第五章-病毒与宿主细胞的相互作用教学内容.doc

第五章 病毒与宿主细胞的相互作用精品资料第五章 病毒与宿主细胞的相互作用第一节病毒与宿主细胞的相互作用1.1病毒感染及病毒性疾病.病毒感染(viral infection)：病毒侵入体内并在靶器官细胞中增殖，与机体发生相互作用的过程为病毒感染，有时虽发生病毒感染，但并不形成损伤或疾病。病毒性疾病(viral disease)：感染后常因病毒种类、宿主状态不同而发生轻重不一的具有临床表现的疾病，称为病毒性疾病病毒的感染性：病毒能够进入敏感细胞内，并能在其中生存的一种特性。取决于病毒的致病性、毒力及病毒的量。（具有种的特异性）。显性病毒感染：有的病毒如天花病毒、麻疹病毒等进入机体，到达靶细胞后大量增殖，使细胞和组织损伤，机体出现明显的临床症状，这样的感染称为显性病毒感染或临床感染；按症状出现早晚、持续时间的长短以及病毒在体内持续存在状态等显性感染又分为急性病毒感染和持续性病毒感染两种。病毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏与死亡，这种感染称杀细胞性感染。病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂解的作用称病毒的细胞病变效应（CPE）。细胞凋亡：多细胞生物的一种生理性细胞死亡的过程，是形态上术语。细胞程序性死亡：细胞内特定基因的程序性表达介导的死亡 ，是功能性术语。1.2病毒在机体内的散播局部散播:病毒只在入侵部位感染细胞局部散播。血行散播：病毒可在入侵局部增殖进入血液经血流或神经系统向全身或远离入侵部位的器官散播。神经散播：HSV单纯疱疹病毒（herpes simplex virus）、VZV水痘-带状疱疹病毒、狂犬病病毒。1.3病毒感染的条件病毒的感染性：病毒能够进入敏感细胞内，并能在其中生存的一种特性。取决于病毒的致病性、毒力及病毒的量。（具有种的特异性）。合适的感染途径。c宿主的易感染性细胞：跟细胞表面的病毒受体、宿主机体的免疫状态、其他物理分子（如体温、营养及年龄、病毒的致病机制）有关。1.4病毒的致病机理病毒对细胞的致病作用包括来自病毒的直接损伤和机体免疫病理应答两个方面。敏感的宿主细胞被病毒感染后，两者相互作用下可表现为：杀细胞性感染；稳定状态感染；细胞凋亡；包涵体的形成；细胞增殖和转化；病毒基因的整合。1.病毒对细胞的直接致病作用 由于病毒在细胞内增殖，干扰和破坏了宿主细胞的正常代谢，造成细胞死亡即所谓杀细胞效应(cytocidal effect)。 2.机体的免疫应答引起的免疫病理作用 病毒感染细胞后，细胞表面可产生新的病毒抗原，可诱发宿主产生免疫应答，也能造成病理损伤。3.病毒感染与肿瘤1.5病毒与宿主细胞的相互关系根据病毒感染后细胞的表现：1. 溶（杀）细胞感染:多见于无囊膜病毒2. 稳定态感染:多见于有囊膜病毒 3. 整合感染:多见于肿瘤病毒根据病毒感染后细胞病变的形式或对细胞表型的影响：病毒感染的致细胞病变作用有哪些？1、细胞死亡2、细胞融合和合胞体细胞形成3、血吸附和血球凝集4、细胞膜渗透性的变化5、包涵体的形成6、细胞转化。）1. 细胞形态的变化 （细胞骨架的改变，破坏细胞的正常形态；2. 细胞裂解 （裂解细胞，释放子代病毒；3. 膜融合 （细胞膜功能障碍，引起病毒在细胞间的传播以及细胞的融合；4. 膜渗透性的变化 （增加钠离子的流入，有利于病毒mRNA的翻译5. 包涵体的形成 （包涵体的形成，改变了细胞正常的组分；6. 细胞凋亡（急性裂解感染和持续性感染）7. 