病毒感染的传播方式

传播途径

多种，如

呼吸道（respiratory tract ）
消化道（gastrointestinal tract ）
创伤感染（wound infection）
接触感染、血液传播（transmission by blood ）
性传播（sexual transmission ）
接着动物媒介（arthropod vector）

病毒在机体内的播散程度

局部感染/表面感染：病毒只在入侵部位感染局部组织细胞；
全身感染：病毒在入侵部位增殖后经血流、淋巴液或神经系统向全身或远离入侵部位的器官播散。病毒进入血流称为病毒血症。

病毒感染的致病机制

病毒感染(viral infection)定义：病毒通过各种传播途径由体外进入机体并在宿主细胞内增殖并导致不同程度病理损伤的过程。
病毒感染的实质：病毒与易感细胞、病毒与机体的相互作用过程
病毒致病的基础：在宿主细胞中增殖而导致宿主细胞结构损害和功能障碍。
病毒导致宿主细胞结构损害和功能障碍的机制：①病毒对宿主细胞的直接损伤；②机体的免疫病理损伤
病毒的致病过程：通过不同途径进入机体-入侵细胞-扩散到多数细胞-导致相应组织器官的结构损伤和功能障碍-机体出现临床症状和体征（显性或不明显）

病毒对宿主的直接致病作用/病毒作用后宿主细胞的6个变化

溶细胞型感染（cytolytic infection)/杀细胞效应(cytocidal effect)：

病毒在敏感宿主细胞内复制完毕，在很短时间内一次释放大量子代病毒，细胞被裂解死亡，这种情况被称为杀细胞感染cytocidal infection。主要见于无包膜、杀伤性强的病毒，如：脊髓灰质炎病毒、腺病毒等。
溶细胞型感染（cytolytic infection)/杀细胞效应的机制:
- 病毒可阻断细胞的核酸与蛋白质等大分子的合成，致宿主细胞代谢功能紊乱，造成细胞病变与死亡；
- 细胞溶酶体结构改变和溶酶体膜的通透性增高或被破坏，水解酶释放致细胞自溶；
- 细胞膜抗原改变（病毒成分插入细胞膜或细胞膜内部抗原释放），使细胞融合或发生自身免疫性细胞损伤；
- 某些病毒的毒性蛋白对宿主细胞的直接毒性作用(如腺病毒的刺突）；
- 病毒感染损伤细胞器(细胞核、细胞膜、内质网和线粒体)，致细胞裂解死亡
细胞病变作用(cytopathic effect, CPE)：在体外试验中，通过细胞培养和接种杀细胞性病毒，经一定时间后，可用显微镜观察到细胞变圆、坏死，从瓶壁脱落等现象,称为细胞病变作用（CPE）。

稳定状态感染（steady state infection）：

不具有cytocidal infection(杀细胞效应）的病毒引起的感染称为稳定状态感染。主要见于胞膜病毒，如流感病毒、疱疹病毒。
机制：包膜病毒以出芽方式释放子代病毒，其过程缓慢，不阻碍细胞的metabolism（代谢），也不破坏lysosome（溶酶体）膜，因而不使细胞立即溶解死亡。
稳定状态感染下宿主细胞所发生的重要的变化：
- 细胞融合（Fusion of the infected cells ）：在病毒酶或感染细胞所释放的溶酶体酶（lysosome）作用下，感染细胞与邻近的正常细胞发生融合，是病毒扩散的方式之一，如麻疹病毒(形成华新（Warthin)氏多核巨细胞）和副流感病毒。
细胞融合的结果是形成多核巨细胞或合胞体。
- 细胞表面出现病毒基因编码的抗原（Viral proteins exposed on the surface of the host cells ）：有两个来源：①稳定状态感染的病毒释放时在细胞表面形成病毒蛋白；②整合后的病毒基因在细胞膜上表达病毒蛋白。

包涵体（inclusion body）形成（The formation of Inclusion body ）：

定义：某些受病毒感染的细胞内，用普通光学显微镜可看到与正常细胞结构和着色不同的嗜酸性或嗜碱性的圆形或椭圆形斑块结构。
包涵体的本质
- Accumulation of replicated virus particles;
- The remains left by the viral replication;
- The response of the infected cells to the viral replication;
病毒颗粒的聚集体；病毒增殖留下的痕迹；细胞反应物

细胞凋亡（apoptosis）：基因控制的程序性细胞死亡（gene-controlled programmed cell death）

机制：细胞的核酸内切酶被激活，染色体DNA被降解成180～200bp整数倍的片段，凝胶电泳时出现特征性的梯状DNA条带。病毒可直接或间接（CTL分泌Fas配体）诱导细胞凋亡。

