【教学课件】第七章细胞的影响.ppt

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1、第七章 病毒对宿主细胞的影响,病毒感染宿主细胞后，可在细胞内进行复制，病毒在宿主细胞内复制能够引起细胞形态和功能的改变。,意义：通过从细胞水平和分子水平了解病毒复制中对细胞形态结构和功能的影响，将会有助于探明病毒性疾病发生的机理，从而进步为病毒性疾病的预防和治疗提供科学依据和理论基础。,一、细胞形态学的改变,病毒感染宿主细胞和在宿主细胞内复制，经常会引起宿主细胞在形态学上发生多种病理性改变，如细胞变圆、细胞裂解、形成包含体以及诱导细胞融合生成巨核合胞体。,另外些动物肿瘤病毒还能够引起细胞转化，使细胞获得恶性生长的能力，这些被肿瘤病毒转化的细胞被称为成瘤细胞或致癌细胞。,病毒对细胞的损害作用，随

2、不同病毒而有明显的区别。某些病毒如痘病毒、小RNA病毒和某些披膜病毒呈现高度的杀细胞作用，其病毒在感染细胞后迅速增殖，使宿主细胞因代谢障碍而死亡，同时释放出大量的成熟病毒粒子。,但是也有一些病毒在细胞内复制时并不严重地影响细胞的生命活动，如禽类和鼠白血病病毒感染的细胞仍能增殖，并且病毒经常由亲代细胞传递给子代细胞。,这些被病毒感染的细胞基本代谢功能尚未受到严重破坏，其病毒粒子是以“出芽”的方式释放或者通过细胞分裂和增殖而进行传播，病毒与细胞之间的这种相互关系，称为稳定态感染。,腺病毒，疱疹病毒和SV40等在允许细胞内产生杀细胞感染，而在非允许细胞内形成转化性感染。,除杀细胞和转化作用以外，某些

3、病毒还能使细胞发生融合，这类病毒有时也称为细胞融合性病毒或合胞病毒。,病毒感染引起细胞死亡的原因比较复杂，既有病毒粒子或病毒基因组产物形成的细胞代谢障碍和毒性作用，也有细胞发生病变后形成的自身继发性作用。,病毒在感染细胞后，主要产生两种效应，一种效应是能够引起细胞蛋白质和核酸代谢发生障碍，主要是由于病毒在自身遗传信息的控制下，一是利用宿主细胞核糖体合成病毒蛋白质；二是通过抑制或利用宿主细胞的核酸合成机制合成病毒的DNA或RNA。,由于病毒基因组的不断复制、表达以及组装形成大量的病毒粒子，并在细胞内出现病毒粒子的堆积，最后就造成了细胞的正常生命活动受到严重危害，并引起细胞裂解和死亡。,病毒感染细

4、胞后也可引起细胞继发性作用，主要是由细胞的蛋白酶和其他水解酶进行自身消化引起的，如在病毒感染过程中，溶酶体膜渗透性增加，甚于发生溶崩，这样溶酶体内的酸性水解酶大量释出，从而导致细胞组分被消化。,另外病毒感染诱发的细胞膜通透性增加、细胞肿胀以及核染色质的浓缩和核质边缘化也是细胞所产生的自身继发性作用。,在病毒感染细胞后的另一种效应是核型紊乱，例如染色体的断裂，结构异常以及数目改变等。某些疱疹病毒有类似秋水仙素样的作用，它能使细胞分裂停止在中期，最终死亡。,二、病毒包含体的形成,病毒在感染宿主细胞后，其宿主细胞质或细胞核内有时会出现一种光学显微镜下可见的特殊染色区域，称为包含体。,病毒包含体常因不

5、同病毒以及它所感染的细胞不同会有各自独特的形态、染色特性和存在部位，例如包含休是单个还是多个的，圆形还是不规则的，外围有或无晕圈，是嗜酸性还是嗜碱性，是在核内还是在胞浆内等。,现在认为包含体就是病毒的集团，即是由大量的病毒粒子堆积而成的，不过更确切地说，应当将包含体看作是病毒核酸和病毒蛋白质在细胞内集中合成以及装配生成病毒粒子的场所，或者是病毒粒子形成的部位。,腺病毒的核内包含体会会有大量且常呈结晶状排列的病毒粒子；狂犬病病毒的包含体中有子弹状病毒粒子；但是在疱疹病毒感染的细胞中，其核内包含体是由宿主细胞产生的一种晚期退行性变化的复合体。,因此不同病毒感染所引起的包含体，在组成上可能是不同的，