细胞转化（肿瘤）1.5.1杀细胞性感染病毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏与死亡，这种感染称杀细胞性感染。病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂解的作用称病毒的细胞病变效应（CPE）。机制：病毒的早期蛋白影响宿主细胞；病毒蛋白的毒性作用；引起细胞内溶酶体膜破裂；细胞膜受体破坏引起细胞免疫病理损伤；对细胞器造成损伤，造成细胞裂解死亡，并将大量干扰性病毒粒子释放至细胞外体液中，形成新一轮感染。1.5.2稳定状态感染一些不具有杀细胞效应的病毒（多为有包膜病毒）所引起的感染称稳定状态感染。病毒在感染宿主细胞的过程中，对细胞代谢、溶酶体膜影响不很大。成熟的病毒多以出芽方式释放出来，其过程缓慢、病变轻微，细胞暂时还不会出现裂解和死亡，但可发生宿主细胞膜受体被破坏、细胞膜成分发生变化，出现细胞融合及细胞表面产生新的抗原等。1.5.3整合感染有些DNA病毒的全部或部分基因组，以及逆转录病毒基因组的互补DNA(cDNA)可以整合于细胞基因组，并随着细胞的分裂而增殖，这种整合于宿主基因组的病毒基因组称为前病毒(provirus)。这种感染形式被称为整合感染。在整合感染的细胞中可发生一定的变化，如形态变化、代谢变化以及膜表面新抗原的出现 。整合感染是引起细胞转化的主要因素之一。1.5.4细胞病变（CPE）病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂解的作用称病毒的细胞病变效应（Cytopathic effect , CPE）1.5.5膜融合一些囊膜病毒（型病毒膜融合）吸附到靶细胞上后则是先被细胞吞噬，以吞噬小体的方式进入到靶细胞中，在后期吞噬小体内低pH 值激活了病毒的融合蛋白，膜融合开始。病毒的融合蛋白被激活后发生一系列的构象变化并促使病毒囊膜和内体膜产生融合，病毒的遗传物质也随之注入到靶细胞内。1.5.6膜渗透性的变化某些病毒感染能增加细胞膜对离子的渗透性，例如允许钠离子的流入，增加细胞内钠离子的浓度。病毒mRNA的翻译比宿主细胞更能耐受高浓度的钠离子，渗透性的增加更有利于病毒mRNA的翻译1.5.7细胞凋亡细胞凋亡（cell apoptosis）是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的死亡。在病毒感染早期病毒会通过编码自身产物或模拟细胞因子等方式抑制细胞凋亡，直到产生有活性的病毒粒子；在感染后期又编码另一种蛋白诱导细胞凋亡，并将病毒粒子包裹在凋亡小体内，被周围的细胞吸收来扩散感染。1.5.8包涵体的形成某些受病毒感染的细胞内，用普通光学显微镜可看到有与正常细胞结构和着色不同的圆形或椭圆形斑块，称为包涵体（inclusion body or ibclusion）。因病毒种类不同，包涵体有位于胞浆内的(痘病毒)，也有在细胞核内的(疱疹病毒)；或者两者都有(麻疹病毒)；有嗜酸性的或嗜碱性的。包涵体的本质：大量病毒聚集物；病毒增殖的痕迹；细胞反应物。故可作为诊断依据和鉴定病毒的参考。如从可疑为狂犬病的脑组织切片或涂片中发现细胞内有嗜酸性包涵体，即内基小体(Negri body)，可诊断为狂犬病；烟草花叶病毒包涵体称为X-小体(X-body)；天花病毒包涵体称为顾氏小体(Gua-rnieris bodies);1.5.9细胞转化致瘤病毒有使细胞发生转化的能力。与未转化细胞相比，转化细胞的生长调控机制出现紊乱，增殖速度明显加快。