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。
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，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
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（Ⅰ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：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---HIV
2.2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mRNA
2.3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（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：①有特异性；②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(Mф)：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：
①CTL活化后大量表达FasL。
②CTL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：
①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。
②抗原活化CD4＋T细胞(TH1)产生IL-2、IFN-γ、TNF等细胞因子，强化NK细胞和MΦ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、EBV
4、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：
⑴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；
⑵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；
⑶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。
①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。
②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）。
③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
α干扰素人白细胞产生→Ⅰ型
β干扰素人成纤维细胞产生↗
γ干扰素T细胞产生Ⅱ型
Ⅰ型干扰素抗病毒作用较免疫调节作用强
Ⅱ型干扰素的免疫调节作用比抗病毒作用强
4.4干扰素的分子结构和基因
IFN-α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-β分子含166 aa. ，有糖基，分子量为23KD；
人IFN-γ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- α和β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- γ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1-3h
I 型干扰素：
（1）抗病毒、抗肿瘤作用：
①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；
②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Ⅱ型干扰素比较弱。
①促进MHCⅠ表达，增强内源性抗原递呈；
②抑制MHCⅡ类分子表达，限制Th细胞激活。
Ⅱ型干扰素：
（1）抗病毒、抗肿瘤作用：与Ⅰ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：
①激活单核-巨噬细胞；
②促MHC I 类和MHC Ⅱ类分子的表达，增强NK细胞和CTL细胞的杀伤活性；
③抑制Th0细胞向Th2细胞转化；
④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mRNA
