十一章 人類(lèi)及動(dòng)物與宿主之間的相互作用

授課人：關(guān)振宏病毒學(xué)人類(lèi)及動(dòng)物病毒與宿主之間的相互作用2008年11月10日第一節(jié)病毒的感染與宿主細(xì)胞之間的相互作用一、病毒感染成功的基本條件病毒的感染性構(gòu)成感染和發(fā)病的重要因素：病毒的致病性、毒力和病毒的量。合適的感染途徑宿主機(jī)體的易感性：病毒受體、機(jī)體的免疫狀態(tài)、其他物理因子（體溫、營(yíng)養(yǎng)和年齡因素）。根據(jù)感染后細(xì)胞的表現(xiàn)，可將感染細(xì)胞分為三種類(lèi)型：溶（殺）細(xì)胞感染：多見(jiàn)于無(wú)囊膜病毒

穩(wěn)定態(tài)感染：多見(jiàn)于有囊膜病毒

整合感染：多見(jiàn)于腫瘤病毒二、病毒與宿主細(xì)胞的相互關(guān)系（一）殺細(xì)胞性感染病毒在宿主易感細(xì)胞內(nèi)增殖造成細(xì)胞破壞與死亡，這種感染稱(chēng)殺細(xì)胞性感染。這主要是一類(lèi)殺傷性較強(qiáng)的病毒感染所引起的。例如痘病毒和小RNA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。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。

(二)穩(wěn)定狀態(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)能依然不被嚴(yán)重破壞。

成熟的病毒多以出芽方式釋放出來(lái)，其過(guò)程緩慢、病變輕微，細(xì)胞暫時(shí)還不會(huì)出現(xiàn)裂解和死亡，但可發(fā)生宿主細(xì)胞膜受體被破壞、細(xì)胞膜成分發(fā)生變化，出現(xiàn)細(xì)胞融合及細(xì)胞表面產(chǎn)生新的抗原等。

EB病毒的DNA能作為一個(gè)外來(lái)的環(huán)狀分子存在于被感染細(xì)胞內(nèi)，這種游離的基因分子能隨著細(xì)胞的分裂傳遞到另一個(gè)細(xì)胞內(nèi)。

（三）整合感染某些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，這種整合于宿主基因組的病毒基因組稱(chēng)為前病毒(provirus)。這種感染形式被稱(chēng)為整合感染。在整合感染的細(xì)胞中可發(fā)生一定的變化，如形態(tài)變化、代謝變化以及膜表面新抗原的出現(xiàn)。整合感染是引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的主要因素之一。轉(zhuǎn)化的細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂失控，細(xì)胞可發(fā)生惡性變。腺病毒、SV40、HIV等病毒可引起整合感染。細(xì)胞病變（CPE）病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖引起細(xì)胞變性、死亡裂解的作用稱(chēng)病毒的細(xì)胞病變效應(yīng)（Cytopathiceffect