基因整合与细胞转化（ Gene integration and transformation ）

病毒基因的整合的方式有两种：
- 逆转录病毒复制过程中以双链cDNA整合入宿主细胞染色体DNA→完全整合；
- 某些DNA病毒感染细胞后，病毒的DNA在细胞核内可偶然地以部分病毒基因片段与细胞的染色体DNA随机重组→部分整合或失常整合。

细胞增生与转化

少数病毒感染细胞后不仅不抑制细胞DNA的合成，反而促进细胞的DNA合成。细胞繁殖增快，失去细胞间的接触抑制。这些现象与病毒的致瘤特性密切相关。

病毒感染对机体的致病作用

病毒对组织器官的亲嗜性与组织器官的损伤
- 病毒对组织器官的亲嗜性的基础是该组织器官的细胞具有病毒的受体并具备病毒增殖的条件。
- 病毒感染对宿主组织器官的损伤：病毒感染细胞可造成细胞结构和功能的损伤→进而扩展到一定组织和器官的损伤和功能障碍。机制：病毒在宿主细胞内增殖以及增殖后释放出的病毒编码的毒性蛋白均可造成组织器官炎性反应（与细菌感染不同的是，病毒感染的炎性细胞主要是单核细胞）
病毒感染后的免疫病理损伤作用
病毒感染对免疫系统的致病作用
免疫抑制作用（immunosuppression ）
- 某些病毒如HIV、麻疹病毒、风疹病毒、巨细胞病毒的感染可抑制机体的免疫功能。
- 免疫抑制可能的后果：导致多种微生物或寄生虫的机会感染；激活潜伏的病毒；促进某些肿瘤的生长。
病毒感染对免疫活性细胞的杀伤作用
病毒感染引起自身免疫病

病毒感染的免疫病理作用（Immunopathological effect on the infected cells）

抗体介导的免疫病理作用（Immunopathological effects mediated by the antibodies ）：Ⅱ型超敏反应、Ⅲ型超敏反应
细胞介导的免疫病理作用（Immunopathological effects mediated by the cellular immunity ）：Ⅳ型变态反应/迟发型超敏反应
致炎性细胞因子的病理作用： INF-γ、TNF-α、IL-1等；引起代谢紊乱、DIC和休克等严重病理过程

病毒的免疫逃避

病毒的感染类型

按临床症状分类：隐性病毒感染、显性病毒感染

隐性感染（inapparent viral infection）

也称亚临床感染（subclinical viral infection），病毒进入机体不引起临床症状的感染。
机制：⑴病毒毒力弱或机体防御能力强；⑵病毒未能达到靶细胞。
感染的结局：获得免疫力，感染终止；未获得免疫力，成为隐性感染者或者称为病毒携带者（viral carrier）→成为重要传染源。

显性感染（apparent viral infection）
也称临床感染（clinical infection)，病毒感染引起机体发病出现临床症状和体征。（常见病毒显性感染的发病率见表24-2）

显性感染按感染的过程和病毒滞留时间分类:急性病毒感染、持续性病毒感染

急性感染（acute viral infection）
也称病原消灭型感染。除死亡病例外，宿主一般能在出现症状后的一段时间内，把病毒清除掉而进入恢复期。
特点：潜伏期短；发病急骤；病后常获得特异性免疫。

持续性病毒感染（persistent viral infection）
病毒可在机体内持续数月至数年、甚至数十年。可出现症状，也可不出现症状而成为长期带毒者，成为重要的传染源。
持续性感染形成的原因
- 机体免疫功能弱，无力完全清除病毒，病毒在体内可长期寸留；
- 病毒存在于受保护的部位或者产生免疫抑制因子，可逃避宿主的免疫作用;
- 某些病毒的抗原性太弱或抗原性发生变异，机体难于产生免疫应答将其清除；
- 部分病毒产生DIP，干扰病毒增殖，因而改变了病毒感染过程，形成持续性感染；
- 病毒基因整合在宿主细胞的基因组中，长期与宿主细胞共存。
持续性病毒感染的类型
- 慢性感染（chronic infection）
  - 显性感染或隐性感染后，病毒未完全清除，可持续存在血液或组织中，并不断排出体外，症状可有可无。
  - 病毒可在此过程中可被分离培养或检测到。如：HBV、HIV、EB和CMV。
- 潜伏感染（latent infection）
  - 显性感染或隐性感染后，病毒基因存在于细胞内，有的病毒潜伏于某些组织器官内而不复制。但在一定条件下病毒可被激活又开始复制，使疾病复发。病毒在此过程中一般无法检测到，如：HSV-1潜伏于三叉神经节和颈上神经节。
- 慢发病毒感染（slow virus infection）
  - 为慢性发展的进行性加重的病毒感染，较为少见但后果严重。
  - 特点：病毒感染后有很长的潜伏期，可达数月，数年甚至数十年；症状出现后呈进行性加重，最终患者死亡。如：HIV、Prion。
- 急性病毒感染的迟发并发症（delayed complication after acute viral infection）
  - 急性感染后1年或数年，发生致死性的并发症。如麻疹病毒导致的亚急性硬化性全脑炎症（subacute sclerosing panencephalitis, SSPE）。
    影响病毒感染的类型、进程和结局的因素
病毒毒力
病毒嗜组织特性
机体遗传特性
天然和获得性免疫应答