转化细胞的形态异常，染色体变型等。转化细胞是形成肿瘤的基础，但转化细胞并不必然形成肿瘤。因为肿瘤的形成还取决于机体的免疫生理状态第二节 病毒感染的分子生物学机制2.1与细胞膜的相互作用 吸附蛋白（可逆吸附与不可逆吸附） 环境因子（温度、离子、pH值） 受体（碳水化合物、糖脂、蛋白质分子等） 唾液酸-流感病毒 硫酸类肝素-HSV CD4蛋白-HIV2.2与细胞转录的相互作用（抑制细胞转录；提高病毒转录效率：转录活化子、增强子；利用宿主酶加工病毒mRNA）抑制宿主细胞转录 -ssRNA和dsRNA病毒不依赖宿主RNA聚合酶，自身编码的RNA聚合酶能更高效率地利用核苷三磷酸进行转录 DNA病毒能竞争性利用宿主RNA聚合酶II，转录成病毒mRNA2.3病毒进入细胞确保高水平的转录机制病毒粒子携带自身编码的RNA聚合酶（痘病毒（在细胞质中增殖）、 -ssRNA病毒及dsRNA病毒携带有转录酶）病毒粒子携带有转录激活因子（HSV携带的VP16蛋白转录激活复合物，可激活立即早期基因表达）病毒增强子维持病毒基因高水平转录（增强子具有多个转录因子结合位点，能协同一致地促进下游早期基因转录）病毒晚期转录的激活：病毒早期基因产物为反式激活蛋白。如：腺病毒的E1A蛋白E1A蛋白能直接同细胞转录因子产生各种效应，激活转录作用(13SE1A蛋白能结合TATA结合蛋白上) E1A能结合到宿主细胞转录复合物上，释放活化的转录因子E2F； E1A可增强pol II和pol III基因的表达。2.4病毒同宿主RNA加工过程间的相互作用病毒mRNA的成熟 mRNA的5末端加“帽子”，在3端加上多聚腺苷酸（polyA）尾巴，mRNA剪接抑制细胞mRNA的加工成熟病毒不仅抑制与其竞争的细胞mRNA的合成，而且抑制细胞mRNA的成熟流感病毒的NS1蛋白既抑制细胞mRNA的多聚腺苷酸化，又抑制细胞mRNA前体的剪接。HSV的ICP27抑制细胞mRNA前体的剪接2.5与翻译系统的相互作用（抑制宿主翻译；降解宿主mRNA；竞争宿主翻译系统；改变宿主翻译系统的特异性全部抑制或部分抑制宿主翻译宿主mRNA降解 HSV、流感病毒、痘病毒感染后，细胞中宿主mRNA合成量减少、蛋白质翻译受阻。（病毒粒子组份诱导的）病毒mRNA同宿主mRNA之间竞争有限的核糖体 大量合成病毒mRNA与宿主竞争有限的核糖体 病毒mRNA具有更高的亲和性病毒对宿主翻译起始因子的影响 真核生物翻译起始因子eIF-4E能识别真核生物和病毒mRNA 5端帽结构、eIF-4F可促进有帽mRNA与核糖体40S亚基结合。 痘病毒感染使宿主细胞翻译成分帽结合蛋白复合物CBP或eIF-4F失活，使不带帽的病毒mRNA更有效地翻译。2.6与细胞DNA复制的相互作用（降解细胞、改变正常复制位点、抑制细胞合成并为病毒提供原料） RNA和DNA病毒感染后往往引起宿主细胞DNA合成率下降。宿主细胞DNA的抑制可为病毒复制提供条件。 促使细胞ssDNA降解（病毒DNase） 病毒DNA能取代在正常位点复制的细胞DNA 抑制细胞蛋白质合成的间接效应2.7 DNA病毒确保DNA复制装置有效性的机制 病毒能编码一种新的复制装置 痘病毒可编码病毒DNA复制所需的酶 反转录病毒含有反转录酶 HSV编码7种蛋白直接参与病毒DNA复制 病毒能诱导细胞DNA的合成（G0S） 乳头瘤病毒编码的蛋白质大T抗原能插入到宿主细胞复制复合物上，指导它们复制病毒DNA。 SV40大T抗原可结合到其复制起点上, 与细胞DNA聚合酶相互作用； 起解旋酶的作用。