,

CPE），主要形式有：細(xì)胞形態(tài)的變化（細(xì)胞骨架纖維的解聚）細(xì)胞裂解膜融合膜滲透性的變化包涵體的形成細(xì)胞程序化凋亡細(xì)胞轉(zhuǎn)化機(jī)制：病毒的早期蛋白影響宿主細(xì)胞病毒蛋白的毒性作用引起細(xì)胞內(nèi)溶酶體膜破裂細(xì)胞膜受體破壞引起細(xì)胞免疫病理?yè)p傷對(duì)細(xì)胞器造成損傷病毒培養(yǎng)時(shí)出現(xiàn)的CPE細(xì)胞聚集成團(tuán)、腫大、圓縮、脫落，細(xì)胞融合形成多核細(xì)胞，形成空斑、細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)包涵體（inclusion.body），乃至細(xì)胞裂解等。膜融合有關(guān)囊膜病毒的囊膜與宿主細(xì)胞膜的融合過(guò)程研究已經(jīng)成為當(dāng)今脂質(zhì)雙層研究的熱點(diǎn)之一。病毒囊膜與宿主細(xì)胞膜的融合過(guò)程是在系列分子作用機(jī)制下，兩個(gè)膜融合成為一個(gè)膜，從而使病毒侵入，完成其生命周期的第一個(gè)關(guān)鍵步驟。病毒膜融合是由一些特異性的融合蛋白及其他蛋白發(fā)生相互作用而完成的。一些囊膜病毒（Ⅰ型病毒膜融合）吸附到靶細(xì)胞上后則是先被細(xì)胞吞噬，以吞噬小體的方式進(jìn)入到靶細(xì)胞中，在后期吞噬小體內(nèi)低pH值激活了病毒的融合蛋白，膜融合開(kāi)始。病毒的融合蛋白被激活后發(fā)生一系列的構(gòu)象變化并促使病毒囊膜和內(nèi)體膜產(chǎn)生融合，病毒的遺傳物質(zhì)也隨之注入到靶細(xì)胞內(nèi)。流感病毒的膜融合細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡（cellapoptosis）是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主有序的死亡。實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)有些病毒（腺病毒、人免疫缺陷病毒等）增殖可直接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，也可通過(guò)病毒基因組編碼的蛋白質(zhì)間接作用下誘發(fā)細(xì)胞凋亡。凋亡是機(jī)體清除病毒、控制病毒擴(kuò)散保持機(jī)體完整的一種方式。在病毒感染早期病毒會(huì)通過(guò)編碼自身產(chǎn)物或模擬細(xì)胞因子等方式抑制細(xì)胞凋亡，直到產(chǎn)生有活性的病毒粒子；在感染后期又編碼另一種蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并將病毒粒子包裹在凋亡小體內(nèi)，被周?chē)募?xì)胞吸收來(lái)擴(kuò)散感染。包涵體的形成某些受病毒感染的細(xì)胞內(nèi)，用普通光學(xué)顯微鏡可看到有與正常細(xì)胞結(jié)構(gòu)和著色不同的圓形或橢圓形斑塊，稱(chēng)為包涵體（inclusionbodyoribclusion）。因病毒種類(lèi)不同，包涵體有位于胞漿內(nèi)的(痘病毒)，也有在細(xì)胞核內(nèi)的(皰疹病毒)；或者兩者都有(麻疹病毒)；有嗜酸性的或嗜堿性的。包涵體的本質(zhì)：①有些病毒的包涵體就是病毒顆粒的聚集體；②有些是病毒增殖留下的痕跡；③病毒感染引起的細(xì)胞反應(yīng)物。故可作為診斷依據(jù)和鑒定病毒的參考。如從可疑為狂犬病的腦組織切片或涂片中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)有嗜酸性包涵體，即內(nèi)基小體(Negribody)，可診斷為狂犬病。第二節(jié)病毒感染的分子生物學(xué)機(jī)制一、病毒感染同細(xì)胞膜的相互關(guān)系:可逆吸附與不可逆吸附二、抑制細(xì)胞轉(zhuǎn)錄三、病毒進(jìn)入細(xì)胞確保高水平的轉(zhuǎn)錄機(jī)制四、病毒同宿主RNA的加工過(guò)程之間的相互作用五、病毒同翻譯系統(tǒng)的相互作用六、病毒同DNA復(fù)制的相互作用七、DNA病毒確保DNA復(fù)制裝置有效性的機(jī)制一、病毒感染同細(xì)胞膜的相互關(guān)系病毒顆粒對(duì)細(xì)胞受體的最初吸附是可逆吸附，這種吸附是不穩(wěn)定的、可逆的。病毒吸附的第二段是不可逆吸附，其實(shí)質(zhì)是病毒的吸附蛋白和細(xì)胞表面受體之間發(fā)生了牢固的化學(xué)反應(yīng)。這種吸附具有高親合性和特異性。病毒可利用各種細(xì)胞表面分子作為它們的受體。這些成分包括碳水化合物、糖脂、蛋白質(zhì)分子。受體分布的特異性決定了病毒感染的組織趨向性。二、抑制細(xì)胞轉(zhuǎn)錄抑制由RNA聚合酶負(fù)責(zé)的mRNA的轉(zhuǎn)錄，結(jié)果宿主細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成關(guān)閉。某些DNA病毒可迅速抑制宿主基因的轉(zhuǎn)錄，可利用宿主的RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄病毒基因組，同時(shí)降低了宿主細(xì)胞與病毒競(jìng)爭(zhēng)三磷酸前體和轉(zhuǎn)錄因子的能力。推測(cè)病毒的核酸可能結(jié)合到一個(gè)宿主細(xì)胞因子上，防止它們結(jié)合到宿主細(xì)胞啟動(dòng)子上，因而抑宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄。五、病毒同翻譯系統(tǒng)的相互作用