6、某些包含体主要由病毒粒子组成，而另一些包含体则主要是细胞在病毒感染过程中的反应产物。,从某种意义上说，包含体是某些病毒感染宿主后产生的细胞病理学持征，这种特征具有一定程度的种属性。,例如疱疹病毒引起核内包含体，痘病毒则引起胞浆内包含体，二者在离体组织的培养细胞内和自然发病的动物组织中均产生同样的包含体。麻疹病毒同时引起胞浆和胞核包含体。,核内包含体分为两个型，即Gowdry氏A型和B型包含体，A型包含体常见于犬瘟热病毒、犬传染性肝炎病毒、伪狂犬病病毒和其他疱疹病毒感染的细胞中。,A型特征:它位于细胞核的中心及其附近，呈无定则或颗粒状，周围有清楚的晕，常呈嗜酸性，核染色质的结构严重破坏，染色质片

7、段出现于核膜周缘，即边缘化。,B型特征:包含体的大小不一，其周边比较清晰，周围有宽大的晕，染包质不发生边缘化，核结构的破坏也不如A型明显，玻尔纳病病毒感染细胞后形成的Joest小体是典型的B型包含体。,三、病毒诱导细胞融合,新城疫病毒、麻疹病毒、犬瘟热病毒、牛痘病毒和疱疹病毒等可使细胞融合形成多核巨细胞，细胞融合是病毒在感染细胞后产生的一种伴随现象。,细胞融合的发生不仅决定于病毒和细胞的种类，而且受病毒感染的数量、温度和环境中离子强度等条件的影响。,在细胞融合时，首先是病毒粒子吸附于细胞表面，随后是相邻近的细胞在病毒粒子吸附的部位发生凝集，最后是邻近细胞之间发生融合，胞浆得以相互交流，从而形成

8、融合细胞。当多个细胞发生融合时，则可形成巨核的合胞体。,病毒诱发的细胞融合是对细胞生命活动的一种损害作用，因为融合的细胞大多丧失了功能，并且最后死亡，在动物体内，细胞融合可能也是病毒感染过程中发生病变的原因之一。除病毒外，聚乙二醇、山梨糖醇、溶血卵磷脂和刀豆球蛋白等也有诱导细胞融合的作用。,四、病毒导致红细胞凝集,正粘病毒和一些副粘病毒具合凝集红细胞的作用，这是因为这些病毒的包膜含有HA突起，经过HA突起与红细胞表面的唾液酸糖蛋白受体结合，形成红细胞-病毒-红细胞复合体，从而引起红细胞凝集。,一些被正粘病毒或副粘病毒凝集的红细胞在37孵育时，病毒粒子又可迅速由红细胞表面释放下来，这是由病毒粒子

9、上另一种包膜突起，即神经氨酸酶(NA)分解和破坏了红细胞表面唾液酸糖蛋白受体的结果。,除正粘病毒和副粘病毒外，呼肠弧病毒以及大多数披膜病毒和某些痘病毒(如天花病毒)等也有凝集红细胞的作用，但是上述这些血凝性病毒的HA突起的血凝活性不尽相同，要求的血凝条件也不一样，它们大都没有NA，故在病毒粒子吸附红细胞以后，不能再从红细胞表面脱落下来。,五、病毒导致细胞转化,一些动物肿瘤病毒可以引起细胞转化，这些被肿瘤病毒转化的细胞往往具有癌细胞的生物学特性和行为：（1）无限增殖，成为永生化细胞；（2）接触抑制现象丧失；（3）细胞间粘着性减弱；,（4）易于被凝集素凝集；（5）贴壁性下降；（6）细胞骨架结构紊乱；（7）产生新的膜抗原；（8）对生长因子需要量降低。,关于肿瘤病毒引起细胞转化的机理，一方面可能是由于病毒癌基因的高度表达，另 一方面可能是由于病毒基团组在宿主细胞染色体DNA 上的插入和整合，从而激活了细胞癌基因的表达。,除此以外DNA肿瘤病毒如SV40、腺病毒、乳头瘤病病毒基因编码的病毒癌蛋白与细胞的抑癌蛋白P53和RB结合，可引起这此抑癌蛋白的功能失活，从而导致细胞生长失控和恶性转化。,