2、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-α和IFN-β竞争性与同一种受体结合，IFN-γ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-α/β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
α/β→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’-5’A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。
α/β活化巨噬细胞、NK细胞，促进杀伤性T细胞的作用。
γ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α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-γ更易激活MHC II 基因表达。
干扰素与抗病毒抗体作用的比较 IgG 、IgM 、IgA 无病毒表面抗原感染3h 时以后几月-数年特异性、针对性中和抗体抗病毒作用，
依赖补体溶解靶细胞
以及免疫调解增强吞
噬等
αβγ有病毒及诱生剂感染数小时后1-3周广谱不直接作用于病毒，而是诱生抗病毒蛋白，抑制病毒复制种类
种属特异性
诱生物
出现时间
作用持续时间
抗病毒作用
抗病毒机制抗病毒抗体干扰素 特性
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-γ受体膜外区相似的序列，因而M-T7蛋白能中和IFN-γ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。
抗肿瘤药物的用药顺序及溶媒选择 原则 （1）药物相互作用原则 有的化疗药物之间会发生相互作用，从而改变药物的体内过程，可能影响疗效或毒性。 如顺铂影响紫杉醇的清除率，先用紫杉醇再用顺铂。 （2）刺激性原则 使用非顺序依赖性化疗药物时，应先用对组织刺激性较强的药物，后用刺激性小的药物。由于治疗开始时静脉尚未损伤，结构稳定性好，药业渗出机会少，药物对静脉引起的不良 反应较小如长春瑞滨和顺铂合用时，长春瑞滨刺激性强，宜先给药。 （3）细胞动力学原则 生长较慢的实体瘤处于增殖期的细胞较少，G0期细胞较多，先用周期非特异性药物杀 灭一部分肿瘤细胞，使肿瘤细胞进入增殖期再用周期特异性药物。顺铂和依托泊苷合用时，先用顺铂后用VP-16。 生长快的肿瘤先用周期特异性药物大量杀灭处于增殖周期的细胞，减少肿瘤负荷，随后用周期非特异性药物杀灭残存的肿瘤细胞。 用药顺序 1、联用顺铂化疗 化疗方案联用药物用药顺序原因 GP 吉西他滨先用GEM 顺铂会影响吉西他滨的体内过程，加重骨髓抑制。TP 紫杉醇先用PTX 顺铂对细胞色素P450酶有调节作用，可使PTX清除 率大约降低33%,产生更为严重的骨髓抑制 FP 5-FU 先用DDP 小剂量DDP能够增加细胞内蛋氨酸, 使细胞内活性叶酸生成增加, 从而增加5-FU的抗肿瘤作用。 PP 培美曲塞先用Alimta，30min后用顺铂说明书 2、联合长春新碱化疗 化疗方案联用药物用药顺序原因 CHOP 环磷酰胺先用VCR，6-8小时后在给CTX VCR具有同步化作用，使细胞停滞在M期，约6~8h后细胞同步进入G1期，再用CTX可增效 VCM 甲氨蝶呤先用VCR VCR阻止甲氨蝶呤从细 胞内渗出而提高细胞内浓度 VDLP 门冬酰胺酶先用VCR 合用加重神经系统血液系统毒性，先于门冬12~24小时给药 3、甲氨蝶呤 化疗方案联用药物用药顺序原因 CMF 5-FU 用MTX4～6h后用5-FU 序贯抑制 MTX----二氢叶酸还原酶抑制 剂 5-FU-----胸腺嘧啶合成酶抑制剂
第四章 细胞毒性T 细胞作用的分子机制 免疫系统针对病原所产生的免疫应答分为两大类：以抗体为主体介导的中和细胞外病原体的体液免疫反应和以细胞毒性T 细胞（CTL ）为主体介导的特异杀伤被感染靶细胞的细胞免疫反应。其中细胞免疫反应对于彻底地杀灭病原体、清除被感染的“改变”了的自身细胞显得尤为重要。细胞免疫反应包括NK 细胞等介导的非特异性靶细胞杀伤和CTL 为主、Th 细胞为辅所介导的特异性靶细胞杀伤。CTL 对于被感染细胞的MHC I 类分子限制特异性的杀伤是细胞免疫应答的重要内容，其研究对于了解免疫识别、免疫杀伤以及新型疫苗的分子设计都有重要意义。 第一节 CTL 作用概述 CTL 即杀伤性T 细胞，是一类具有CD8+表面标志、受MHC I 类分子限制性杀伤功能的T 细胞。CTL 的重要功能是可以特异性地杀伤靶细胞。CTL 介导的靶细胞杀伤的特点是：杀伤受TCR 以及MHC I 类分子的严格限制。CTL 对靶细胞的杀伤还具有特异性、程序性和快速性的特点。另外，IL-2和其它一些细胞因子在CTL 前体的体外培养和效应CTL 的分化诱导中也起着重要作用。 一、CTL 的主要生物学功能 CTL 对感染了病原的靶细胞杀伤构成了细胞免疫的重要部分。