抑制宿主翻譯：很多病毒感染細(xì)胞后，立即抑制宿主細(xì)胞mRNA的翻譯，結(jié)果為病毒mRNA的翻譯提供了充足的核糖體、翻譯因子、氨基酸前體和tRNA。降解宿主mRNA：HSV、流感病毒或痘病毒病毒感染宿主細(xì)胞后，完整的宿主細(xì)胞的mRNA明顯減少，從而減少了細(xì)胞mRNA的翻譯。競(jìng)爭(zhēng)宿主的翻譯裝置：競(jìng)爭(zhēng)有限的核糖體或者病毒mRNA具有比宿主

mRNA對(duì)核糖體更高的親和性。

VSV感染的細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)：①抑制宿主細(xì)胞mRNA翻譯蛋白質(zhì)；②損傷宿主翻譯因子eIF2或eIF3/4B的特異蛋白質(zhì)。改變宿主翻譯系統(tǒng)的特異性：改變細(xì)胞的翻譯系統(tǒng)的特異性，以便讓病毒mRNA得以?xún)?yōu)先翻譯權(quán)（痘病毒）。第三節(jié)宿主對(duì)病毒感染的免疫反應(yīng)抗體反應(yīng)或體液反應(yīng)細(xì)胞調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)非特異免疫反應(yīng)一、體液免疫的抗病毒作用抗體（antibody,Ab）：機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的，并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。受病毒感染后，機(jī)體即可產(chǎn)生特異性抗體，按其作用可分為中和性抗體(neutralizingantibodies，NTAb)、補(bǔ)體結(jié)合抗體（complementfixationantibodies,CFAb）及血凝抑制抗體（heamagglutinationinhibitionantibodies,HIAb）等。這些抗體主要是IgG、IgM和IgA。NTAb能消除病毒的感染性，是唯一具有保護(hù)作用的抗體。CFAb、HIAb一般沒(méi)有保護(hù)作用，可用于血清學(xué)診斷。抗體產(chǎn)生由B淋巴細(xì)胞介導(dǎo)，產(chǎn)生的效應(yīng)分子為抗體。B細(xì)胞受特異性抗原刺激后，發(fā)生活化、增殖，分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體，發(fā)揮免疫效應(yīng)作用。中和抗體中和抗體可中和病毒的感染，具有保護(hù)作用的抗體，主要是IgG、IgM、IgA。（1）改變病毒表面結(jié)構(gòu)或與病毒表位結(jié)合以阻止病毒的吸附。（2）與病毒形成免疫復(fù)合物有利于巨噬細(xì)胞的吞噬和清除。（3）有囊膜病毒與抗體結(jié)合后，激活補(bǔ)體而使病毒裂解。（4）抗體和補(bǔ)體能參與細(xì)胞調(diào)節(jié)免疫。二、細(xì)胞免疫的抗病毒作用細(xì)胞免疫在抗病毒中起著重要作用，可從各種先天性免疫異?；颊邔?duì)病毒感染的抵抗力的差異加以證明。免疫球蛋白產(chǎn)生正常、細(xì)胞免疫缺陷的個(gè)體，感染病毒時(shí)，常出現(xiàn)嚴(yán)重的后果，甚至連接種痘苗亦可發(fā)生疾病。病毒性感染主要靠細(xì)胞免疫。致敏T細(xì)胞——細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)、遲發(fā)型超敏性的T細(xì)胞(TDTH)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞：直接殺傷或破壞表面帶有特異性抗原的靶細(xì)胞。遲發(fā)型超敏性的T細(xì)胞：再次接觸病毒感染的細(xì)胞時(shí)，釋放多種細(xì)胞因子，其中最重要的有白細(xì)胞介素-2（IL-2）、腫瘤壞死因子（TNF）、淋巴毒素（LT）和干擾素（IFN-γ）等。