感染按部位分为
局部感染或表面感染
全身感染

抗病毒免疫

干扰素

Interferon IFN

定义

是病毒或其他干扰素诱生剂（细菌内毒素、人工合成的双链RNA等）刺激人或动物细胞（巨噬细胞、淋巴细胞和体细胞）所产生的一类具有广谱抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种生物活性的分泌性糖蛋白。
PRR：模式识别受体 PAMP：病原体相关分子模式

主要特点：
化学性质为糖蛋白；具有抗原性，可刺激机体产生抗干扰素抗体，抗体的形成可能会影响干扰素的生物学活性；
分子量较小，对热比较稳定（4℃可保存较长时间，-20℃可长期保存活性，56℃被灭活）；可被蛋白酶破坏；
干扰素具有广谱抗病毒作用，但干扰素的广谱抗病毒作用只具有抑制病毒作用而无杀灭病毒的作用；
干扰素的抗病毒特点：①活性高；②广谱性；③敏感性；④种属特异性；⑤间接性；⑥选择性（主要作用于靶细胞，对正常细胞无作用或作用微弱）；⑦即刻性
干扰素的抗病毒作用迅速：感染几小时内就能发挥作用，抗病毒状态可持续2~3天；
干扰素具有免疫调节功能：干扰素作为免疫调节剂激活巨噬细胞、活化NK细胞以及促进多数细胞MHC-I类抗原表达并诱导多种细胞MHC-II类抗原表达；
干扰素具有抑制肿瘤细胞生长的作用：能直接抑制肿瘤细胞的生长
IFN的副作用：流感样副作用→疲劳、发热和冷战等

种类与性质
根据抗原性不同分为：α、β、γ三种类型；根据来源不同分为：白细胞干扰素（ INF-α）、成纤维细胞干扰素（ INF- β）、免疫干扰素（ INF- γ）
INF-α主要由人白细胞产生，β干扰素主要由成纤维细胞产生，α、β属于Ⅰ型干扰素，其抗病毒作用较免疫调节作用强；
INF-γ主要由活化的T细胞和NK细胞产生，也称免疫干扰素，属于Ⅱ型干扰素；是重要的细胞因子，其免疫调节作用较抗病毒作用强。
诱导剂：①I型干扰素：双链RNA、LPS及细菌的部分成分；②II型干扰素：有丝分裂原和抗原
抗病毒活性和机制：

干扰素抗病毒（anti-virus）作用的特点
抗病毒发挥作用迅速，在感染几小时内就能起作用
抗病毒广谱性

IFN不能直接灭活病毒，而是通过诱导细胞合成抗病毒蛋白（antiviral protein, AVP）和活化NK细胞发挥作用
抗病毒蛋白（AVP）主要有2-5腺嘌呤核苷合成酶（2’-5’A合成酶）、蛋白激酶（Protein kinase R,PKR）和Mx蛋白。

医学整合笔记

微生物-病毒的感染与致病机制及免疫

病毒感染的传播方式

相关概念

传播方式

传播途径

病毒在机体内的播散程度

病毒感染的致病机制

病毒对宿主的直接致病作用/病毒作用后宿主细胞的6个变化

溶细胞型感染（cytolytic infection)/杀细胞效应(cytocidal effect)：

稳定状态感染（steady state infection）：

包涵体（inclusion body）形成（The formation of Inclusion body ）：

细胞凋亡（apoptosis）：基因控制的程序性细胞死亡（gene-controlled programmed cell death）

基因整合与细胞转化（ Gene integration and transformation ）

细胞增生与转化

病毒感染对机体的致病作用

病毒感染的免疫病理作用（Immunopathological effect on the infected cells）

病毒的免疫逃避

病毒的感染类型

隐性感染（inapparent viral infection）

显性感染（apparent viral infection）

急性感染（acute viral infection）

持续性病毒感染（persistent viral infection）

影响病毒感染的类型、进程和结局的因素

感染按部位分为

抗病毒免疫

干扰素

定义

主要特点：

种类与性质

干扰素抗病毒（anti-virus）作用的特点