(nèi)；痘病毒可接種于家兔角膜或皮內(nèi)。 第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 雞胚接種 雞胚對多種病毒敏感。 一般采用孵化914天的雞胚， 根據(jù)病毒種類不同，將病毒

14、標本 接種于雞胚的不同部位， 最常用的雞胚接種部位有： 羊膜腔 尿囊腔 絨毛尿囊膜 卵黃囊等第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 雞胚接種第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 雞胚接種第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 細胞培養(yǎng) 原代細胞：原胚腎細胞 二倍體細胞：人胚肺WI-26株細胞 傳代細胞：癌細胞第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 細胞培養(yǎng) 病毒在細胞中增殖的指標： 細胞病變效應-cytopathic effect, CPE 紅細胞吸附現(xiàn)象-hemadsorption，HAd 干擾現(xiàn)象-interference第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 細胞培養(yǎng)細胞病變效應-cytopat

15、hic effect, CPE有些病毒在細胞內(nèi)增殖時可引起特有的細胞病變，稱為細胞病變效應 (CPE)。常見的變化有細胞變圓、聚集、壞死、溶解或脫落等。有些病毒如麻疹病毒、CMV、RSV等 作用于細胞膜，可使鄰近的細胞相互融合，形成多核巨細胞或稱融合細胞。 有些病毒 (如狂犬病病毒、麻疹病毒等) 可在培養(yǎng)細胞中形成胞漿或核內(nèi)的包涵體。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 細胞培養(yǎng)細胞病變效應-cytopathic effect, CPE第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 細胞培養(yǎng)細胞病變效應-cytopathic effect, CPE第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 細胞培養(yǎng)紅細胞吸附

16、現(xiàn)象-hemadsorption,HAd 流感或副流感病毒等感染細胞后，由于細胞膜上出現(xiàn)了血凝素，具有吸附脊椎動物 (豚鼠、雞、猴等) 紅細胞的能力，這一現(xiàn)象稱紅細胞吸附； 常用來測定具有HA的粘病毒與副粘病毒的增殖； 若有相應的抗血清，則能中和細胞膜上的HA，HAd不再發(fā)生，稱紅細胞吸附抑制試驗。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒的分離與鑒定 細胞培養(yǎng)干擾現(xiàn)象-interference 某些病毒感染細胞時不出現(xiàn)CPE或其他易于測出的變化(如HAd)， 但能干擾在其后感染的另一病毒的增殖。 如風疹病毒感染Vero細胞時CPE不明顯，但它能干擾后感染的?？刹《镜脑鲋?，從而阻抑后者所特有的CPE。第一節(jié) 病

17、毒學診斷 病毒感染的血清學診斷 下列情況需要進行血清學檢查： 采集標本中分離病毒已很困難； 目前尚未建立分離該病毒的方法和技術； 判斷臨床治療效果； 進行流行病學調(diào)查； 基層醫(yī)療機構無法開展病毒分離實驗。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的血清學診斷 原理：是用已知病毒抗原來檢測病人血清中有無相應抗體，故須待病人感染后體內(nèi)產(chǎn)生抗體時才能檢出。 另外，在采取臨床標本及病人血清應注意病程，必須采取患者急性期血清與恢復期血清 (雙份血清) 進行血清學試驗。若第2次血清抗體滴度比第1次高出4倍以上時，才有診斷意義。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的血清學診斷 中和試驗(neutralizing test, NT

18、 test) 補體結合試驗 (complement fixation test,CF test) 血凝抑制試驗(hemagglutinatia inhibition test, HI test) 凝膠免疫擴散試驗 第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的血清學診斷 中和試驗(neutralizing test, NT test) 是病毒在活體內(nèi)或細胞培養(yǎng)中被特異性抗體中和而失去感染性的一種試驗。 中和抗體(netralizing antibodies,NTAb)是作用于病毒表面抗原 (衣殼或包膜) 的抗體，同種不同型病毒間一般無交叉，特異性高，抗體在體內(nèi)維持時間長。 中和抗體陽性不一定表示正在感染中，也

19、可能因以前有過隱性感染所致。 中和試驗適用于病毒疫苗研究和人群免疫情況調(diào)查，在臨床診斷上較少使用。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的血清學診斷 補體結合試驗 (complement fixation test,CF test) 用已知病毒可溶性補體抗原(CF)來檢測病人血清中相應(CF)抗體。 CF抗原是病毒的內(nèi)部抗原，同種異型間常有交叉，故特異性較中和試驗低。 但CF抗體（IgM）出現(xiàn)較早，消失較快，故CF陽性可作為近期感染的指標。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的血清學診斷 血凝抑制試驗(hemagglutinatia inhibition test, HI test) 具有HA的病毒能凝集雞、豚

20、鼠、人等的紅細胞，稱血凝現(xiàn)象。 這種現(xiàn)象能被相應抗體抑制，稱HI試驗。 其原理是相應抗體與病毒結合后，阻抑了病毒表面的HA與紅細胞的結合。 本試驗簡易、經(jīng)濟，特異性高，常用于粘病毒及乙型腦炎病毒感染的輔助診斷及流行病學調(diào)查，也可鑒定病毒的型與亞型。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的血清學診斷 血凝抑制試驗(hemagglutinatia inhibition test, HI test) 病毒 +雞RBC = 凝集（血凝試驗） 病毒 +特異性抗體 +雞RBC=不凝集 （血凝抑制試驗）第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的快速診斷 形態(tài)學檢查 電鏡和免疫電鏡 先將標本與病毒特異性抗體混合，促進病毒顆粒凝集，提高檢出率和特異性。 普通光學顯微鏡檢查 包函體(inclusion):病毒在宿主細胞增殖過程中，在細胞的一定部位出現(xiàn)的圓形/橢圓形、嗜酸/嗜堿性的結構； 結染色、可在光學顯微鏡下檢出。 對病毒感染有一定診斷價值。第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的快速診斷 病毒蛋白抗原檢查 免疫熒光技術 將標本與熒光標記抗體混合，利用熒光顯微鏡進行觀察。 酶免疫技術 酶標記抗體/抗原第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的快速診斷 檢測病毒核酸 核酸雜交技術斑點雜交、細胞內(nèi)原位雜交 、DNA印跡雜交、RNA印跡雜交等 核酸擴增技術 PCR RT-PCR第一節(jié) 病毒學診斷 病毒感染的快速診斷 檢測病