細(xì)胞免疫T細(xì)胞表面的特異性抗原受體（TCR）和體細(xì)胞呈遞抗原的分子--MHC系統(tǒng)?？乖肿咏?jīng)過(guò)遞呈細(xì)胞的加工后，呈遞在細(xì)胞表面，和相應(yīng)的組織相容性復(fù)合物結(jié)合，才能被TCR所識(shí)別。抗原遞呈細(xì)胞（APC）：B淋巴細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、郎罕細(xì)胞以及上皮細(xì)胞。細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CD8+）只識(shí)別MHC-Ⅰ分子呈遞的內(nèi)源性抗原(病毒蛋白等)；輔助T細(xì)胞（CD4+）只識(shí)別MHC-Ⅱ分子呈遞的外源性抗原。細(xì)胞免疫三、非特異性抗病毒免疫

(一)種屬免疫或遺傳免疫

主要取決于細(xì)胞膜上有無(wú)病毒受體。(二)屏障作用

解剖學(xué)屏障如皮膚粘膜屏障、血腦屏障、胎盤(pán)屏障等。機(jī)械屏障作用外，皮膚和黏膜的分泌物(含乳酸的汗液和含脂肪酸的皮脂腺分泌物)，也有殺滅病毒或防止病毒接觸敏感細(xì)胞的作用。血腦屏障能阻擋病毒經(jīng)血流進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。如乙型腦炎病毒的自然感染，即使在人與馬等敏感肌體，大多呈隱性感染。胎盤(pán)屏障具有防止大分子或病原微生物通過(guò)的作用。幼兒因血腦屏障不全，容易患腦炎病。生物化學(xué)屏障這主要是存在于正常人或動(dòng)物血清和體液中的非特異抑制物，如補(bǔ)體系統(tǒng)中的某些成分能增強(qiáng)對(duì)病毒的中和作用。（三）細(xì)胞作用--巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞源自單核細(xì)胞。巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞皆為吞噬細(xì)胞，在脊椎動(dòng)物體內(nèi)參與非特異性防衛(wèi)（先天性免疫）和特異性防衛(wèi)（細(xì)胞免疫）。它們的主要功能是以固定細(xì)胞或游離細(xì)胞的形式對(duì)細(xì)胞殘片及病原體進(jìn)行吞噬以及消化，并激活其他免疫細(xì)胞，令其對(duì)病原體作出反應(yīng)。

