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(dǎo)致垂直傳播的病毒有風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒、乙肝病毒、HIV和單純皰疹病毒十余種?梢鹚捞、流產(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(xué)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(dá)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(xì)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(xì)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(xué)、或環(huán)境因素等影響,使?jié)摲牟《驹鲋。沿感覺神經(jīng)到達(dá)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(xì)胞內(nèi),暫時不顯活性,當(dāng)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(dá)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(xì)胞的直接作用
根據(jù)不同病毒與宿主細(xì)胞相互作用的結(jié)果,可有溶細(xì)胞型感染,穩(wěn)定狀態(tài)感染、包涵體形成、細(xì)胞凋亡和整合感染5種類型。
(1)溶細(xì)胞型感染
溶細(xì)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(xì)胞大分子物質(zhì)合成,病毒蛋白的毒性作用,影響細(xì)胞溶酶體和細(xì)胞器的改變等。溶細(xì)胞型感染是病毒感染中較嚴(yán)重的類型。靶器官的細(xì)胞破壞死亡到一定程度,機體就會出現(xiàn)嚴(yán)重的病理生理變化基侵犯重要器官則危及生命或留下嚴(yán)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(xì)胞性病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖,它們復(fù)制成熟的子代病毒以出芽方式從感染的宿主細(xì)胞中逐個釋放出來,因而細(xì)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(xì)胞膜組分的改變,如在細(xì)胞膜表面出現(xiàn)病毒特異性抗原或自身抗原或出現(xiàn)細(xì)胞膜的融合等。
(3)包涵體形成
某些病毒感染后,在細(xì)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(xì)胞凋亡
病毒的感染可導(dǎo)致宿主細(xì)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(xì)胞染色體中,隨細(xì)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(xì)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(dǎo)因子可引發(fā)細(xì)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(dǎo)致的組織損傷常見。誘發(fā)免疫病理反應(yīng)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(xì)胞,破壞其免疫功能。
(1)抗體介導(dǎo)的免疫病理作用
許多病毒誘發(fā)細(xì)胞表面出現(xiàn)新抗原,與相應(yīng)抗體結(jié)合后,激活補體,破壞宿主細(xì)胞。屬Ⅱ型超敏反應(yīng)?贵w介導(dǎo)損傷的另一機制是抗原抗體復(fù)合物所引起的,即Ⅲ型超超敏反應(yīng)。
(2)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫病理作用
細(xì)胞毒性T細(xì)胞能特異性殺傷帶有病毒抗原的靶細(xì)胞,造成組織細(xì)胞損傷。屬Ⅳ型超敏反應(yīng)。
(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(xì)胞作用
巨噬細(xì)胞對阻止病毒感染和促進病毒感染的恢復(fù)具有重要作用。自然殺傷細(xì)胞殺死許多病毒感染的靶細(xì)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(xì)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(yīng)
病毒感染能引起炎癥反應(yīng)炎癥反應(yīng),能限制病毒感染。
5.干擾素
為獲得性非特異性免疫。