第五章 病毒与宿主细胞的相互作用
病毒与宿主细胞的相互作用和适应性机制
病毒与宿主细胞的相互作用和适应性机制病毒是一类非常小的微生物，只有在宿主细胞内才能繁殖生长。
由于其特殊的繁殖方式，病毒们常常被认为是一类无所不在的威胁。
但实际上，病毒也有着自己的生存形式和适应性机制。
一、病毒的生命周期病毒分为DNA和RNA病毒两大类，在感染宿主细胞后，病毒的生命周期从入侵开始，一直到细胞死亡或病毒被清除。
病毒入侵的初始阶段，通常有两种方式：在胞外寻找细胞上的受体，或者通过溶解宿主细胞所在的细胞群体，进入细胞内部。
接着病毒会将其基因组释放到宿主细胞内，基因组便开始繁殖。
病毒的生命周期的下一个阶段是细胞繁殖，即将宿主细胞的机械和核质设备改装为病毒复制引擎。
细胞被其改装后，开始会产生大量的新病毒，在很短的时间内感染大量的宿主细胞。
最后，在宿主细胞死亡后，病毒会从其细胞内往外释放，继续感染其他宿主细胞。
二、病毒感染的适应性机制由于没有内膜结构或代谢系统的限制，病毒的生命周期仅仅是利用宿主细胞的设备进行繁殖。
与此同时，宿主细胞也为其提供了一些生长所需的必须物质，如核酸、糖和氨基酸。
病毒通过这种方式来确保其生命活动的持续性，同时确保其数量不会被宿主细胞杀死或排出体外。
在生态层面，病毒也适应了各种复杂的环境。
例如，在水体中，病毒样本的数量可以高达数以万计；在动物世界中，病毒从鱼类到哺乳动物的感染范围非常广泛。
此外，病毒与人类、动物和植物之间的相互鉴定也许是病毒适应性进化的一大原因。
三、宿主细胞的适应性机制事实上，宿主细胞作为感染机会的主要受害者之一，也有一些适应性机制来防范病毒的侵害。
首先，宿主细胞自身便拥有一些免疫机制。
例如，宿主细胞主动地释放细胞因子，这些因子可以侵入其他健康细胞，增强它们的抵御力。
另外，宿主细胞经过漫长的进化过程，也发展出了一些基于病毒碎片、基因和RNA的独特免疫系统。
宿主细胞能够通过巧妙的适应性机制识别病毒基因组并摧毁它们，或是一旦发现病毒的入侵，立刻执行细胞自我死亡的过程，以打击丧尽全力保护自身的生命。
病毒与宿主细胞的相互作用
病毒与宿主细胞的相互作用病毒是一种微生物体，它不能独立存在，必须利用宿主细胞的代谢机会来生存和繁殖。
病毒感染宿主细胞后会发生一系列复杂的生化反应，从而导致宿主细胞的死亡或者发生病变。
然而，宿主细胞也不是无能为力，它们会通过一系列的抗病毒机制来降低病毒侵袭的威胁。
在病毒与宿主细胞相互作用的过程中，两者之间的平衡状态非常脆弱，一旦失衡就会导致疾病的发生。
病毒入侵细胞的途径病毒可以通过多种途径入侵宿主细胞，例如直接侵入、细胞膜介导的侵入、细胞器介导的侵入等。
其中，细胞膜介导的侵入是最为常见的方式。
病毒感染后会通过一系列的途径进入宿主细胞，其中包括膜融合、内吞作用、钩端作用等。
一旦进入宿主细胞，病毒就可以开始复制自己的基因物质，并在宿主细胞内制造新的病毒颗粒，继续攻击其他健康的细胞。
病毒与宿主细胞的相互作用病毒与宿主细胞的相互作用是一种复杂而动态的过程。
它基于一系列的生化反应，其中包括病毒蛋白质、宿主蛋白质以及其他分子之间的相互作用。
不同种类的病毒与不同种类的宿主细胞之间的相互作用也存在显著的差异。
在感染宿主细胞的过程中，病毒需要利用宿主细胞内的代谢机会，并提高自己在宿主细胞内的复制速度。
同时，宿主细胞也在竭尽全力来抵御病毒的攻击。
宿主细胞可以通过分泌干扰素等抵抗病毒的攻击，同时也会进行自噬过程将病毒清除出细胞，降低病毒感染进一步扩散的可能性。
病毒与宿主细胞之间的相互作用还包括了病毒与宿主基因组之间的相互作用。
病毒会利用宿主细胞的基因组进行自身基因表达，并抵御宿主细胞的抗病毒反应。
宿主细胞也会利用RNA干扰等机制来抵御病毒的攻击。
影响病毒与宿主细胞相互作用的因素病毒与宿主细胞之间的相互作用受到许多因素的影响。
其中一些影响因素包括病毒的毒力、病毒和宿主细胞之间的物理、化学差异，以及病毒和宿主细胞之间的免疫状态等。
病毒的毒力是指病毒引起疾病的能力，也称为致病性。
某些病毒的毒力非常强，很容易感染到宿主细胞，导致宿主细胞迅速死亡和病变。
病毒与宿主细胞的相互作用
病毒和温和性噬菌体
• （一）杀细胞感染
–（1）引起细胞死亡