CTL 在识别“改变”了的自身细胞，如病毒感染细胞、恶性细胞和移植反应中的移植细胞等起着非常重要的作用。由于人体所有的有核细胞都表达I 类MHC 分子，因此，CTL 原则上可以识别和清除几乎所有改变了的自身细胞。 二、CTL 作用的MHC 限制性 CTL 的杀伤作用受MHC 严格限制。CTL 在杀伤抗原特异性靶细胞过程中，不识别可溶性抗原或者与非自身MHC I 类分子结合的抗原，而只能识别与自身MHC I 类分子相联系的特异性抗原多肽。 三、CTL 的组成 CTL 的命名是根据体外与一定比例的特异性靶细胞孵育后杀伤一定百分率的靶细胞这一功能来确定的。因此，CTL 不是一种特定的细胞，而是一个具有特异性杀伤活性的T 细胞群体。在组成上，它包括CD8+T 细胞和CD4+T 细胞。 1、CD8+ T 细胞 主要有αβTCR 型CD8+T 细胞和γδTCR 型CD8+T 细胞。前者以αβTCR 识别靶细胞表面上的MHC I 类分子-肽复合物（图4- ）；后者则以γδTCR 识别靶细胞表面的 HLA-I HLA-II 图4-1 TCR-抗原肽-HLA 三分子复合物 αβ TCR αβ TCR
一、基本原理 本方法先借助长期混合淋巴细胞培养法获得抗原特异性CTL，然后再进行细胞毒试验。其原理为：外周血淋巴细胞包含针对不同抗原的特异性CTL克隆，在体外经某一特定（或同种异体细胞）抗原刺激后，能识别该抗原的T细胞克隆被选择性激活、增殖，而其他T细胞克隆则逐渐死亡；经3~4次刺激后，存活的均为识别特异性MHC/抗原肽复合物的细胞，即抗原特异性CTL 。 二、试剂及材料 1. 丝裂霉素C（Sigma）：用培养液或PBS配制300μg/ml。 2. 含20%的新生牛血清的RPMI 1640 3. EB病毒转化的B淋巴母细胞株 三、操作方法 1. 特异性CTL的诱导和制备 ①取作者外周血分离PBMC，无血清1640洗两遍，用含20%的新生牛血清的RPMI 1640调成1.5×106 /ml，置于24孔板中，于5% CO2 培养箱中4小时使单核细胞贴壁以去除之，然后收集细胞，计数； ②取EB病毒转化的B淋巴母细胞，加入丝裂霉素C，最终浓度为30μg/ml，于37℃水浴中作用30min，1000r/min离心10min，弃上清，沉淀细胞用1640液洗涤3次并计数； ③取2×106 个PBL于24孔板中，加入5×104 （2.5%）个经丝裂霉素C处理（30mg/ml、30min）的自身、同种异体（其HLA-I类型别完全不同）的EBV-LCL细胞作为刺激细胞，混匀，用完全培养基（RPMI 1640）补总体积至2ml； ④静置于培养箱中；4d后半量换液，继续培养3d； ⑤离心收集细胞，取1×106 个反应细胞，加入2×105个（20%）的刺激细胞，第三天加入重组IL-2，使终浓度为30U/ml；每三天半量换液一次并维持相同IL-2浓度。 ⑥每周按相同程序刺激效应细胞一次，3~4次后，效应细胞即为特异性CTL，可用于杀伤实验。 2. 细胞毒试验 检测CTL细胞毒作用均可采用检测NK细胞杀伤活性的方法，仅效靶细胞比例不一样，现将LDH释放法简要叙述如下：
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
细胞毒理学及其研究方法 公共卫生学院劳动卫生教研室金亚平 定义: 毒理学(Toxicology)是研究外源性物质对生命有机体损伤作用规律及其机制的一门学科。 细胞毒理学(Cytotoxicology): 是研究外源性物质对生命细胞损伤作用规律及其机制的一门毒理学分支学科。 研究内容 细胞毒理学是以培养细胞为研究对象进行毒理学研究的一门科学，它主要是应用体外模型对外界环境中有害因子(物理、化学和生物)进行监测，评价其对人体可能产生的危害。 研究有害因子的一般毒性作用 判断外源性有害因子对细胞的一般毒性及评价可能引起的潜在毒性作用。 可通过光学显微镜/电镜及其他方法，直接观察体外培养细胞受损的性质与程度，如细胞的形态学改变、贴壁性差、生长速度减弱、细胞退化、死亡及完整性受损等。 已知对人类有毒性作用的大多数药物或毒物，在体内与体外的毒性效应是一致的。 研究有害因子的特异毒性作用 从哺乳动物或人体的不同组织器官分离出不同类型的细胞。用以筛检不同毒物对不同细胞的毒性。有害因子诱变作用及致癌作用: 体外培养细胞，特别是哺乳动物的离体细胞已广泛应用于体外测试诱变和致癌的试验中，其包括基因点突变、染色体畸变、姊妹染色单体互换、染色体显带、DNA 损伤、程序外DNA合成和细胞恶性转化等。如砷的致癌作用。 研究有害因子在细胞内的代谢 体外培养细胞可能是研究毒物代谢最合适的体外试验模型。体外细胞培养避免了体内复杂因素(如神经-内分泌、营养物质等)的干扰，可以按研究者预先设计的需要，来严格控制有害因子的剂量及与细胞接触的时间。可以直接检测、分析细胞内代谢的改变，容易了解毒物代谢与毒性之间的量-效关系。如砷体内代谢等。 