第三节 宿主对病毒感染的免疫反应3.1免疫系统简介免疫系统的组成1. 淋巴器官（胸腺、骨髓、淋巴结、脾、扁桃体）2. 淋巴组织及免疫细胞（淋巴细胞、浆细胞、巨噬细胞）免疫系统的功能（防御功能）1清除入侵的抗原，如微生物及其产物，异体细胞等。2监视和清除机体自身改变了的细胞，如病毒感染的细胞或癌变细胞以及衰老和损伤的细胞及其碎片。免疫反应的方式非特异性免疫：是机体在长期的进化过程中逐渐建立的，具有相对稳定性，能遗传给下一代的防御能力（先天免疫）。屏障结构、吞噬细胞、抗微生物物质特异性免疫：是在抗原刺激下产生的，指专门对某一种病菌有识别和杀灭作用的免疫。特点：有特异性；是后天获得的-获得性免疫按其作用机理不同，可分为体液免疫和细胞免疫。3.2病毒感染对免疫系统的影响1、病毒感染引起的免疫抑制 近年来，观察到许多病毒感染可引起暂时性免疫抑制。如麻疹病毒、风疹病毒、CMV等感染，急性期和恢复期患者外周血淋巴细胞对特异性抗原的反应减弱。病毒感染所致的免疫抑制，可能成为某些病毒性疾病持续和加重的部分原因。免疫抑制也可能激活体内潜伏的病毒或促进某些肿瘤的生长，使疾病进程复杂化。2、病毒感染对免疫活性细胞的杀伤 已发现引起AIDS的HIV对辅助性T细胞(CD4+)具有强亲和性和杀伤性。因而在感染者出现CD4+细胞减少，CD8+细胞数相对增多，两种细胞比值倒置的现象。由于辅助性T细胞数量减少，细胞免疫功能低下，极易合并条件致病性微生物(真菌、病毒、细菌)或寄生虫(卡氏肺囊虫)感染，或并发肿瘤(如Kaposi肉瘤)，成为AIDS死亡率极高的原因 。3、病毒感染引起自身免疫性疾病 病毒感染可能使正常情况下隐蔽在细胞内的一些抗原暴露或释放出来；病毒抗原也可能与机体细胞结合，改变细胞表面结构成为“非已物质”，这些细胞可成为靶细胞而受到免疫细胞和免疫因子的作用，发生自身免疫性疾病。3.3动物对病毒感染的免疫方式由两方面组成： （1）非特异性免疫反应 （2）特异性免疫反应抗体反应（或称体液免疫）细胞调节免疫反应 病毒感染，往往是先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环而播散，再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭。 （一） 非特异性抗病毒免疫1、先天不感受性：主要取决于细胞膜上有无病毒受体。2、屏障作用 解剖学屏障：如皮肤粘膜屏障。 血脑屏障：能阻挡病毒经血流进入中枢神经系统，因此可以保护绝大多数脊髓灰质炎患者不发生麻痹。 胎盘屏障：胎儿与母亲之间进行物质交换的临时器官。 生物化学屏障：由免疫系统细胞分泌的可溶性蛋白质，充当调节免疫反应的信使，如补体、细胞因子。3、 细胞作用巨噬细胞(M)：对阻止病毒感染和促使病毒感染的恢复具有重要作用(识别、吞噬、捕捉、处理和传递抗原，还可分泌生物活性物质)。中性粒细胞：虽也能吞噬病毒，但不能将其杀灭，病毒在其中还能增殖，反而将病毒带到全身，引起扩散。自然杀伤(NK)细胞：能杀伤许多病毒感染的靶细胞（不受MHC限制、不依赖Ab，释放穿孔素、TNF ）。4、 干扰素干扰素（interferon，IFN）：由病毒或其他IFN诱生剂诱使人或动物细胞产生的一类糖蛋白。它作用于机体细胞可表现出抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等多方面的生物活性。干扰素的抗病毒作用无特异性。 （二） 特异性抗病毒免疫体液免疫：由B细胞产生抗体游离于体液 中，将进入人体的抗原消灭的免疫方式细胞免疫：由T细胞将侵入人体细胞内部的抗原消灭的免疫方式1、体液免疫的抗病毒作用 受病毒感染后，机体即可产生特异性抗体，按其作用可分为中和性抗体(neutralizing antibodies，NTAb)、补体结合抗体（complement fixation antibodies, CFAb）及血凝抑制抗体（heamagglutination inhibition antibodies, HIAb）等。这些抗体主要是IgG、IgM和IgA。中和性抗体能消除病毒的感染性，是唯一具有保护作用的抗体。补体结合抗体及血凝抑制抗体一般没有保护作用，可用于血清学诊断。（1） 中和性抗体的作用机理中和性抗体是针对病毒表面抗原的抗体。它与病毒表面的抗原决定簇结合，使病毒失去吸附和穿入的能力，但不能直接灭活病毒，更不能对已进入细胞内的病毒发挥作用。中和性抗体的抗病毒作用，主要是预防感染的发生及蔓延.NTAb与抗原形成的复合物有利于吞噬细胞的吞噬清除，NTAb在受感染的机体内可中和血流中游离的病毒，从而制止其进入靶器官，对于可引起病毒血症的病毒，有防止扩散的作用。（2） 抗体对靶细胞的作用a. 对靶细胞的伤害 抗体除可中和游离状态的病毒外，对于表面有病毒编码抗原的靶细胞也具有促进溶解 (有补体参加) 和促进吞噬的作用。如靶细胞内的病毒尚未装配成熟，则随靶细胞的被溶解、吞噬，病毒也被消灭。b. ADCC机制 NK 细胞也可依赖抗体协助而发挥杀伤靶细胞的作用，称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)。这一免疫机制只需少量特异性抗体。2、 细胞免疫的抗病毒作用（1）T细胞表面高度特异性的T细胞抗原受体（TCR），不能识别完整的抗原，只能识别由MHC分子呈递的源于病毒降解的肽段。（2）体细胞呈递抗原分子（组织相容性复合物，MHCI和MHCII），广泛存在于有核细胞膜上 抗原（抗原呈递细胞加工） 与MHC结合 细胞表面 TCR识别 释放淋巴毒素、裂解靶细胞（3）细胞毒性T细胞（Tc，CTL） 通过T细胞抗原受体识别病毒感染的靶细胞，杀伤之。通过分泌细胞因子发挥抗病毒作用。CTL特异性直接杀伤靶细胞，杀伤机制：（1）细胞裂解：CTL释放穿孔素（Perforin,Pf)（2）细胞凋亡： CTL活化后大量表达FasL。 CTL释放的颗粒酶，引发caspase级联反应（4）辅助性T细胞（Th） 分泌细胞因子，激活巨噬细胞和NK细胞，诱发炎症反应，促进CTL增殖和分化，抗病毒。细胞免疫的抗病毒作用总结病毒为胞内寄生，体液免疫对胞内病毒无法发挥抗感染作用，所以病毒感染时，细胞免疫机制起主要作用： 受病毒抗原作用而分化成熟的CD8 T细胞（CTL)，能特异地识别病毒感染细胞并使之裂解，从而阻断了病毒的复制过程，终止感染。 抗原活化CD4T细胞(TH1)产生IL-2、IFN-、TNF等细胞因子，强化NK细胞和M功能，诱导局部炎症反应，有利于控制和消除病毒感染。体液免疫和细胞免疫的关系在特异性免疫反应中，体液免疫与细胞免疫之间，既各自有其独特的作用，又可以相互配合，共同发挥免疫效应。 进入体内的细菌外毒素，需要有特异的抗毒素与它结合，才能使它丧失毒性，因此主要是体液免疫发挥作用； 结核杆菌、麻风杆菌等是胞内寄生菌，也就是寄生在宿主细胞内，而抗体是不能进入宿主细胞内的，这就需要通过细胞免疫的作用才能将这些病菌消灭； 在病毒感染中，则往往是先通过体液免疫的作用来阻止病毒通过血液循环而播散，再通过细胞免疫的作用来予以彻底消灭。