• 一些致细胞病变作用强的病毒，它们在感染细胞后， 病毒阻碍了细胞的代谢，引起细胞大分子生物合成 的停止，从而导致细胞迅速死亡或裂解，大量的有 感染性的子代病毒从死亡或裂解的细胞中释放。
分裂 –细胞还能被其它的病毒再感染，先后感染的两种病毒可
能在细胞内互为独立地复制，也可以使其中—种病毒的 产量有所增加(互补)或减少(干扰)
• 主要是无致细胞病变效应或致细胞病变效应很弱 的病毒，特别是一些以芽生方式释放成熟的RNA 病毒最多。
• 最典型的例子是猴病毒5(SV5)
–在细胞内可以增殖到很高的效价 –受感染的细胞却正常繁殖，细胞的DNA、RNA、蛋白
病毒与宿主细胞的相互作用
• 病毒和宿主细胞对立矛盾
–病毒为了生存就借用自己的致病性和毒力占 用宿主细胞
• 控制细胞代谢过程 • 就地取材复制子病毒 • 干扰细胞遗传信息传递和基因表达 • 引起宿主细胞损伤、死亡和转化等
–宿主依赖自身的免疫性和抵抗力抵抗清除病 毒等
第一节 病毒对细胞的作用方式
• 一、相关术语
• 如天花、流感、脊灰病毒、腺病毒、痘病毒、TMV、 T系列噬菌体等
–（2）造成细胞功能严重紊乱、引起组织病变
• 不裂解细胞，细胞也不死亡 • 也属于杀细胞感染的一种类型 • 各种病毒在不同的细胞培养物上引起不同的细胞
病变特征
–可以作为病毒增殖的指标 –可以作为鉴定病毒的种类
杀细胞感染引起细胞死亡或裂解的原因
– 如机体抵抗力强，在病毒侵入后的潜伏期内就将病毒清除，不表 现出临床症状。
病毒与宿主的相互作用机制
病毒与宿主的相互作用机制病毒是一种微小的生物体，无法独立生存，只能寄生于其他生物体内部进行繁殖。
而宿主则是病毒生存和繁殖的场所，是病毒的“家”。
病毒与宿主之间既有对抗，也有相互促进，这是由其相互作用机制决定的。
一、病毒的入侵与宿主的免疫反应病毒入侵宿主后，会刺激宿主的免疫系统进行抵抗，宿主的免疫细胞会侵入感染部位，释放炎症介质，引起炎症反应，进而抑制病毒的繁殖。
但是，病毒也具有多种逃避免疫的机制，如修改抗原决定簇，使得宿主识别出错；制造免疫抑制蛋白，使得免疫细胞无法攻击病毒；利用细胞壁膜融合机制，避免被宿主免疫系统攻击。
病毒与宿主之间的这种对抗，导致人们对抗病毒有时候局限性很大。
二、病毒与宿主的共生在某些情况下，病毒与宿主之间会形成共生关系。
例如，在宿主胚胎早期发育阶段，病毒的侵袭可以促进细胞分裂和胚胎生长；在某些微生物群落中，病毒可以通过裂解寄主细胞，释放细菌营养和能量，促进细菌群落的生长和繁殖。
这种共生关系是在长期进化过程中形成的，既体现了病毒生命力的进化，也表现出了宿主生命力的进化。
三、病毒感染后的疾病病毒感染宿主后，会引起一系列的疾病。
有些病毒致病性很低，人们感染后几乎无不适症状；也有些病毒致病性很强，人们感染后症状十分严重，甚至危及生命。
例如新型冠状病毒，就是一种致命性很高的病毒，它可以感染人体多个器官，引起严重的肺炎、心脏衰竭等并发症。
病毒感染后的疾病往往需要依靠制定合理的治疗方案，以缓解病情、恢复健康。
四、病毒与宿主的基因相互作用宿主的基因与病毒的基因之间也会相互作用，病毒的基因组成影响着宿主的基因表达，而宿主的基因也反过来影响着病毒基因的表达。
例如，在流感病毒感染宿主后，宿主细胞会释放出一种干扰素，进而影响流感病毒的基因表达，从而减缓病毒的繁殖。
而有些病毒则能够利用宿主的信号通路，调节宿主基因的表达，使得宿主更容易感染病毒。
病毒与宿主基因之间的相互作用，决定了病毒的适应性和宿主的免疫反应。
病毒与宿主细胞的相互作用研究
病毒与宿主细胞的相互作用研究随着科技不断进步，研究病毒与宿主细胞的相互作用已经成为了生命科学领域中一个热门的研究方向。
病毒是一种微生物，其依赖于宿主细胞才能生存和繁殖。
病毒与宿主细胞之间的相互作用是非常复杂的，且涉及到许多生物过程和分子机制，如病毒入侵宿主细胞、病毒遗传物质在宿主细胞中的复制、病毒颗粒在宿主细胞中的组装和释放等。
本文将从病毒入侵宿主细胞、病毒在宿主细胞内的生物学过程以及病毒与宿主细胞相互作用的机制等方面进行讨论。
一、病毒入侵宿主细胞病毒的入侵过程从病毒结构和宿主细胞膜外表面的受体蛋白质之间的相互作用开始。
病毒依赖于宿主细胞表面的受体蛋白质来识别并侵入细胞。