巨噬細(xì)胞對(duì)阻止病毒感染和促使病毒感染的恢復(fù)具有重要作用。初生小鼠由于缺乏Mφ，對(duì)HSV容易產(chǎn)生全身感染。給初生小鼠輸入成年鼠的Mφ，可增強(qiáng)對(duì)單純皰疹病毒（HSV）感染的抵抗力。因此，含有大量Mф的器官，如肝、脾、骨髓以及淋巴組織，在阻止病毒在體內(nèi)擴(kuò)散方面具有重要作用。（三）細(xì)胞作用--自然殺傷細(xì)胞自然殺傷(NK)細(xì)胞沒(méi)有T細(xì)胞、B細(xì)胞所具的受體，不會(huì)進(jìn)行受體的基因重組。但仍具有一些特殊受體，可以活化或抑制其作用。自然殺傷活性：NK細(xì)胞的殺傷活性無(wú)MHC限制，不依賴(lài)抗體。NK細(xì)胞識(shí)別靶細(xì)胞是非特異性的，這與CTL識(shí)別靶細(xì)胞機(jī)理不同。在無(wú)抗原刺激的情況下，通過(guò)非抗體依賴(lài)的方式自然殺傷腫瘤細(xì)胞及病毒感染的細(xì)胞，是機(jī)體抗腫瘤、抗病毒的重要防線。NK細(xì)胞可釋放殺傷介質(zhì)：主要有穿孔素、NK細(xì)胞毒因子和TNF等。（三）細(xì)胞作用—中性粒細(xì)胞中性粒細(xì)胞通常存在于外周血中。但是在炎癥急性期,中性粒細(xì)胞離開(kāi)血管而向炎癥部位遷移，這一過(guò)程稱(chēng)為趨化作用。中性粒細(xì)胞識(shí)別和吞噬病原體的過(guò)程與單核／巨噬細(xì)胞相似，所不同的是，中性粒細(xì)胞對(duì)病原體的殺傷是通過(guò)其胞質(zhì)顆粒中的酶來(lái)完成的。中性粒細(xì)胞雖也能吞噬病毒，但不能將其殺滅，病毒在其中還能增殖，反而將病毒帶到全身，引起擴(kuò)散。第四節(jié)病毒逃逸宿主免疫的機(jī)制免疫逃逸機(jī)制可大致分為三類(lèi):一、逃避體液免疫系統(tǒng)的識(shí)別二、抑制細(xì)胞免疫應(yīng)答三、干擾免疫效應(yīng)功能一、逃避體液免疫系統(tǒng)的識(shí)別流感病毒：抗原漂移：編碼血凝素（HA）和神經(jīng)氨酸酶(NA)基因的點(diǎn)突變可使抗體與表位結(jié)合部位的關(guān)鍵氨基酸發(fā)生改變，影響二者結(jié)合，從而使病毒突變株逃避抗體中和?？乖D(zhuǎn)變：流感病毒株RNA片段發(fā)生交換，導(dǎo)致血凝素蛋白抗原發(fā)生較大變化。這種情況下原有抗體不能中和病毒，機(jī)體完全失去免疫力，可引起世界范圍的流感暴發(fā)。流感病毒的變異Reassortmemt二、抑制細(xì)胞免疫應(yīng)答干擾蛋白酶降解單個(gè)氨基酸替代可改變蛋白的特異切割位點(diǎn)，從而影響病毒小肽的產(chǎn)生和CTL的識(shí)別。限制NK細(xì)胞介導(dǎo)的殺傷作用

病毒編碼MHCⅠ類(lèi)分子同源物；病毒介導(dǎo)的NK細(xì)胞激活受體功能抑制；病毒可感染并抑制或破壞NK細(xì)胞。選擇性調(diào)節(jié)MHCI類(lèi)分子的表達(dá)一些病毒蛋白可使MHCI類(lèi)分子偏離其正常途徑，HIV感染細(xì)胞中Nef蛋白可促進(jìn)MHCI類(lèi)分子的內(nèi)吞作用。下調(diào)T細(xì)胞受體

人皰疹病毒(HHV)26A能夠在轉(zhuǎn)錄水平下調(diào)TCR復(fù)合物而逃避免疫識(shí)別。下調(diào)MHCII類(lèi)分子表達(dá)病毒對(duì)MHCII類(lèi)分子的作用分為兩類(lèi)：轉(zhuǎn)錄水平的作用和轉(zhuǎn)錄后水平的作用。下調(diào)MHCI類(lèi)分子肽呈遞通路中轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)致MHCI類(lèi)分子肽呈遞通路中蛋白表達(dá)水平都有不同程度下降。三、干擾免疫效應(yīng)功能抑制或調(diào)節(jié)細(xì)胞因子和趨化因子（細(xì)胞激活、增殖、趨化和炎癥）病毒可以干擾細(xì)胞因子和趨化因子合成或延遲細(xì)胞因子成熟；病毒還可以干擾細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程；病毒編碼蛋白受體干擾趨化因子轉(zhuǎn)運(yùn)；病毒分子中和細(xì)胞因子和使細(xì)胞受體失活等。干擾補(bǔ)體系統(tǒng)清除感染細(xì)胞表面的免疫復(fù)合物或表達(dá)Fc