3.4抗病毒免疫应答的形成和持续时间病毒感染发生后，干扰素随病毒在细胞内复制而形成，成为机体抗病毒的早期因素，但维持时间较短。特异性抗体一般在感染1w后上升。其中IgM较早，消失较快。随后产生的IgG，可长期维持高效价，对防止再感染具有重要的作用。能引起持久免疫的病毒有：水痘、天花、乙型脑炎、腮腺炎、麻疹、脊髓灰质炎病毒等。1、有病毒血症的全身性病毒感染 病后往往免疫较为牢固，且持续时间较长，如甲肝病毒2、只有单一血清型的病毒感染病后有牢固性免疫，持续时间长，如水痘、天花等3、易发生抗原变异的病毒感染 病后只产生短暂免疫力，如流感病毒，鼻病毒等。3.5病毒逃避宿主免疫反应的策略抗原性漂移：通常认为流感病毒基因发生了点突变，变异幅度小或连续变异，部分人群对新毒株没有免疫力，引起小规模流行。一般认为是属于量变，即亚型内变异。抗原性转变：流感病毒株表面抗原结构一种或两钟发生变异，形成新亚型，由于与前一次流行株抗原结构相异，人们缺少对变异病毒株的免疫力，从而引起大流行。一般认为是变异幅度大，属于质变。主动方式：1、以细胞病变方式阻止正常细胞调亡：如腺病毒、疱疹病毒2、阻断IFN诱导的蛋白激酶合成：该酶抑制胞内蛋白合成3、干扰MHC的递呈作用：如HSV-1、EBV4、直接杀死T淋巴细胞：如HIV被动方式： 5、改变抗原决定簇结构：如流感病毒的抗原漂移与抗原转换6、长期潜伏、等待时机：如疱疹病毒7、隐蔽毒粒、免受袭击：如疱疹病毒能合成Fc受体于外膜，能与免疫球蛋白结合隐藏其中8、伪装毒粒、搅乱寄主：如麻疹病毒和CMV毒粒可模拟寄主蛋白的抗原决定簇第四节 干扰现象与干扰素 宿主的抗病毒免疫,由天然非特异性免疫及获得的特异性免疫组成，两者协同作用。病毒感染时，产生的干扰素可阻止、中断病毒增殖，从而中断发病；若疾病已经发生，在产生足够保护性抗体之前，干扰素可使机体恢复健康。4.1干扰现象与干扰素A.病毒的干扰现象：两种病毒同时或短时间内先后感染同一细胞时，其中一种病毒可抑制另一种病毒增殖的现象.B.干扰现象可发生于异种病毒之间，也可同种异型病毒之间，甚至灭活的病毒可干扰同株的活病毒。C.干扰现象通常是：先进入细胞的病毒排斥、干扰后进入的病毒数量多的、增殖快的病毒干扰数量少的、增殖慢的病毒，多见于异种病毒之间。产生干扰现象的原因： 由于两种病毒的吸附都需要细胞膜上的相同受体，一种病毒先与受体结合后，其他病毒就无法吸附了； 更可能是由于一种病毒在细胞内复制时，已经动用了细胞的组成和细胞的功能，另一种病毒想用也用不上； 产生干扰素。4.2干扰素非特异性抗病毒免疫中除与其他微生物相同的机制外，干扰素与自然杀伤细胞占有突出的地位，机体对病毒入侵的最早的应答是诱生干扰素以及出现对病毒感染细胞的杀伤作用。 干扰素概念：病毒或其他干扰素诱生剂刺激人或动物细胞所产生的一类分泌性蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种生物学活性。干扰素的发现1957年，Isaacs和Lindenmann利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感干扰现象时发现病毒感染的细胞能产生一种因子，作用于其他细胞，干扰病毒感染的复制， 因而命名为干扰素（interferon，IFN）。干扰素抗病毒作用的特点：间接的、广谱的、有相对种属特异性、4.3干扰素的种类干扰素 人白细胞产生 型干扰素 人成纤维细胞产生 干扰素 T细胞产生 型型干扰素抗病毒作用较免疫调节作用强型干扰素的免疫调节作用比抗病毒作用强IFN类型主要来源特点I型人WBC抑制病毒作用III人成纤维CII型TC免疫调节作用4.4干扰素的分子结构和基因IFN-分子不同亚型由165-166 aa.