研究有害因子的毒作用机制 也是研究有害因子毒性作用机制的最合适的材料。如用已建立的体外细胞转化系统研究辐射及化学致癌物诱发细胞癌变的机制，用血管上皮细胞和星形胶质细胞的体外培养系统研究毒物对血脑屏障的损伤，用巨噬细胞和成纤维细胞组成的体外培养系统，研究二氧化硅致矽肺纤维发生、发展过程及其作用机制。 用于药物的筛选、进行药效学评价 可用于研究药物的作用、毒副反应及其作用机制，为选择疗效好、毒副反应小的药物提供资料，在此研究基础上，对疗效好、毒性小的初筛药物，再用动物实验模型加以验证。 细胞毒理学发展简史 细胞毒理学作为毒理学的一个分支学科出现是近10多年的事。因此，它是一门较新的学科。 其优点: (1) 可以按实验要求控制实验条件，把整个实验安排在体外进行，在体外直接观察到细胞形态发生的改变，便于了解毒物与毒性作用之间的关系。 (2) 实验条件易于控制，可严格控制作用物的剂量和作用时间，排除体内复杂的神经-内分泌因素的干扰，实验结果稳定，重复性好。 (3) 操作简便，不需要复杂的大型仪器设备，实验经济。 (4) 可同时提供大量的生物学性状相同的细胞系(株)作为研究对象，避免了动物间的个体差异，实验易重复。 局限性： 因为细胞是在离开机体整体环境下，独立生长在体外环境中，其生物学性状多少会发生某些改变，
浅析病毒对人类的利于弊 病毒是自然界中最微小的生物，只有在电子显微镜下才能观察到，经过人类100余年的研究历程，逐步揭示了病毒的特性以及病毒与人类、自然界的相互关系。病毒是一种非细胞生物，它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成，病毒没有自己的代谢机构，没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞，就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。一旦进入宿主细胞后，它就可以利用细胞中的物质和能量进行复制、转录和翻译，按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。病毒基因同其他生物的基因一样，也可以发生突变和重组，因此也是可以演化的。由于病毒侵染其他生物具有特异性，因此人们常常根据病毒所侵染的不同寄主对病毒进行分类，按宿主不同可分为动物病毒、植物病毒和微生物病毒。 人们往往谈病毒色变，这不是没有道理的。人类的很多疾病确实就是由病毒引起的，使人和其他生物患病并危及其健康。例如：人类的天花、病毒性肝炎、脊髓灰质炎、流感等，动物的口蹄疫、狂犬病等，以及植物的烟草花叶病、马铃薯退化病等，给人类带来了巨大的损失和灾难。人们比较熟悉的病毒有人类免疫缺陷病毒（即艾滋病病毒）、单纯性疱疹病毒、人乳头状瘤病毒和流感病毒。艾滋病病毒能够引发艾滋病；单纯性疱疹病毒能够引起唇疱疹、水痘和多发性硬化；而人乳头状瘤病毒则是成年女性宫颈癌的根本诱因；流感病毒则是生活中人们最可能感染的病毒。 病毒可以引发人类社会毁灭性流行病的爆发，它的这种能力已经引起了人们对生物战中病毒武器化的关注。在消灭天花病毒之前的整个历史上，它多次对人类社会造成近乎毁灭性的灾难。根据官方说法，现在世界上仅有两个天花病毒储存中心——俄罗斯向量实验室和美国疾病控制中心。令人担忧的是，天花病毒可能被用作生化武器。更让人忧心的是，天花疫苗具有强烈的副作用，在天花消除之前的最后一年中，因为接种天花疫苗而患上天花的人比因天花病毒感染天花
（一）实验前应明确的问题 1.选择适当的细胞接种浓度。一般情况下，96孔培养板的一内贴壁细胞长满时约有105个细胞。但由于不同细胞贴壁后面积差异很大，因此，在进行MTT试验前，要进行预实验检测其贴壁率、倍增时间以及不同接种细胞数条件下的生长曲线，确定试验中每孔的接种细胞数和培养时间，以保证培养终止致细胞过满。这样，才能保证MTT结晶形成酌量与细胞数呈的线性关系。否则细胞数太多敏感性降低，太少观察不到差异。 2.药物浓度的设定。一定要多看文献，参考别人的结果再定个比较大的范围先初筛。根据自己初筛的结果缩小浓度和时间范围再细筛。切记！否则，可能你用的时间和浓度根本不是药物的有效浓度和时间。 3. 时间点的设定。在不同时间点的测定OD值，输入excel表，最后得到不同时间点的抑制率变化情况，画出变化的曲线，曲线什么时候变得平坦了（到了平台期）那个时间点应该就是最好的时间点（因为这个时候的细胞增殖抑制表现的最明显）。 4.培养时间。200ul的培养液对于10的4～5次方的增殖期细胞来说，很难维持68h，如果营养不够的话，细胞会由增殖期渐渐趋向G0期而趋于静止，影响结果，我们是在48h换液的。 5.MTT法只能测定细胞相对数和相对活力，不能测定细胞绝对数。做MTT时，尽量无菌操作，因为细菌也可以导致MTT比色OD值的升高。 6.理论未必都是对的。要根据自己的实际情况调整。 7.实验时应设置调零孔，对照孔，加药孔。调零孔加培养基、MTT、二甲基亚砜。对照孔和加药孔都要加细胞、培养液、MTT、二甲基亚砜，不同的是对照孔加溶解药物的介质，而加药组加入不同浓度的药物。 8.避免血清干扰。用含15％胎牛血清培养液培养细胞时，高的血清物质会影响试验孔的光吸收值。由于试验本底增加，会试验敏感性。因此，一般选小于10％胎牛血清的培养液进行。在呈色后，尽量吸净培养孔内残余培养液。 （二）实验步骤 贴壁细胞： 1.收集对数期细胞，调整细胞悬液浓度，每孔加入100ul,铺板使待测细胞调密度至1000-10000孔，（边缘孔用无菌PBS填充）。 2.5%CO2，37℃孵育，至细胞单层铺满孔底（96孔平底板）,加入浓度梯度的药物,原则上，