受體，避免補(bǔ)體與免疫復(fù)合物的結(jié)合；編碼和表達(dá)補(bǔ)體激活調(diào)節(jié)因子(RCA)同源物或其它補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子；將宿主補(bǔ)體調(diào)控蛋白整合到其病毒包膜上。抑制凋亡病毒發(fā)展了各種機(jī)制來(lái)抑制宿主細(xì)胞的凋亡。比如可以上調(diào)Bcl-2產(chǎn)生或下調(diào)P53表達(dá)從而抑制凋亡。第五節(jié)干擾現(xiàn)象與干擾素一、干擾素的定義、分類(lèi)、命名二、干擾素的誘生機(jī)制三、干擾素的受體四、干擾素的信號(hào)傳遞途徑五、干擾素抗病毒機(jī)制六、病毒對(duì)干擾素的拮抗作用一、干擾素的定義1957年，Isaacs和Lindenmann利用雞胚絨毛尿囊膜研究流感干擾現(xiàn)象時(shí)才了解到病毒感染的細(xì)胞能產(chǎn)生一種因子，作用其它細(xì)胞干擾病毒感染的復(fù)制，因而命名為干擾素(Interferon)。1980年國(guó)際干擾素命名委員會(huì)給IFN下了如下定義：IFN是一類(lèi)在同種細(xì)胞上具有廣譜抗病毒活性的蛋白質(zhì)，其活性的發(fā)揮又受細(xì)胞基因組的調(diào)節(jié)和控制，涉及RNA和蛋白合成?，F(xiàn)在，干擾素一般指脊椎動(dòng)物受到干擾素誘生劑作用后合成的一類(lèi)具有細(xì)胞功能調(diào)節(jié)作用的蛋白。干擾素是一類(lèi)分泌性蛋白質(zhì)干擾素本身不能直接滅活病毒：由病毒或其他干擾素誘劑刺激機(jī)體細(xì)胞基因來(lái)發(fā)揮活性?？烧T生若干種效應(yīng)蛋白，生物學(xué)效應(yīng)是多方面的。干擾素的發(fā)現(xiàn)干擾素的分類(lèi)、命名干擾素的來(lái)源因動(dòng)物種類(lèi)、細(xì)胞類(lèi)型、誘生劑的性質(zhì)和誘生條件而異。據(jù)來(lái)源動(dòng)物的不同，可將IFN分為人干擾素(HuIFN)、小鼠干擾素(MuIFN)、豬干擾素(PoIFN)等；還可分為來(lái)自白細(xì)胞的IFN-α，來(lái)自纖維母細(xì)胞的IFN-β和來(lái)自淋巴細(xì)胞的IFN-γ。IFN-ω也屬于白細(xì)胞源IFN，IFN-к

是一新型的纖維細(xì)胞源IFN；耐酸的IFN-α、IFN-β

、IFN-ω和IFN-к又合稱(chēng)為I型IFN；對(duì)酸敏感的IFN-γ稱(chēng)為II型IFN或免疫IFN。IFN-α存在多種結(jié)構(gòu)序列不同的亞型，分別命名為-αl,-α2,-α3等，目前已經(jīng)鑒定的IFN-α亞型至少有23種之多。由病毒、微生物及其產(chǎn)物誘導(dǎo)產(chǎn)生的I型IFN主要參與抗病毒、抗腫瘤活性，如誘導(dǎo)合成抗病毒蛋白、2’-5’腺苷酸合成酶。由淋巴細(xì)胞受有絲分裂原或特異抗原刺激產(chǎn)生的II型IFN主要參與誘導(dǎo)MHC類(lèi)抗原的表達(dá)和免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)，但其抗病毒作用比I型IFN弱。IFN-α哺乳動(dòng)物IFN-α和IFN-β基因位于人9號(hào)染色體和小鼠的4號(hào)染色體，并連鎖在一起。IFN-α基因至少有23個(gè)，成串排列在一個(gè)區(qū)域，無(wú)內(nèi)含子，同一種屬I(mǎi)FN-α不同基因產(chǎn)物其氨基酸同源性﹥80%。多數(shù)人類(lèi)的α干擾素家族是非糖基化蛋白質(zhì)，由166～172個(gè)氨基酸組成，分子量約19kD，所有α干擾素含4個(gè)高度保守的半胱氨酸(Cys)，形成兩個(gè)分子內(nèi)二硫鍵。IFN-α的活性形式為單體。IFN-β人和小鼠IFN-β基因只有一個(gè)，無(wú)內(nèi)含子，與IFN-α基因連鎖在一起。IFN-β與IFN-α氨基酸組成的26-30%具同源性。人類(lèi)IFN-β有166氨基酸及21個(gè)信號(hào)肽，分子量23kD，含有3個(gè)半胱氨酸。真核細(xì)胞產(chǎn)生的β干擾素是糖基化的，原核細(xì)胞產(chǎn)生的是非糖基化的，兩者之間無(wú)生物學(xué)差異。天然人β干擾素是高度疏水的，但在氨基酸17位上的半胱氨酸（Cys）被Ser取代后，疏水性有所降低，而生物學(xué)活性卻仍然存在。IFN-γ干擾素-γ只由活化T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）產(chǎn)生。

目前只有1種γ干擾素被鑒定，基因在6號(hào)染色體上，約有12%氨基酸序列與α干擾素同源。天然γ干擾素是糖基化的，與原核細(xì)胞重組DNA產(chǎn)生的非糖基化分子間無(wú)生物學(xué)活性差別，γ干擾素約146個(gè)氨基酸，其中有20個(gè)為信號(hào)肽。天然γ干擾素糖蛋白以同源二聚體存在，分子量約為40-60kD，無(wú)分子內(nèi)二硫鍵，其生物學(xué)作用具有嚴(yán)格的種屬特異性。干擾素理化特性干擾素是小分子量的蛋白質(zhì)，4℃可保存較長(zhǎng)時(shí)間，-20℃可長(zhǎng)期保存活性，50℃被滅活，可被蛋白酶破壞。Ⅰ型干擾素能夠耐受pH2.0的酸處理，而Ⅱ型干擾素在pH2.0的酸性條件下很快失活。干擾素一般由130～170個(gè)氨基酸組成，含17種以上的氨基酸，其中的天冬氨酸、谷氨酸和亮氨酸含量較高；不含核酸，所以不被DNA酶或RNA酶破壞，但易被胰蛋白酶、乙醚、氯仿、酮基等破壞。干擾素作用特點(diǎn)作為機(jī)體最重要的細(xì)胞因子之一，干擾素主要生物學(xué)功能體現(xiàn)為廣譜的抗病毒活性和免疫調(diào)節(jié)功能，其作用特點(diǎn)可概括為：

(1)干擾素屬誘生蛋白，正常細(xì)胞一般不自發(fā)產(chǎn)生干擾素，在受誘生劑(包括病毒、細(xì)菌和某些化學(xué)合成物質(zhì))激發(fā)后，干擾素基因受激活而表達(dá)。

(2)干擾素系統(tǒng)是目前所知的發(fā)揮作用最快的第一病毒防御體系，可在很短時(shí)間

(幾分鐘內(nèi))使機(jī)體處于抗病毒狀態(tài)，并且機(jī)體在1-3周時(shí)間內(nèi)對(duì)病毒的重復(fù)感染有抵抗作