不同类型的病毒在入侵宿主细胞的过程中所使用的受体蛋白也不同，有些病毒是天然的受体配体，而其他病毒需要依赖于受体分子进行中介。
当病毒与宿主细胞相遇并与受体结合之后，它通常将其遗传物质（DNA或RNA）转移至宿主细胞内。
病毒的遗传物质在侵入宿主细胞后，可以通过利用宿主细胞的生物合成机制进行复制，从而实现病毒的繁殖。
二、病毒在宿主细胞内的生物学过程一旦病毒进入宿主细胞，它们就会开始进行生物学过程。
最初病毒遗传物质的入侵是通过病毒结构蛋白与宿主细胞表面蛋白质的相互作用介导的，但接下来病毒就会利用宿主细胞功能来进行自身遗传物质的复制和生产，并避免宿主细胞的自我防御系统。
在病毒进入宿主细胞后，其遗传物质会在宿主细胞内进行复制和转录。
其中，DNA病毒的遗传物质会被转录成RNA，然后再将RNA翻译成蛋白质。
而RNA病毒的遗传物质则会直接被翻译成蛋白质，然后在宿主细胞内进行病毒生产。
在这个过程中，病毒还需要利用宿主细胞的蛋白质和其他生化组分进行繁殖，同时还需要逃避和抵抗宿主细胞的免疫系统的攻击。
除此之外，有些病毒在宿主细胞内的生物学过程中会进入休眠阶段。
在这种情况下，病毒的遗传物质会在宿主细胞内保持不活动，在特定条件下才会重新感染宿主细胞。
三、病毒与宿主细胞相互作用的机制病毒的繁殖和病毒感染的过程，都需要涉及到病毒与宿主细胞的相互作用。
病毒与宿主细胞的相互作用机理
病毒与宿主细胞的相互作用机理病毒是一种微小的感染性生物体，它依赖宿主细胞来完成自身的复制和繁殖。
病毒与宿主细胞之间的相互作用机理是一个复杂而精密的过程，涉及到病毒的入侵、复制和传播等多个环节。
本文将从病毒的结构、宿主细胞的反应以及两者之间的相互作用等方面探讨病毒与宿主细胞之间的关系。
首先，病毒的结构对其与宿主细胞的相互作用起着重要的作用。
病毒通常由核酸和蛋白质组成，外部包裹着一个脂质双层。
这种特殊的结构使得病毒可以通过与宿主细胞膜的相互作用来进入细胞内部。
病毒的蛋白质外壳可以与宿主细胞表面的受体结合，从而促进病毒的吸附和侵入。
一旦病毒进入宿主细胞，它会释放出核酸，并利用宿主细胞的生物合成机制来合成自己的蛋白质和核酸，以完成自身的复制和繁殖。
其次，宿主细胞对病毒的入侵和感染会产生一系列的反应。
当病毒侵入宿主细胞后，宿主细胞会立即启动一系列的防御机制，试图抵御病毒的入侵。
宿主细胞会释放出一些抗病毒蛋白质，如干扰素，来抑制病毒的复制和传播。
此外，宿主细胞还会通过自噬作用将病毒包裹起来并将其降解，以阻止病毒的进一步感染。
然而，病毒也能通过多种方式来对抗宿主细胞的防御机制，例如抑制宿主细胞的干扰素产生、干扰自噬作用等，从而提高自身的复制和传播能力。
最后，病毒与宿主细胞之间的相互作用还涉及到病毒的复制和传播。
病毒在宿主细胞内复制的过程中，会利用宿主细胞的代谢机制来合成自己的蛋白质和核酸。
病毒的基因组会通过复制酶的作用进行复制，并进一步转录和翻译成病毒的蛋白质。
这些蛋白质会组装成新的病毒颗粒，并通过宿主细胞的分泌机制释放到外部环境中。
这些新生的病毒颗粒可以继续感染其他宿主细胞，从而完成病毒的传播。
总之，病毒与宿主细胞之间的相互作用机理是一个复杂而精密的过程。
病毒通过与宿主细胞的相互作用来进入细胞内部，并利用宿主细胞的生物合成机制来合成自己的蛋白质和核酸。
宿主细胞对病毒的入侵和感染会产生一系列的反应，试图抵御病毒的入侵。
病毒与宿主细胞的相互作用和致病机制
病毒与宿主细胞的相互作用和致病机制病毒是一类微生物，它们不能自行生长繁殖，需要寄生于宿主细胞内进行繁殖。
病毒在寄生于宿主细胞的过程中和宿主细胞之间会发生很多复杂的相互作用，这些相互作用直接决定了病毒的寄生效率、复制率、致病能力等等，也直接影响着宿主细胞的生长、代谢、逃逸反应能力等等。
本文将主要探讨病毒和宿主细胞之间的相互作用和致病机制。
病毒与宿主细胞的相互作用当病毒感染宿主细胞时，它们首先会通过病毒上的受体结合膜上受体分子，然后通过针对宿主细胞的信号转导机制使其进入宿主细胞内部。
在宿主细胞的内部，病毒立即开始复制和繁殖。
由于病毒不能自主进行生物合成，因此在宿主细胞内部它们需要利用宿主细胞的生物合成机制合成病毒蛋白、RNA等，并且需要占用宿主细胞的能量、糖类、氨基酸等代谢物质完成它们自身的合成。