病毒与宿主蛋白质相互作用 关键词：细胞 atcc细胞库标准物质北京标准物质网 蛋白质是细胞执行生命活动的关键物质，起到调控代谢、信号转导、物质运输、构成细胞结构等作用。在病毒感染的生命周期中，普遍存在病毒与宿主蛋白之间的相互作用。例如HIV-1感染细胞后，人们已经通过实验证实了上千例病毒蛋白与宿主蛋白之间具有功能性的相互作用事件。通过病毒一宿主蛋白质的相互作用完成病毒与宿主之间的通话。因此要破解病毒与宿主之间的复杂相互作用，就需要研究病毒与宿主蛋白质相互作用。虽然已经通过实验手段鉴定并深入研究了很多病毒与宿主蛋白之间的相互作用，然而全面并且准确地对病毒一宿主蛋白相互作用的鉴定工作目前还远未完成。 许多实验手段被广泛应用于检测病毒和宿主蛋白之间的相互作用。根据一次实验能够检测的相互作用蛋白质的数量，这些技术手段可以大致分为小规模和大规模鉴定实验。 1.小规模蛋白质-蛋白质相互作用实验小规模实验中，被检测的蛋白有一定的目的性，通常是由前期的实验或假设决定。此时同时检测的蛋白质小于十个，不同于高通量筛选。小规模实验具有劳动密集型和费时的特点。涉及的技术包括生物化学、遗传学以及生物物理学的方法。现将常用的分析蛋白质相互作用的方法列举如下：免疫共沉淀：利用抗原抗体反应将待检测蛋白与目的蛋白共同沉淀到固相，然后通过Western blot等方法进一步检测。免疫共沉淀技术既能够检测转染蛋白的相互作用，也能检测细胞内源蛋白质间的相互作用。 pulldowll：与免疫共沉淀类似。原理是把靶蛋白通过亲和标签固定在固相载体上作为诱饵，然后与含有待测蛋白的细胞裂解液或纯化产物进行共孵育。如果有相互作用，猎物蛋白将被捕获，通过Westem blot等方法检测。与免疫共沉淀技术相比，pulldown实验能够确认诱饵蛋白和猎物蛋白之间的直接相互作用。图6-7-6为GST-pull down的示意图，大肠埃希菌中表达GST融合蛋白作为诱饵，TNT系统中表达猎物蛋白，进行pull-down检测。
病毒与公共卫生 病毒与细胞关系的多元化给病毒起源的研究增加了许多困难，1988年以来，随着对病毒与细胞相互作用的分子模型分析和病毒核酸的分子生物学研究以及病毒基因克隆技术的发展，对病毒的起源目前形成了三种代表性的学说。 第一种学说认为，病毒是地球上生物进化过程中的一种最为原始的生命物质，病毒既具有化学大分子的属性，又具有生物的部分特征。这似乎提示，在从无机自然界到生命出现这一漫长的转变过程中，病毒正处于非生物到生物的过渡位置，也就是说病毒正好填补从化学大分子到原始细胞生物中间的空白。其要点是：地球上生命物质产生的环境中首先由无机物质演化为有机物质，再演化为大分子生命物质。这个学说是根据生命起源学说和分子进化理论所提出来的一种纯粹的假设，缺乏任何进化上的证据。 第二种学说认为病毒是一种高级微生物的退行性生命物质，微生物细胞在生命历程中的部分基因丢弃使其丧失独立的自我繁殖能力，最终退化为病毒。提出这种假说的依据是：在细胞内环境寄生的细菌与病毒之间，还存在着像立克次氏体和衣原体（是二类非独立生活的细胞生物）这样一些比细菌更原始，而且是专性细胞内寄生的中间形式，并据此推测，由寄生于细胞的低级细菌退化为立克次氏体一类的生物，再退化为衣原体一类的生物，进而退化成病毒。如果假说成立，那就应该在病毒能够感染的动植物细胞和细菌细胞中找到这种细胞内寄生的小型细胞生物，而实际情况并非如此，况且，在立克次氏体和衣原体中未见发现病毒的报道。可见，该假说成立的证据不足。
第三种学说认为，病毒来源于正常细胞的核酸，因偶然途径从细胞内脱离出来而变为病毒，这就是目前比较流行的病毒起源的内源性学说。支持这个学说的多半来自于一些实验的间接证据：病毒与质粒的相似性，质粒本属于细胞的一部分，但它可以随时脱离细胞，并在细胞之间传递；有很多DNA病毒，如细菌病毒中的λ噬菌体，植物病毒中的花椰菜花叶病毒，动物病毒中的乙肝病毒、腺病毒、疱疹病毒和乳头瘤病毒等，这些病毒的DNA或全部或部分可以结合到它们所寄生的细胞的染色体上，从而变为细胞的一部分，这正好是细胞核酸外逸的逆过程；利用核酸分子探针技术发现很多能与细胞染色体结合的病毒DNA的整合区序列与发生整合的染色体的侧翼序列有很大的同源性，尤其在一些逆转录病毒（艾滋病的病原——人类免疫缺陷病毒即属于此类）中的癌基因V-onc与细胞中的原癌基因C-onc高度同源；正常细胞中存在较广泛的逆转录型可动遗传因子，如酵母细胞的Ty因子、果蝇的Copia样因子、脊椎动物的IAf，基因，和逆转录型重复序列，如人的Alu因子及KpnⅠ因子等，提示正常的细胞中含有RNA所介导的DNA合成反应，而这与逆转录病毒的核酸的复制行为一致。