【基础医学074】免疫学:感染免疫——抗病毒免疫

文摘   2024-11-27 07:40   湖南  

昨天是一段历史,明天是一个谜团,今天则是天赐的礼物。请珍惜我们每天的礼物。(我总是奇奇怪怪吧,我总觉得自己很奇奇怪怪。)今天不加标注了,好像不加标注也挺好的!迷茫小王时时刻刻迷茫,何以解茫?唯有学习(真的明显感觉从28岁开始就忧虑了,刚毕业工作那会儿26岁还没觉得自己忧虑。今天小小的负能量,请大家谅解



01

抗病毒免疫

病毒属于胞内病原体通过与宿主表面的相应受体结合而进入细胞随后在宿主细胞内进行病毒蛋白翻译和子代病毒的组装子代病毒从已感染细胞中释放除直接破坏宿主细胞非致细胞病变病毒可通过感染诱发的炎症免疫反应损伤宿主细胞导致疾病。某些病毒感染呈现潜伏感染状态当宿主免疫力下降潜伏态病毒会启动活化、增殖反复导致疾病的急性发生。如潜伏水痘病毒重新活化引发带状疱疹。与胞内菌类似抗病毒免疫主要依赖于细胞免疫。




02

抗病毒固有免疫

干扰素抗病毒免疫最重要的早期免疫分子是干扰素(I型干扰素IFN-αIFN-β型干扰素IFN-γ)IFN-αIFN-β由感染局部上皮细胞、成纤维细胞和pDC等分泌IFN-γ早期由活化的巨噬细胞和NK细胞分泌后期则由活化Th1细胞产生。任何一种干扰素均可调节未感染细胞的代谢和酶相关事件使细胞呈现抗病毒状态。


NK细胞:NK细胞是重要的早期抗病毒效应细胞被病毒感染的宿主细胞的表面MHCI类分子下调这一信号被NK细胞识别并对被感染细胞直接杀伤(通过天然的细胞毒作用)NK细胞还可通过分泌促炎细胞因子在感染早期起重要的防御作用NK细胞同时还是抗病毒ADCC中的效应细胞。NK细胞天然的细胞毒作用和促炎因子生成是受到前述三种IFN的刺激所产生的。


巨噬细胞:巨噬细胞在病毒感染早期开始活化并生成大量的促炎介质。IFN-γ可以增强这一功能并且使巨噬细胞表达iNOS酶从而生成NO后者可促进巨噬细胞产生 ROIsRNIs帮助杀灭被吞噬的病毒。另外巨噬细胞也可通过ADCC 机制清除病毒。



03

抗病毒适应性免疫

病毒特异性CD4+T细胞应答完整的病毒颗粒或其组分可通过胞吞和吞噬作用被DC等吞噬细胞摄取、加工并提呈抗原另一方面DC的多种TLR可识别病毒的核酸序列或蛋白抗原使DC更易于通过外源途径提呈病毒抗原肽与MHCⅡ类分子复合物激活CD4+T细胞。这对于抵抗病毒十分重要因为这些细胞可为初始CD8+T细胞的活化提供IL-2还可以为B细胞提供CD40L介导的共刺激信号和细胞因子促进B细胞产生抗体。


病毒特异性CD8+T细胞应答:病毒特异性CTL应答是抗病毒免疫的关键。一方面病毒在被感染细胞内增殖通过内源性抗原提呈途径将pMHCI提呈在感染细胞表面成为CTL的靶点;另一方面病毒特异性CTL在引流淋巴结被激活后到达感染部位通过颗粒酶介导的细胞毒作用、Fas介导的细胞凋亡或分泌TNFIFN杀死靶细胞。


病毒特异性抗体应答:B细胞能识别被提呈在感染细胞表面的病毒抗原信号也能识别感染细胞释放的子代病毒颗粒T细胞帮助下B细胞被激活并进一步分化为浆细胞、记忆B细胞产生中和抗体。因为病毒在细胞内早期产生的抗体多不能发挥作用但晚期的中和性抗体进血液后可结合病毒、阻止病毒结合宿主细胞上的病毒受体从而防止感染进一步扩散抗病毒抗体可介导ADCC也可激活补体在有胞膜的病毒和被感染的宿主细胞表面形成MAC以杀死病毒或感染细胞。另外补体成分还可调理吞噬细胞外的病毒颗粒。这是T-B细胞协同抗感染的经典案例。值得注意的是一些病毒可能不需要T细胞的辅助只通过B细胞应答就可清除(至少部分清除)。如水疱性口炎(VSV)病毒表面具有高度重复的结构可引起TI应答TI应答比TD应答更快且仅涉及B细胞而不需要 B-T相互作用因此可在感染早期发挥作用更有效减少了病毒的扩散直到机体产生针对其TD抗原的抗体应答




04

病毒的免疫逃逸机制

一是通过病毒的快速增殖能力尤其基因组较小的病毒比基因组较大的病毒增殖更快在免疫应答产生之前就播散到新的宿主细胞建立感染二是病毒干扰宿主免疫应答使其有足够的时间建立感染。一旦感染建立病毒可通过多种机制逃避抗病毒免疫攻击。

