病毒學(xué)6 病毒感染與宿主的相互作用

病毒感染與宿主的相互作用

微生物教研組鄭方亮病毒與宿主細(xì)胞的相互關(guān)系宿主對(duì)病毒感染的免疫反應(yīng)病毒逃避宿主免疫的機(jī)制干擾現(xiàn)象與干擾素病毒與宿主細(xì)胞的相互關(guān)系病毒感染細(xì)胞的類(lèi)型病毒感染后細(xì)胞病變的主要形式病毒感染的分子生物學(xué)機(jī)制病毒感染細(xì)胞的類(lèi)型溶細(xì)胞感染病毒感染細(xì)胞后，能迅速改變和接管細(xì)胞代謝機(jī)制，造成細(xì)胞的代謝障礙。如抑制細(xì)胞大分子合成、改變?nèi)苊阁w的滲透性以及病毒物質(zhì)本身的毒性作用，而造成細(xì)胞裂解死亡，并將大量干擾性病毒粒子釋放至細(xì)胞外體液中，形成新一輪感染。如：EV71病毒感染細(xì)胞的類(lèi)型穩(wěn)定態(tài)感染某些病毒在感染細(xì)胞后似乎并不嚴(yán)重影響細(xì)胞的生命活動(dòng)，被感染細(xì)胞能正常繁殖。在相當(dāng)一段時(shí)間細(xì)胞和病毒同時(shí)存在，即使病毒在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制，而且經(jīng)常由母代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，細(xì)胞機(jī)能仍然不被嚴(yán)重破壞。病毒常以出芽的方式釋放或呈細(xì)胞到細(xì)胞的傳播。這類(lèi)相互關(guān)系稱(chēng)為穩(wěn)定態(tài)感染。如：EB病毒病毒感染細(xì)胞的類(lèi)型整合感染某些DNA病毒或某些RNA病毒經(jīng)反轉(zhuǎn)錄酶形成cDNA整合于細(xì)胞基因組，并隨著細(xì)胞的分裂而增殖，這種整合宿主基因組的病毒基因組稱(chēng)為前病毒，這種感染形式被稱(chēng)為整合感染。如：HIV病毒感染細(xì)胞的類(lèi)型在同一生物體內(nèi)同一病毒感染細(xì)胞存在多種感染類(lèi)型。如：SV40?。ㄈ菰S細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生溶細(xì)胞感染，非容許細(xì)胞形成整合感染）病毒感染后細(xì)胞病變的主要形式細(xì)胞形態(tài)變化細(xì)胞裂解膜融合膜滲透性包涵體形成細(xì)胞程序化死亡細(xì)胞轉(zhuǎn)化細(xì)胞形態(tài)的變化

很多病毒感染細(xì)胞能促使一種或多種維持細(xì)胞形態(tài)的細(xì)胞骨架纖維解聚。因?yàn)榧?xì)胞骨架纖維在維持細(xì)胞形態(tài)上起著重要作用，其含量的減少和結(jié)構(gòu)的破壞將使細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化，如細(xì)胞收縮、變圓。細(xì)胞裂解病毒感染最極端的情況膜融合某些囊膜病毒表面存在有利于病毒同宿主細(xì)胞膜融合的蛋白質(zhì)。這種性質(zhì)同樣授予病毒啟動(dòng)臨近兩個(gè)細(xì)胞進(jìn)行融合的能力。細(xì)胞膜滲透性的變化某些病毒感染能增加細(xì)胞質(zhì)膜對(duì)離子的滲透性，例如允許鈉離子的流入，增加細(xì)胞內(nèi)鈉離子的濃度。因?yàn)橛行┎《緈RNA的翻譯比宿主細(xì)胞更能耐受高濃度的鈉離子，滲透性的增加更有利于病毒mRNA的翻譯。包涵體的形成包涵體是由大量病毒粒子或病毒的蛋白堆積而成的特殊結(jié)構(gòu)。細(xì)胞程序化凋亡當(dāng)病毒感染引起的炎癥對(duì)身體有害時(shí)，細(xì)胞程序化凋亡是消除感染細(xì)胞的一種機(jī)制。細(xì)胞轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化是細(xì)胞形態(tài)的生物化學(xué)或生長(zhǎng)特征的變化。細(xì)胞轉(zhuǎn)化可以誘導(dǎo)腫瘤的產(chǎn)生，但并不是所有轉(zhuǎn)化細(xì)胞都會(huì)引起腫瘤，細(xì)胞轉(zhuǎn)化僅僅是腫瘤發(fā)生的第一步。病毒感染與宿主相互作用的分子生物學(xué)機(jī)制病毒感染改變細(xì)胞膜表面蛋白的結(jié)構(gòu)病毒感染抑制或干擾宿主RNA的轉(zhuǎn)錄病毒感染抑制或干擾宿主RNA的加工病毒感染抑制或干擾宿主RNA的翻譯病毒感染抑制或干擾宿主DNA的復(fù)制病毒感染改變宿主DNA的結(jié)構(gòu)組成宿主對(duì)病毒感染的免疫反應(yīng)非特異性免疫特異性免疫動(dòng)物對(duì)病毒感染的免疫反應(yīng)由兩個(gè)方面組成,即非特異性免疫和特異性免疫反應(yīng)。病毒逃避宿主免疫的機(jī)制快速殺細(xì)胞干擾、阻斷干擾素誘導(dǎo)的蛋白激酶的合成干擾MHC-I的呈遞作用抗原漂移、抗原轉(zhuǎn)換分子模仿偽裝干擾現(xiàn)象和干擾素