此时病毒与宿主细胞开始了一种复杂的相互作用。
首先宿主细胞会感知病毒的存在，并启动对病毒的防御机制，例如识别病毒RNA当中的非自身RNA并将它们降解、启动炎症反应、调控宿主细胞的自噬途径等等。
而病毒为了对抗宿主细胞的防御机制则会通过不同方式避免被宿主细胞识别、降解。
例如在病毒RNA的3'端或5'端加入修饰结构可以使其免遭宿主细胞的RNA降解酶的攻击、隐藏在宿主细胞的某些内质网体系中以保护自己免受被宿主细胞的免疫识别等等。
除此之外，病毒还可能会借助宿主细胞的自身生理学过程来达到它们自身的复制和繁殖。
例如病毒在宿主细胞内逃避自噬的同时通过利用宿主细胞的高表达的mTOR（调控细胞生长和代谢的关键调节元件）使得自己的复制效率升高等等。
病毒的致病机制病毒感染宿主细胞不同于细菌感染宿主机体，病毒的危害在于它们在寄生于宿主细胞时占用了宿主细胞的生物合成机制，从而对宿主细胞的组织结构、生理功能等等造成了诸多破坏。
此外，感染病毒可能会直接或间接地导致宿主机体出现各种病理变化。
一方面，病毒感染宿主细胞时可能直接破坏宿主细胞的细胞膜或其他细胞器使得宿主细胞死亡。
病毒与宿主之间的相互作用
病毒的释放和扩散
病毒通过宿主细胞表面的受体进入细胞 病毒在细胞内复制并组装成新的病毒颗粒 新病毒颗粒通过胞吐作用释放到细胞外 病毒颗粒通过扩散和感染其他细胞继续传播
03 宿主对病毒的免疫应答
天然免疫应答
固有免疫：非特异 性免疫，包括皮肤、 黏膜等物理屏障和 吞噬细胞、自然杀 伤细胞等免疫细胞
适应性免疫：特异 性免疫，包括T细 胞和B细胞介导的 免疫反应
宿主细胞对病毒复制的应答机制
宿主细胞识别病 毒：通过受体识 别病毒，启动免 疫应答
宿主细胞产生抗病 毒蛋白：如干扰素、 细胞因子等，抑制 病毒复制
宿主细胞凋亡： 病毒感染导致宿 主细胞凋亡，阻 止病毒复制
宿主细胞免疫应 答：如T细胞、B 细胞等，清除病 毒感染细胞
05
病毒与宿主相互作用的 研究意义
病毒与宿主的共生关系
病毒与宿主之间的相互作用：病毒利用宿主细胞进行复制和传播，宿主细胞则通过免疫系 统对抗病毒
共生关系：病毒与宿主之间存在相互依存的关系，病毒需要宿主细胞进行复制和传播， 而宿主细胞则需要病毒来维持免疫系统的平衡
病毒对宿主的影响：病毒可以改变宿主细胞的基因表达，影响宿主细胞的生理功能，甚至 导致宿主细胞的死亡
免疫细胞：T细胞、B细胞、 NK细胞等
免疫应答的启动：抗原识别、 信号传递、细胞活化
免疫应答的调控：正反馈、 负反馈、免疫耐受、免疫逃
逸
04
病毒与宿主相互作用的 分子机制
病毒与宿主细胞表面的受体相互作用
病毒通过其表 面的受体与宿 主细胞表面的
受体结合
结合后，病毒 可以进入宿主
细胞
进入宿主细胞 后，病毒可以
复制和传播
宿主细胞表面 的受体是病毒 进入细胞的关
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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１、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。
２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３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)。
４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,使细胞与组织损伤,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与持续性病毒感染两种。
５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。
６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)。
７细胞凋亡:多细胞生物的一种生理性细胞死亡的过程,就是形态上术语。
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,就是功能性术语。
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ａ.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)。
ｂ.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、其她物理分子(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与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;细胞增殖与转化;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,干扰与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、细胞融合与合胞体细胞形成3、血吸附与血球凝集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(急性裂解感染与持续性感染)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与死亡,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。
整合感染就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(Ⅰ型病毒膜融合)吸附到靶细胞上后则就是先被细胞吞噬,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与内体膜产生融合,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)就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瞧到有与正常细胞结构与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:①大量病毒聚集物;②病毒增殖的痕迹;③细胞反应物。
故可作为诊断依据与鉴定病毒的参考。
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①内基小体(Negri body),可诊断为狂犬病;②烟草花叶病毒包涵体称为X-小体(X-body);③天花病毒包涵体称为顾氏小体(Gua-rnieri’s 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。
转化细胞就是形成肿瘤的基础,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---HSVCD4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与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与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具有更高的亲与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能识别真核生物与病毒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ＤＮＡ、改变正常复制位点、抑制细胞ＤＮＡ合成并为病毒ＤＮＡ提供原料) RNA与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(G0→S)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.监视与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与损伤的细胞及其碎片。