这些间接证据可部分解释DNA病毒的起源，但要说明RNA病毒的起源却十分困难。 1999年第十一届国际病毒学大会对病毒在基因水平上的起源及进化提供了新的证据：在一种古细菌（一种介于原核生物和真核生物之间的第三类生物）中发现了被称之为“反转子”的遗传单元，它是仅含一个基因并且能自我复制的一段核酸分子，具有重要的基因捕获功能。其基因序列与宿主细胞等位基因高度同源，并且在密码子的使用频率上也有高度相似性，根据对这种古细菌的年代考证，估计反转子在4亿年前就已存在。随着古细菌的进化，反转子从细菌基因库中捕获基因，扩大自己的遗传信息量，增加生物学功能，最原始的感染性病毒颗粒由此
病毒与受体相互关系 兰伟华南农业大学 11级动物丁颖班 摘要：病毒与受体之间的关系比较复杂，理清其机理对于药物的研制，预防等有着重大的 意义。相互关系大致可分为一对一、多对一、一对多三种情况。同样的随着病毒不断的变异，受体的结构也在发生着变化，这两者之间有着必然和非必然的因果关系。本文综述一些病毒与受体作用的机理以及病毒逃逸宿主细胞的免疫预防途径。 关键词：病毒受体、作用机理、免疫逃逸 受体作为病毒遇到的第一个细胞分子,对细胞保卫自身机体具有重要意义。受体的特异性决定受体只能与特异的配体相识别而结合,即二者之间存在着一对一的关系。但对某些受体来说,这种特异性并不十分严格,多个病毒共用一个受体,或一个病毒有多个受体的情况也时有存在。同样的在结合过程中受到比较多的因素的影响，如pH、温度、离子浓度等。这其中的机理也不尽相同。 一、病毒与受体作用机理 1.1艾滋病毒侵入的机理 CD4受体和趋化因子受体作为应变部分显示在宿主细胞上。gp12”和横跨膜的“gp41”是艾滋病毒包膜糖蛋白上的两个重要组成部分。在gp120与宿主细胞的CD4结合后,糖蛋白的构象发生变化,同时促进了趋化因子作用。横跨膜的子单元gp41的构象进一步发生变化，暴露成两个拥有七个重复域(HR1上和HR2)的结构,随后自行组装成六螺旋束结构。形成的几个gp41六螺旋束使得宿主细胞膜和病毒膜融合在一起,而六螺旋束可能合并成一融合孔隙,允许病毒核酸通过，进入宿主细胞胞浆。箭头表示潜在的步骤，在输入过程的抑制作用[1]。 1.2 SARS病毒与受体的作用机理
a. SARS-CoV S蛋白和受体(ACE2)结合在酸性的环境下促使S蛋白发生膜融合,膜融合是在S 蛋白的S2亚单位的作用下完成的,S2亚单位包含一个融合肽和两个HRs(A); b.合肽插入靶细胞膜,HR2向HR1折叠,使病毒和靶细胞膜靠近,形成稳定的六螺旋束结构,最终促使膜融合(B); c.合成类似于HR2的肽和HR1形成复合物,可以抑制六螺旋束结构的形成,成为抗病毒治疗的靶位之一(C)[2-5]。 1.3禽流感病毒与受体 对一些有囊膜病毒,特别是流感病毒,其进入方式已被了解清楚(Mark Marsh et al. 1994)。流感病毒结合到宿主细胞表面含唾液酸的受体,然后通过由受体介导的内吞作用进入内体组分,不断提高的酸性环境诱导病毒壳蛋白HA的构象变化,使在HA2氨基酸末端的疏水性融合肽暴露出来,指向病毒感受融合区,并促进病毒囊膜和内体膜的融合。有学者通过对血凝素受体类似复合物的晶体学研究,使血凝素受体结合位点得以确定,也证实了上述病毒与受体的结合过程[6]。 二、病毒对于受体的逃逸 在宿主细胞膜上的受体，当某些病毒刺激时，会抑制或破坏细胞内“警察”的作用，使得受体更易于和病毒结合，这样有利于病毒进入宿主细胞内。从这个方面来看，似乎病毒对受体的表达起到正调控作用，但这毕竟是少数情况。 巨噬细胞、树突状细胞是机体能够感知、识别外源病原体入侵机体的重要天然免疫细胞。
第四章细胞毒性T细胞作用的分子机制 免疫系统针对病原所产生的免疫应答分为两大类：以抗体为主体介导的中和细胞外病原体的体液免疫反应和以细胞毒性T细胞（CTL）为主体介导的特异杀伤被感染靶细胞的细胞免疫反应。其中细胞免疫反应对于彻底地杀灭病原体、清除被感染的“改变”了的自身细胞显得尤为重要。细胞免疫反应包括NK细胞等介导的非特异性靶细胞杀伤和CTL为主、Th细胞为辅所介导的特异性靶细胞杀伤。CTL对于被感染细胞的MHC I类分子限制特异性的杀伤是细胞免疫应答的重要内容，其研究对于了解免疫识别、免疫杀伤以及新型疫苗的分子设计都有重要意义。 第一节CTL作用概述 CTL即杀伤性T细胞，是一类具有CD8+表面标志、受MHC I类分子限制性杀伤功能的T细胞。CTL的重要功能是可以特异性地杀伤靶细胞。CTL介导的靶细胞杀伤的特点是：杀伤受TCR以及MHC I类分子的严格限制。