干擾現(xiàn)象：病毒在自然條件下是嚴(yán)格的在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，在兩個(gè)以上病毒同時(shí)感染同一個(gè)宿主細(xì)胞時(shí)往往可以觀(guān)察病毒之間相互拮抗的現(xiàn)象，即一種病毒的復(fù)制可以被另一種病毒的復(fù)制所抑制，這現(xiàn)象稱(chēng)為病毒的干擾現(xiàn)象。干擾的機(jī)制受體破壞受體飽和、受體結(jié)構(gòu)變化、受體位置被占據(jù)缺損性顆粒的干擾干擾素干擾素

干擾素是一類(lèi)蛋白質(zhì)，本身不能直接滅活病毒，而是通過(guò)激活細(xì)胞基因，使細(xì)胞產(chǎn)生多種其他效應(yīng)蛋白質(zhì)從而阻斷病毒的復(fù)制，具有廣譜抗病毒活性。名稱(chēng)氨基酸數(shù)受體產(chǎn)生細(xì)胞功能IFN-α166CD118白細(xì)胞抗病毒，促進(jìn)MHCI類(lèi)分子的表達(dá)IFN-β166CD118成纖維細(xì)胞抗病毒，促進(jìn)MHCI類(lèi)分子的表達(dá)IFN-143CD119T細(xì)胞、NK細(xì)胞激活巨噬細(xì)胞，促進(jìn)MHC分子表達(dá)和抗原提呈，抑制Th2細(xì)胞干擾素

MHCI（二）主要生物學(xué)活性

1.Ⅰ型干擾素（1）抗病毒和抗腫瘤

1）誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒蛋白，干擾病毒復(fù)制；

2）增強(qiáng)NK細(xì)胞對(duì)病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞殺傷；

3）促進(jìn)MHC-Ⅰ類(lèi)分子表達(dá)，增強(qiáng)CTL對(duì)病毒感染

細(xì)胞和腫瘤等靶細(xì)胞的殺傷。（2）免疫調(diào)節(jié)：

與Ⅱ型干擾素類(lèi)似。

2.Ⅱ型干擾素（1）主要起免疫調(diào)節(jié)作用

1）活化巨噬細(xì)胞；

2）促進(jìn)APC(s)表達(dá)MHC-Ⅱ類(lèi)分子，提高抗原遞呈能力；

3）促進(jìn)MHC-Ⅰ類(lèi)分子表達(dá)和增強(qiáng)CTL細(xì)胞的殺傷活性;4)增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷活性；

5）促進(jìn)B細(xì)胞分化、增殖；

6）抑制Th2細(xì)胞分化及細(xì)胞因子合成。（2）抗病毒和抗腫瘤作用(與Ⅰ型干擾素類(lèi)似)。干擾素的誘生劑病毒雙鏈RNA、囊膜糖蛋白雙鏈RNA

取決于RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)代謝抑制物放線(xiàn)菌素D和F放線(xiàn)菌酮干擾素的誘生機(jī)制agctcgctacgctcgctatgctactagctagctagctccgtagcatctagctagctgcatgatcatcgatgctagctgatcgatcgatgctagctaa去抑制激活抑制物激活物轉(zhuǎn)錄復(fù)合物干擾素的信號(hào)傳遞干擾素的信號(hào)傳導(dǎo)通過(guò)一系列的蛋白質(zhì)活化，最后誘導(dǎo)特定基因的轉(zhuǎn)錄。干擾素的抗病毒機(jī)制2-5（A）合成酶/RNase途徑依賴(lài)于dsRNA蛋白質(zhì)激酶Mx蛋白質(zhì)病毒對(duì)IFN的拮抗作用迅速