病毒的致病作用

第三节　病毒的致病作用

病毒是严格的细胞内寄生微生物，其致病机制与细菌有很大差别。病毒的致病作用比较复杂，既可通过病毒粒子本身合成病毒自身特定的化学成分直接杀伤宿主细胞，又可通过干扰宿主细胞的营养和代谢、破坏细胞器功能、基因组整合、改变宿主细胞膜的结构而引起宿主细胞病变或增生，导致机体组织器官的损伤和功能改变。有些病毒可以直接侵犯免疫系统，造成免疫抑制。

一、病毒对宿主细胞的直接作用

病毒对宿主细胞的损害作用，随病毒种类的不同而有明显区别。病毒对宿主细胞的直接作用有杀细胞效应、稳定状态感染、基因组整合、细胞增生与转化、细胞凋亡5种类型。

（一）杀细胞效应

杀细胞效应是病毒致病作用中比较严重的一种类型，如腺病毒、流感病毒感染后等均具有杀细胞效应。当组织器官的细胞破坏死亡到一定程度，机体就会出现严重的病理变化，如果病毒的杀细胞效应发生在重要器官则会危及生命或留下严重的后遗症。

当具有杀细胞效应的病毒在体外感染细胞后，随着病毒在细胞中的增殖，细胞发生退行性变化，由多角形皱缩为圆形，出现空泡、坏死、从瓶壁脱落等现象，称为致细胞病变效应（CPE）。

（二）稳定状态感染

有些病毒在宿主细胞内增殖的过程中，病毒粒子以出芽方式从感染细胞内逐个释放出来，细胞在短时间内不会溶解和死亡，有时被感染细胞甚至还能繁殖，并将病毒传给子代细胞，或通过直接接触感染邻近的细胞。这些不具有杀细胞效应的病毒引起的感染称为稳定状态感染。造成稳定状态感染的病毒常在增殖过程中引起宿主细胞膜发生改变，导致细胞融合或细胞膜上出现新抗原等变化。单纯疱疹病毒及流感病毒等的感染都属于这一类型。

（三）包涵体形成

包涵体是病毒感染细胞中独特的形态学变化（图7-1）。不同病毒的包涵体形态各异，在普通光学显微镜下，与正常细胞结构和着色不同、大小不一，单个或多个，呈圆形、卵圆形或不规则形，位于核内或胞浆内，嗜酸性或嗜碱性。其本质可能是病毒颗粒的聚集体、病毒增殖留下的痕迹或者是病毒感染引起的细胞反应物。包涵体在细胞内的出现部位、大小和染色特征与病毒种类有关，可作为诊断病毒病的依据之一。痘病毒、呼肠孤病毒、副黏病毒和狂犬病毒可在细胞浆内形成包涵体，而疱疹病毒、腺病毒和细小病毒则在细胞核内形成包涵体。

图7-1　巨噬细胞内的病毒包涵体（HE染色）（引自Harms PA，等，2001）

（四）细胞凋亡

细胞凋亡是由宿主细胞基因控制的程序性或“自杀性”细胞死亡过程，是一种正常的生物学现象。某些病毒感染细胞后，可导致细胞核浓缩、染色体DNA降解等程序性死亡特征。人类免疫缺陷病毒、腺病毒等的感染，可引发宿主细胞凋亡。

（五）基因整合与细胞转化

某些DNA病毒或反转录病毒在感染过程中，可将全部或部分核酸片段持续插入到宿主细胞染色体中，称为基因整合。整合后的病毒核酸随宿主细胞的分裂而传给子代，不产生子代病毒，宿主细胞也不被破坏，但可造成染色体整合处基因失活、附近基因激活等现象。

基因整合或其他机制（如病毒蛋白诱导）引起的细胞转化与肿瘤形成密切相关，如禽白血病（禽白血病/肉瘤病毒）、鸡马立克病（马立克病病毒）及人宫颈癌（人乳头瘤病毒）等。但细胞转化不一定就发生细胞癌变。

二、病毒感染的免疫病理作用

病毒感染机体后产生抗体及致敏淋巴细胞，并进一步介导变态反应，引起组织细胞损伤。病毒特异性细胞毒性T细胞（CTL）产生后可攻击带有病毒抗原的靶细胞，乙肝病毒感染肝脏细胞后，CTL细胞对感染细胞的杀伤可引起肝脏功能损伤。

另外，有些病毒可以感染机体的免疫细胞，导致免疫损伤，使机体对病原微生物或寄生虫的易感性增加，容易并发或继发其他病原体，造成双重、多重或继发感染，而使病情加重。例如，传染性法氏囊病病毒主要危害鸡的中枢免疫器官——法氏囊，导致法氏囊萎缩和B淋巴细胞的严重缺失；猪繁殖与呼吸综合征病毒主要损伤猪肺泡巨噬细胞；猪圆环病毒2型主要危害猪的单核/巨噬细胞系统，造成机体淋巴细胞缺失。但不同病毒损伤的免疫细胞和损伤程度不一致，其造成的免疫抑制程度也有差异。

许多病毒感染可引起机体暂时性免疫应答降低或免疫抑制。流感病毒、猪瘟病毒、牛病毒性腹泻病毒、犬瘟热病毒、细小病毒感染都能暂时抑制宿主体液及细胞免疫应答。

病毒感染所致的免疫抑制反过来可激活体内潜伏的病毒复制或促进某些肿瘤生长，如当免疫功能被抑制时，潜在的疱疹病毒感染会被激活。免疫抑制使疾病复杂化，且是病毒持续性感染的重要原因之一。