组成，无糖基，分子量约19KD，不同种属之间同源性70%左右；人IFN- 分子含166 aa. ，有糖基，分子量为23KD；人IFN-成熟分子由134-166 aa.组成，糖蛋白以同源二聚体形式存在，分子量为40KD。 IFN- 和基因位于人9号染色体和小鼠4号染色体上，并连锁，人和小鼠IFN- 基因分别定位于12 和10 号染色体.4.5 IFN的作用 具有广谱抗病毒活性 * 抗肿瘤作用（抑制肿瘤生长） * 免疫调节作用 干扰素可激活巨噬细胞、活化NK细胞，促进细胞MHC抗原的表达。特点：有种属特异性 间接性-抗病毒蛋白 广谱性-无病毒特异性 早期性-早于抗体1-3hI 型干扰素： （1）抗病毒、抗肿瘤作用： 诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制，抑制病毒感染或扩散； 增强NK细胞和CTL细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤破坏作用。 （2）免疫调节作用：与型干扰素比较弱。 促进MHC表达，增强内源性抗原递呈； 抑制MHC类分子表达，限制Th细胞激活。 型干扰素：（1）抗病毒、抗肿瘤作用：与型干扰素的（增强NK细胞和CTL细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞的杀伤破坏作用）类似，但作用较弱；（2）免疫调节作用： 激活单核-巨噬细胞； 促MHC I 类和MHC 类分子的表达，增强NK细胞和CTL细胞的杀伤活性； 抑制Th0细胞向Th2细胞转化； 促T细胞和B细胞分化、增殖。4.6 IFN的抗病毒作用机制1、IFN 诱生的机理 细胞在正常情况下不合成IFN，IFN 的诱生受基因控制。在正常情况下，存在于细胞核内的IFN结构基因处于抑制状态。这种抑制状态是由调节基因通过产生IFN结构基因抑制蛋白来实现的。它抑制了操纵基因的作用，因而结构基因就处于抑制状态。当IFN诱生剂进入细胞后，即与抑制蛋白相结合而使其失去抑制作用，因而操纵基因和结构基因的功能就被活化，指导IFN的合成。 干扰素诱生：动物细胞内有干扰素基因，正常情况基因受控于抑制蛋白处于抑制状态，病毒进入 细胞产生一种抑制蛋白灭活因子，解除抑制基因活化 转译干扰素细胞内抑制蛋白抑制干扰素mRNA2、干扰素的受体 IFN同细胞表面特异性受体结合，触发信号传递是IFN激活和诱导基因转录所必需的。IFN-和IFN-竞争性与同一种受体结合，IFN-与另一种受体结合； I型受体出现于所有主要类型细胞表面；II型有两个受体蛋白，其一为跨膜糖蛋白，位于细胞表面；其二为由两个亚基组成的，为IFN的主要结合部位； IFN-/受体蛋白通过与胞内激酶相连实现信号传递。3、IFN诱导的抗病毒作用机理 干扰素诱导的抗病毒作用遵循的规律：不同的抗病毒途径负责抑制不同种属病毒的复制；不同的IFN诱导的特异性蛋白介导不同的抗病毒机制；病毒复制的中间体dsRNA是抗病毒途径的专有成分；病毒复制周期中一个或几个环节都可能成为干扰素抗病毒的靶位点。IFN的抗病毒复制是由干扰素诱导的特异性蛋白引起 / 细胞受体 经一系列信号传导 合成数种抗病毒蛋白包括：蛋白激酶和2-5A合成酶等，分别从降解mRNA、抑制病毒蛋白质的翻译等方面发挥抗病毒作用。 /活化巨噬细胞、NK细胞，促进杀伤性T细胞的作用。