潜伏

病毒的固有生物特性决定其是否潜伏。病毒一旦潜伏它在宿主细胞以一种缺陷的形式存在使其不具有活动性。潜伏的病毒需要更强的抗病毒免疫才能清除而机体在病毒潜伏后抗病毒免疫多处于耗竭状态使得病毒可长期逃逸。特别需要提醒的是某些潜伏病毒仍具有致癌风险。

病毒变异

在宿主免疫压力下病毒较其他病原体更易发生基因变异某些基因变异可导致抗原性变异从而逃脱宿主体内预存免疫。病毒抗原基因突变导致的抗原性变异称为抗原漂移”。例如流感病毒和HIV等都具有快速抗原漂移的能力即使在同一感染个体中也可发生。

干扰抗原提呈

病毒感染抗原提呈细胞后可扰抗原提呈的多个环节从而逃逸抗病毒免疫。腺病毒、巨细胞病毒(CMV)HIVVSVEBV等通过干扰 MHCI限制性抗原提呈途径不同的节点造成 CD8+T细胞活化障碍从而逃逸抗病毒细胞免疫腺病毒、CMVHIV等还可通过干扰MHCⅡ类分子介导的抗原提呈不同节点干扰抗病毒体液免疫应答。

愚弄NK细胞

CMV表达MHCI类分子的类似物结合NK细胞抑制性受体使NK细胞认为它识别的是一个没有下调的MHCI类分子导致 NK细胞不被活化快速复制的西尼罗病毒(WNV)上调经典的宿主MHCI类分子也使NK细胞不能识别、活化。

干扰DC功能

HTLV-1感染DC前体阻止其分化成为不成熟的 DCHSV-1和牛痘病毒感染不成熟的DC阻止DC成熟这都阻碍了T细胞应答的启动。麻疹病毒感染使DC形成叫做合胞体的聚集物病毒可在其中自由复制。麻疹病毒感染则上调DC表达FasL从而杀死带有FasT细胞。CMV感染使DC变为耐受性导致与其相遇的T细胞无能而非激活T细胞。

干扰抗体效应

一些病毒可直接干扰抗病毒抗体的产生和效应。麻疹病毒表达一种对B细胞的激活起抑制作用的蛋白HSV-1则使感染的宿主细胞表达病毒形式的FcγR后者与IgG分子结合使Fc端被封闭阻止ADCC和经典的补体激活。

逃避补体杀伤

某些痘病毒和疱疹病毒分泌阻碍旁路C3转化酶形成的蛋白质导致补体系统活化障碍。多种病毒表达RCA蛋白类似物或上调宿主RCA蛋白的表达防止感染的细胞受MAC介导的溶解。HIV和牛痘病毒等通过在宿主细胞膜出芽的方式得到RCA蛋白、DAFMIRL逃避补体杀伤。

消除抗病毒状态

病毒通过复杂的机制干扰抗病毒状态。如EBV表达一种生长因子的可溶性受体后者阻断了该生长因子对巨噬细胞的作用由于这种生长因子是巨噬细胞分泌IFN所必需的因此引起IFN的减少不足以激发和维持抗病毒状态。当HSV感染已建立了抗病毒状态的细胞时病毒表达一种蛋白逆转病毒蛋白合成受阻状态使得病毒复制得以恢复。牛痘病毒和丙型肝炎病毒也可合成蛋白质破坏对维持抗病毒状态所需的代谢和酶。腺病毒及卡波西肉瘤病毒(KSHV)则表达可干扰宿主转录因子活性或与宿主转录因子类似蛋白质干扰宿主细胞建立抗病毒状态所需的基因转录。

调控宿主细胞的凋亡

被感染的宿主细胞在病毒复制完成之前凋亡导致病毒死亡是宿主抗病毒机制之一通常由CTLFas-FaSLTNFTNFR介导。被感染细胞有时通过内质网胁迫机制发生利它的凋亡(死亡对宿主有益)宿主不得不释放大量病毒蛋白而导致内质网胁迫现象。但具有大基因组的病毒已经发展出阻断这些死亡诱导途径各个环节的办法。如腺病毒合成一个蛋白复合物引起FasTNFR的内化将这些死亡受体从细胞表面清除中断FaLTNF介导的凋亡一些痘病毒表达TNFR的类似物作为TNF和相关细胞因子的诱饵受体腺病毒、疱疹病毒和病毒表达多种蛋白质抑制凋亡所需的酶级联反应还有许多病毒可以增加宿主细胞存活蛋白或表达这些生存蛋白的类似物从而阻止宿主细胞过早凋亡。

干扰宿主细胞因子

在病毒感染的早期宿主细胞生成大量的细胞因子和趋化因子以协调抗病毒反应。一些痘病毒可以改变局部的细胞因子使它不利于支撑免疫应答所必需的细胞间合作。痘病毒通过合成趋化因子类似物阻断淋巴细胞、巨噬细胞和中性粒细胞的趋化和迁移还可分泌干扰素受体类似物,阻IFN-αIFN-β效应。KSHV和腺病毒表达一种蛋白质抑制IFN诱导的基因转录疱疹病毒下调细胞因子受体的表达CMV干扰趋化因子基因的转录。许多病毒抑制IL-12生成从而干扰Th1分化和随后的抗病毒细胞免疫应答。EBV则合成IL-12的类似物可以竞争性抑制宿主正常IL-12 的活性。EBV产生IL-10 的类似物抑制巨噬细胞生成IL-12 和淋巴细胞生成IFN-γ




END






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