CTL对靶细胞的杀伤还具有特异性、程序性和快速性的特点。另外，IL-2和其它一些细胞因子在CTL前体的体外培养和效应CTL的分化诱导中也起着重要作用。 一、CTL的主要生物学功能 CTL对感染了病原的靶细胞杀伤构成了细胞免疫的重要部分。CTL在识别“改变”了的自身细胞，如病毒感染细胞、恶性细胞和移植反应中的移植细胞等起着非常重要的作用。由于人体所有的有核细胞都表达I类MHC分子，因此，CTL原则上可以识别和清除几乎所有改变了的自身细胞。 二、CTL作用的MHC限制性 CTL的杀伤作用受MHC严格限制。CTL在杀伤抗原特异性靶细胞过程中，不识别可溶性抗原或者与非自身MHC I类分子结合的抗原，而只能识别与自身MHC I类分子相联系的特异性抗原多肽。 三、CTL的组成 CTL的命名是根据体外与一定比例的特异性靶细胞孵育后杀伤一定百分率的靶细胞这一功能来确定的。因此，CTL不是一种特定的细胞，而是一个具有特异性杀伤活性的T细胞群体。在组成上，它包括CD8+T细胞和CD4+T细胞。 1、CD8+ T细胞主要有TCR型CD8+T 细胞和TCR型CD8+T细胞。前者以TCR识别靶细胞表面上的MHC I类分子-肽复合物（图1 ）；后者则以TCR 识别靶细胞表面的 HLA-I HLA-II 抗原肽 抗原肽CD4+ αβ TCR CD8+
病毒通过以下不同的方式进入宿主细胞：注射式侵入、细胞内吞、膜融合以及其他特殊的侵入方式。 注射式侵入：一般为有尾噬菌体的侵入方式。通过尾部收缩将衣壳内的DNA 基因组注入宿主细胞内。 细胞内吞：动物病毒的常见侵入方式。经细胞膜内陷形成吞噬泡，使病毒粒子进入细胞质中。 膜融合：有包膜病毒侵入过程中病毒包膜与细胞膜融合。 直接侵入：大致可分为三种类型 ⑴部分病毒粒子直接侵入宿主细胞，其机理不明。 ⑵病毒与细胞膜表面受体结合后，由细胞表面的酶类帮助病毒粒体释放核酸进入细胞质中，病毒衣壳仍然留在细胞膜外，将病毒侵入和脱壳融为一体。⑶其他特殊方式。植物病毒通过存在于植物细胞壁上的小伤口或天然的外壁孔侵入，或植物细胞之间的胞间连丝侵入细胞，也可通过介体的口器、吸器等侵入细胞。 病毒的侵入 噬菌体 1952年证明DNA是遗传物质的一个有利的证据就是赫尔希（Hershey）等用同位素磷-32标记T噬菌体的核酸，用硫-35标记它的蛋白质，用这种被标记的病毒来感染不带任何同位素的大肠杆菌。结果证明含硫-35的蛋白完全留在细菌的外面，磷-32标记的核酸被注入细菌体内了。当T4尾部像肌肉那样收缩时，外壳里面的DNA就被挤进细胞体内。它的DNA分子相当长，约50，000 纳米，粗纳米，而尾鞘中心的管子直径不过纳米。这样长的DNA要通过这样细的管子完全完全细菌体内看起来也不是件容易的事，但是T4却能在1分钟内就完成任务。
早期人们相信进入体内的只是DNA，不含任何蛋白质，但最近工作证明，有些壳内最里层的蛋白质也随着DNA一起进入细菌，这少量蛋白可能在以后的复制过程中起重要作用。 动物病毒进入寄主细胞就采取另外更简便的方法了。当某种外来颗粒与动物细胞接触时，细胞的一种自然反应是把颗粒包进去，发生吞噬现象。某些动物病毒恰恰利用了这种细胞的本能进入细胞。 植物细胞与动物细胞的显然不同点之一在于植物细胞有一个由纤维素组成的外壁，可以阻止很多东西进入细胞。假若细胞有了轻微的伤口，则病毒可以从伤口进入。植物的细胞壁也并非无缝可入，在坚硬的纤维素结构中分散有微小的管状突起，叫做外壁连丝，直接与外界沟通。有人认为植物病毒是经外壁连丝入侵的。在自然界，植物病毒的更重要的入侵方式是媒介昆虫在植物上取食时，把病毒直接注入植物体内。把植物细胞的外壁用果胶酶，纤维素酶处理后只剩细胞质膜，叫做原生质球。如用TMV来侵染烟的原生质球，发现细胞也是利用吞噬把病毒包进细胞内的。 有外膜的病毒进入寄主细胞内的方式就更为复杂了。人们发现有些病毒如麻疹病毒，在侵染寄主细胞体外培养时，病毒能使细胞发生融合，形成所谓的多核的合胞体。又如当人的和老鼠的组织培养细胞在有仙台病毒存在时也会发生细胞融合现象，形成既含有人细胞核，也含有老鼠细胞核的多核细胞。原来这些病毒的外膜能够与寄主细胞的细胞质膜融合，从而引起细胞的融合。在细胞融合的同时也就把病毒颗粒中的核蛋白芯即核衣壳释放到寄主细胞内。 综观病毒进入寄主细胞的方式不难看出，只将核酸注入细胞内的方式不过是某些噬菌体所特有的方式。对动物或植物病毒说来更普遍的方式是整个病毒粒子被细胞吞噬。显然整个粒子被吞噬是有好处的，因为病毒的遗传物质核酸，在细胞内找到合适的复制场所前，可以被外壳蛋白质保护而不被高等生物内多种多样
