第二十四單元 病毒的感染和免疫
病毒的傳播方式
病毒的傳播方式有水平傳播和垂直傳播兩類。
水平傳播指病毒在人群中不同個體間的傳播。常見的傳播途徑主要經(jīng)皮膚和呼吸道、消化道或泌尿生殖道等粘膜。在特定條件下也可直接進入血循環(huán)。
垂直傳播指通過胎盤或產(chǎn)道,病毒直接由親代傳播給子代的方式。常見的導致垂直傳播的病毒有風疹病毒、巨細胞病毒、乙肝病毒、HIV和單純皰疹病毒十余種?梢鹚捞ァ⒘鳟a(chǎn)、早產(chǎn)、或先天性畸形。
病毒的感染類型
根據(jù)臨床癥狀的有無,區(qū)分為顯性感染和隱性感染;按病毒在機體內(nèi)滯留的時間,分急性感染和持續(xù)性感染,后者又分為慢性感染、潛伏感染和慢發(fā)病毒感染。
隱性感染指病毒進入機體后,不引起臨床癥狀。隱性感染的機體,仍有向外界散播病毒的可能,在流行學上具有十分重要意義。隱性感染后,機體可獲得特異性免疫力。
1.慢性感染
指顯性或隱性感染后,病毒并未完全清除,可持續(xù)存在于血液或組織中并不斷排出體外或經(jīng)輸血,注射而傳播。病程常達數(shù)月至數(shù)十年,患者表現(xiàn)輕微或無臨床癥狀,如HBV、巨細胞病毒、EB病毒感染。
2.潛伏感染
指顯性或隱性感染后,病毒基因存在于一定組織或細胞內(nèi),但并不能產(chǎn)生感染性病毒但在某些條件下可被激活而急性發(fā)作。病毒僅在臨床出現(xiàn)間隙性急性發(fā)作時才被檢出在非發(fā)作期,用一般常規(guī)方法不能分離出病毒。如單純皰疹病毒1型感染后,在三叉神經(jīng)節(jié)中潛伏此,時機體既無臨床癥狀也無病毒排出。以后由于機體受物理、化學、或環(huán)境因素等影響,使?jié)摲牟《驹鲋。沿感覺神經(jīng)到達皮膚,發(fā)生唇單純皰疹。又如水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)。初次感染主要在兒童引起水痘,病愈后病毒潛伏在脊髓后根神經(jīng)節(jié)或顱神經(jīng)的感覺神經(jīng)節(jié)細胞內(nèi),暫時不顯活性,當局部神經(jīng)受冷、熱、壓迫或X線照射以及患腫瘤等機體免疫功能下降時,潛伏的病毒則活化,增殖,沿神經(jīng)干擴散到皮膚發(fā)生帶狀皰疹。
3.慢發(fā)病毒感染
有很長的潛伏期。達數(shù)月,數(shù)年甚至數(shù)十年之久。以后出現(xiàn)慢性進行性疾病。最終常為致死性感染。如艾滋病以及麻疹病毒引起的亞急性硬化性全腦炎(SSPE)。除尋常病毒外,還有一些非尋常病毒或待定生物因子(如朊粒)也可能引起慢發(fā)感染。
病毒的致病機制
1.病毒對宿主細胞的直接作用
根據(jù)不同病毒與宿主細胞相互作用的結(jié)果,可有溶細胞型感染,穩(wěn)定狀態(tài)感染、包涵體形成、細胞凋亡和整合感染5種類型。
(1)溶細胞型感染
溶細胞型感染多見于無包膜病毒。如脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒等。其機制主要有:阻斷細胞大分子物質(zhì)合成,病毒蛋白的毒性作用,影響細胞溶酶體和細胞器的改變等。溶細胞型感染是病毒感染中較嚴重的類型。靶器官的細胞破壞死亡到一定程度,機體就會出現(xiàn)嚴重的病理生理變化基侵犯重要器官則危及生命或留下嚴重的后遺癥;
(2)穩(wěn)定狀態(tài)感染
穩(wěn)定狀態(tài)感染多見于有包膜病毒,如正粘病毒,副粘病毒等。這些非殺細胞性病毒在細胞內(nèi)增殖,它們復制成熟的子代病毒以出芽方式從感染的宿主細胞中逐個釋放出來,因而細胞不會溶解死亡,造成穩(wěn)定狀態(tài)感染的病毒常在增殖過程中引起宿主細胞膜組分的改變,如在細胞膜表面出現(xiàn)病毒特異性抗原或自身抗原或出現(xiàn)細胞膜的融合等。
(3)包涵體形成
某些病毒感染后,在細胞內(nèi)可形成光境下可見的包涵體。包涵體的存在與病毒的增殖、存在有關(guān);不同病毒的包涵體其特征可有不同;故可作為病毒感染的輔助診斷依據(jù)。
(4)細胞凋亡
病毒的感染可導致宿主細胞發(fā)生凋亡。
(5)整合感染
某些DNA病毒和反轉(zhuǎn)錄病毒在感染中可將基因整合于細胞染色體中,隨細胞分裂而傳給子代,與病毒的致腫瘤性有關(guān)。多見于腫瘤病毒。
此外,已證實有些病毒感染細胞后(如人類免疫缺陷病毒等)或直接由感染病毒本身,或由病毒編碼蛋白間接地作為誘導因子可引發(fā)細胞死亡。
2.病毒感染的免疫病理作用
在病毒感染中,免疫病理導致的組織損傷常見。誘發(fā)免疫病理反應的抗原,除病毒外還有因病毒感染而出現(xiàn)的自身抗原。此外,有些病毒可直接侵犯免疫細胞,破壞其免疫功能。
(1)抗體介導的免疫病理作用
許多病毒誘發(fā)細胞表面出現(xiàn)新抗原,與相應抗體結(jié)合后,激活補體,破壞宿主細胞。屬Ⅱ型超敏反應。抗體介導損傷的另一機制是抗原抗體復合物所引起的,即Ⅲ型超超敏反應。
(2)細胞介導的免疫病理作用
細胞毒性T細胞能特異性殺傷帶有病毒抗原的靶細胞,造成組織細胞損傷。屬Ⅳ型超敏反應。
(3)免疫抑制作用
某些病毒感染可抑制宿主免疫功能,易合并感染而死亡,如艾滋病。
非特異性免疫
1.完整的皮膚、粘膜
這是抵抗病毒感染的第一道防線;血腦屏障能阻擋病毒自血流進入中樞神經(jīng)系統(tǒng);胎盤屏障也能保護胎兒免受母體所感染病毒的侵害。
2.細胞作用
巨噬細胞對阻止病毒感染和促進病毒感染的恢復具有重要作用。自然殺傷細胞殺死許多病毒感染的靶細胞,其活性可被干擾素增強,是抗病毒感染中主要的非特異性殺傷細胞。
3.病毒抑制物
正常人和動物血清、體液中含有能抑制病毒感染的物質(zhì),如補體、備解素等。
4.炎癥反應
病毒感染能引起炎癥反應炎癥反應,能限制病毒感染。
5.干擾素
為獲得性非特異性免疫。