干扰素可促进巨噬细胞FC受体的表达，诱导肿瘤坏死因子的产生，促进巨噬细胞的吞噬与抗原的加工等。干扰素与细胞表面受体结合（有种属特异性） 诱导细胞产生抗病毒蛋白抑制病毒蛋白合成（无种属特异性） IFN作用机理:不直接杀灭病毒，在胞外无灭活作用，只有进入到胞内才有灭活作用IFN 细胞基因 抗病毒蛋白 (蛋白激酶、2-5腺嘌呤核苷合成酶) 自身和邻近细胞 降解病毒mRNA 抑制病毒蛋白合成 抑制病毒组装、释放 抑制病毒复制 中断病毒感染、限制病毒扩散干扰素可以诱导细胞产生两种抗病毒翻译途径：通过2-5腺嘌呤核苷合成酶和RNaseL降解病毒mRNA借助蛋白激酶(protein kinase R,PKR)，阻断病毒蛋白翻译的起始抑制病毒多肽链的合成（1）2-5寡腺苷酸(A)合成酶和RNaseL途径 干扰素可诱导细胞产生2-5寡腺苷酸合成酶（2-5（A），在受到dsRNA激活的情况下，酶促ATP多聚化，形成不定长度的寡聚腺苷酸，而2-5（A）又可活化RNaseL， RNaseL活化后可切割单链RNA（包括病毒mRNA），可抑制病毒蛋白合成。（2）dsRNA依赖性蛋白激酶途径 干扰素诱导的dsRNA依赖性蛋白激酶PKR，PKR在dsRNA存在下产生自身磷酸化而被激活，PKR的唯一底物是翻译起始因子eIF-2（肽链合成起始因子）的亚基，经PKR磷酸化后eIF-2不能再被循环用于蛋白质翻译起始。PKR主要功能是关闭病毒和宿主细胞蛋白合成。（3）其他干扰素诱导蛋白的抗病毒作用IFN还可诱发机体免疫系统对病毒感染细胞的溶解，其溶解作用依赖于免疫系统对感染细胞的识别，以及细胞表面MHCI、II与病毒肽链的结合。I、II型IFN都能增强MHC I基因表达，IFN-更易激活MHC II基因表达。干扰素与抗病毒抗体作用的比较第五节 病毒抗干扰素作用的对策最简单的机制：烈性病毒迅速摧毁宿主细胞RNA和蛋白合成体系，使细胞无法产生IFN。腺病毒的E1A蛋白可阻断IFN激活的主要信号途径传递蛋白。抑制dsRNA依赖性蛋白激酶PKR的活性。粘液瘤病毒编码的分泌蛋白M-T7含有与IFN-受体膜外区相似的序列，因而M-T7蛋白能中和IFN-活性。12病毒感染的致细胞病变作用有哪些？1、细胞死亡2、细胞融合和合胞体细胞形成3、血吸附和血球凝集4、细胞膜渗透性的变化5、包涵体的形成6、细胞转化13.病毒如何在基因转录水平上利用细胞机制的？一、抑制细胞基因转录 二、病毒基因高水平转录1、病毒粒子内包裹病毒编码的RNA聚合酶2、病毒粒子内包裹转录激活因子3、利用增强子促进早期基因转录4、激活晚期基因转录5、促进RNA聚合酶II在病毒模板上的延伸三、病毒利用细胞mRNA加工机制1、病毒mRNA的成熟2、抑制细胞mRNA的加工成熟14.病毒如何进行蛋白质的合成？1、修饰细胞蛋白质翻译装置，抑制细胞mRNA的翻译，促进病毒蛋白质翻译2、促进细胞mRNA的降解3、抑制细胞mRNA转运，促进病毒mRNA输出4、增强细胞内阳离子浓度5、病毒蛋白采用特殊的翻译策略a 合成多聚蛋白前体b渗漏扫描机制c核糖体ORF移位d病毒转录产物的编辑e翻译终止的抑制15.干扰素的抗病毒机制有哪些？IFN的抗病毒作用并不是直接灭活病毒，而是通过IFN同细胞表面受体结合而产生一组蛋白质，作用于病毒生命周期的一个或多个环节。病毒的入侵、脱衣壳、mRNA的转录、蛋白质的翻译、基因组的复制、新生病毒粒子的装配和释放都能被IFN所抑制。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢27