一、病毒感染引起細(xì)胞的變化
(1)殺細(xì)胞性感染
病毒對(duì)細(xì)胞的致病作用包括來自病毒的直接損傷和機(jī)體免疫病理應(yīng)答兩個(gè)方面。敏感的宿主細(xì)胞被病毒感染后,兩者相互作用下可表現(xiàn)為:①殺細(xì)胞性感染;②穩(wěn)定狀態(tài)感染;③細(xì)胞凋亡;④包涵體的形成;⑤病毒基因的整合與細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。
(2)穩(wěn)定狀態(tài)感染
某些不具有殺細(xì)胞效應(yīng)的病毒(多為囊膜病毒)所引起的感染,稱為穩(wěn)定狀態(tài)感染。病毒對(duì)感染細(xì)胞的代謝以及溶酶體影響不是很大;成熟的病毒多以出芽方式釋放,病程緩慢、病變輕微,細(xì)胞短時(shí)間內(nèi)不會(huì)裂解和死亡;但細(xì)胞膜的受體可被破壞,并出現(xiàn)細(xì)胞融合及細(xì)胞表面產(chǎn)生新的抗原等。
① 細(xì)胞融合:感染細(xì)胞與未感染細(xì)胞的胞漿膜發(fā)生融合,形成多核的巨細(xì)胞;可以使病毒從感染的細(xì)胞直接進(jìn)入相鄰的正常細(xì)胞,有利于病毒在細(xì)胞間的擴(kuò)散。
② 細(xì)胞膜出現(xiàn)新抗原:病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖過程中,將病毒基因編碼的蛋白質(zhì)插入細(xì)胞膜表面,導(dǎo)致細(xì)胞膜表面抗原的改變。有利于免疫細(xì)胞對(duì)感染細(xì)胞的識(shí)別,以及有利于進(jìn)行病毒感染的診斷。
(3)細(xì)胞凋亡(cell apoptosis)
由于病毒感染,細(xì)胞通過自身的指令啟動(dòng)“自殺”的一種生物學(xué)過程;也稱為“程序性死亡”??偸窃诓《咀哟a(chǎn)出之前自行死亡,是宿主細(xì)胞的重要防御機(jī)制,而由于病毒的殺細(xì)胞感染導(dǎo)致的死亡,總是發(fā)生在病毒復(fù)制完成之后。
(4)包涵體的形成
某些病毒感染細(xì)胞中,在普通光學(xué)顯微鏡下可見胞漿或胞核內(nèi)出現(xiàn)嗜酸或嗜堿性染色、大小不同和數(shù)量不等的圓形或不規(guī)則的團(tuán)塊結(jié)構(gòu),稱為“包涵體”,又稱為“內(nèi)基氏小體”(Negri body)。包涵體的本質(zhì):可能是病毒顆粒的聚集體,也可能是病毒增殖留下的痕跡,也可能病毒感染引起的細(xì)胞反應(yīng)物。
(5)病毒基因組的整合與細(xì)胞的轉(zhuǎn)化
① 某些DNA病毒的全部或部分核酸,或RNA病毒基因組經(jīng)反轉(zhuǎn)錄后產(chǎn)生的DNA,結(jié)合至細(xì)胞染色體中,稱為整合。
② 整合作用可使細(xì)胞遺傳性狀發(fā)生改變,即轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的細(xì)胞可發(fā)生生長(zhǎng)、分裂失控,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。
2、細(xì)胞病變效應(yīng)(CPE)
病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖引起細(xì)胞變性、死亡裂解等細(xì)胞損傷,稱為病毒的細(xì)胞病變效應(yīng)(Cytopathic Effect,CPE)。對(duì)某種病毒來講,其CPE特征常比較穩(wěn)定;即使在不同的細(xì)胞,CPE也很相似。并不是所有的病毒都產(chǎn)生CPE。病毒如能產(chǎn)生CPE,則產(chǎn)生CPE的能力與病毒毒力相關(guān)。
(1)常見的CPE
① 細(xì)胞折光性↑,變圓○,局部→全層,死亡脫落,如:腸道病毒。
②細(xì)胞聚集成叢,似葡萄串狀,細(xì)胞間常有細(xì)絲狀間橋連接,細(xì)胞變圓或膨大,如:腺病毒。
③ 細(xì)胞融合形成多核的巨細(xì)胞,稱為“合胞體”,如副粘、牛白血病病毒等。
④胞漿內(nèi)有空泡形成,如:猴病毒SV40、呼腸孤病毒等。
(2)產(chǎn)生CPE的機(jī)制
① 病毒的早期蛋白影響宿主細(xì)胞大分子的合成;
② 病毒蛋白(如衣殼蛋白)的毒性作用;③ 引起細(xì)胞內(nèi)溶酶體膜破裂,導(dǎo)致細(xì)胞自溶;
④ 病毒對(duì)細(xì)胞器造成損傷;⑤ 某些病毒的溶血素引起細(xì)胞溶解;
⑥ 免疫病理?yè)p傷。
二、病毒感染引起的機(jī)體變化
1、組織器官的損傷及組織器官的親嗜性在大多數(shù)情況下,病毒對(duì)細(xì)胞的殺傷作用可導(dǎo)致組織和器官的損傷和功能障礙。病毒對(duì)機(jī)體組織的致病作用是有選擇性的。例如:流感病毒和鼻病毒對(duì)呼吸道粘膜有親嗜性;天花病毒和皰疹病毒對(duì)皮膚粘膜細(xì)胞有親嗜性;腦炎病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒則對(duì)神經(jīng)組織具有親嗜性。
2、免疫病理?yè)p傷
(1)體液免疫病理作用
許多病毒(如狂犬病病毒等有囊膜病毒)侵入細(xì)胞后,能誘發(fā)細(xì)胞表面出現(xiàn)新抗原。這種抗原與特異性抗體結(jié)合后,在補(bǔ)體參與下可引起細(xì)胞的破壞。
(2)細(xì)胞免疫病理作用
細(xì)胞免疫在抗病毒感染方面發(fā)揮重要作用;但是特異性Tc細(xì)胞可同時(shí)損傷因病毒感染而出現(xiàn)新抗原的靶細(xì)胞;病毒蛋白也可因與宿主細(xì)胞的某些蛋白間存在共同抗原性而導(dǎo)致自身免疫應(yīng)答。
綜上所述,病毒感染早期所致細(xì)胞損傷主要是病毒引起,病毒感染后期的機(jī)體炎癥和損傷則由復(fù)雜的免疫病理反應(yīng)引起。因此,對(duì)于可引起免疫病理?yè)p傷的病毒,在臨床上一般不宜使用免疫功能增強(qiáng)劑治療這類疾病。
3、病毒感染對(duì)免疫系統(tǒng)的影響
(1)引起免疫抑制,如禽白血病病毒、馬立克氏病病毒、傳染性法氏囊病病毒、傳染性貧血病毒。
(2)對(duì)免疫活性細(xì)胞的殺傷,如HIV對(duì)Th細(xì)胞具有強(qiáng)的親和性和殺傷性。
(3)引起自身免疫性疾病,主要是細(xì)胞內(nèi)隱蔽抗原暴露或病毒感染細(xì)胞出現(xiàn)新抗原,這些細(xì)胞可成為靶細(xì)胞而受到免疫細(xì)胞和免疫因子的作用,從而發(fā)生自身免疫性疾病。
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