细胞毒性药物指在生物学方面具有危害性影响的药品，可通过皮肤接触或吸入等方式造成包括生殖系统、泌尿、肝肾系统的毒害，还有致畸或损害生育功能。由于其在人体作用强度大，刺激性强，在发挥治疗作用的同时，也同时影响了正常细胞的生长繁殖。 肿瘤化疗药物几乎都是细胞毒性药物，在杀死肿瘤细胞的同时，对人体的正常细胞有一定的毒副作用，尤其是对分裂、增殖、比较快的细胞如骨髓造血细胞、胃肠道粘膜上皮细胞等。因此在有效的肿瘤化疗中，毒副作用几乎是不可避免的。另外还有一些如耳毒性抗菌素生素等，都具有细胞毒性作用。 1. 抗肿瘤药的合理应用 (1)临床医师必须熟知抗肿瘤药的抗瘤谱、药动学、不良反应、药物相互作用，使用规，合理地应用抗肿瘤药。 (2)周期非特异性药物对癌细胞的作用较强而快，高浓度下能迅速杀灭癌细胞；周期特异性药物的作用需要一定时间才能发挥其杀伤作用。周期非特异性药物的剂量反应曲线接近直线，在机体能耐受的毒性限度，其杀伤能力随剂量的增加而增加。在浓度和时限的关系中，浓度是主要因素。周期特异性药物则不然，其剂量反应曲线是一条渐近线，即在小剂量时类似于直线，达到一定剂量后不再上升，出现平台。相对来说，在影响疗效的浓度与时间的关系中，时间是主要的因素。因此，为使化疗药物能发挥最大的作用，非特异性药物宜静脉一次推注，而特异性药物则以缓慢滴注、肌注射或口服为宜。 (3)联合化疗方案中一般应包括两类以上药理作用机制不同的药物，且常用周期特异性药物与作用于不同时相的周期特异性药物配合。选药时也要尽可能使各药的毒性不相重复，以提高正常细胞的耐受性。 (4)经典的肿瘤治疗追求扩大根治的手术、强化或冲击化疗、根治性放疗等，然而往往事与愿违。迄今为止，上述治疗所能达到的最高疗效仅仅是临床治愈，肿瘤的复发和转移仍是一个难以解决的问题，且患者治疗后普遍出现生存质量下降，甚至因不能耐受继续治疗而死亡。随着治疗中的手段的进步，使癌症治疗出现了质的飞跃，已经有可能将肿瘤当成慢性病对待，就像糖尿病、高血压等慢性病那样，肿瘤患者也可带瘤长期生存。对中晚期肿瘤患者应以“提高患者生活质量，延长生命时间”为目标进行综合治疗。 2.抗肿瘤药的主要不良反应与防治原则 抗肿瘤药的不良反应涉及以下几方面： (1)骨髓抑制：表现在白细胞、血小板、红细胞和血红蛋白下降。除新碱和博来霉素外几乎所有的细胞毒药，均会导致骨髓抑制。骨髓抑制常常出现在给药后的7～10天，但是某些药物可出现得更晚，如卡莫司汀、洛莫司汀和美法仑。在一次治疗前必须检查外周末梢血象。如骨髓功能尚未恢复，应酌情减少用药剂量或推迟治疗。 对中性白细胞减少，或由此带来的发热患者，应当应用重组粒细胞集落刺激因子（G-CSF），必要时考虑给予抗菌药物治疗。 (2)消化道反应：包括食欲减退、恶心、呕吐、腹泻、腹痛、腹胀、肝脏毒性等。对轻度消化道反应可口服多立酮、甲氧氯普胺进行处理，如效果不佳，可合并应用地塞米松或劳拉西泮作为补充。对严重呕吐或处理效果不佳者，可给予5-羟色胺3(5HT3)受体拮抗剂，包括昂丹司琼、格拉司琼、雷莫司琼、托烷司琼和帕洛诺司琼。为预防迟发症状，可口服地塞米松，可以单独使用，或与甲氧氯普胺、苯海拉明联合应用。 (3)口腔黏膜反应：如咽炎、口腔溃疡、口腔黏膜炎，黏膜反应是肿瘤化疗中常见的一种并发症，多数情况都与氟尿嘧啶、甲氨蝶呤和蒽环类抗生素有关。防止和处理这些并发症，应进行有效的口腔护理(经常洗漱口腔)。 (4)脱发：抗肿瘤药引起的脱发几乎在1或2周后产生。对于脱发，迄今尚无药理学上的防治方法，国外曾探索使用冰帽等措施。
病毒进入细胞的几种感染形式 病毒通过以下不同的方式进入宿主细胞：注射式侵入、细胞内吞、膜融合以及其他特殊的侵入方式。 注射式侵入：一般为有尾噬菌体的侵入方式。通过尾部收缩将衣壳内的DNA 基因组注入宿主细胞内。 细胞内吞：动物病毒的常见侵入方式。经细胞膜内陷形成吞噬泡，使病毒粒子进入细胞质中。 膜融合：有包膜病毒侵入过程中病毒包膜与细胞膜融合。 直接侵入：大致可分为三种类型 ⑴部分病毒粒子直接侵入宿主细胞，其机理不明。 ⑵病毒与细胞膜表面受体结合后，由细胞表面的酶类帮助病毒粒体释放核酸进入细胞质中，病毒衣壳仍然留在细胞膜外，将病毒侵入和脱壳融为一体。 ⑶其他特殊方式。植物病毒通过存在于植物细胞壁上的小伤口或天然的外壁孔侵入，或植物细胞之间的胞间连丝侵入细胞，也可通过介体的口器、吸器等侵入细胞。 病毒的侵入 噬菌体 1952年证明DNA是遗传物质的一个有利的证据就是赫尔希（Hershey）等用同位素磷-32标记T噬菌体的核酸，用硫-35标记它的蛋白质，用这种被标记的病毒来感染不带任何同位素的大肠杆菌。结果证明含硫-35的蛋白完全留在细菌的外面，磷-32标记的核酸被注入细菌体内了。当T4尾部像肌肉那样收缩时，外壳里面的DNA就被挤进细胞体内。它的DNA分子相当长，约50，000 纳米，粗2.4纳米，而尾鞘中心的管子直径不过2.5-3.0纳米。这样长的DNA要通过这样细的管子完全完全细菌体内看起来也不是件容易的事，但是T4却能在1分钟内就完成任务。早期人们相信进入体内的只是DNA，不含任何蛋白质，但最近工作证明，有些壳内最里层的蛋白质也随着DNA一起进入细菌，这少量蛋白可能在以后的复制过程中起重要作用。 动物病毒进入寄主细胞就采取另外更简便的方法了。当某种外来颗粒与动物细胞接触时，细胞的一种自然反应是把颗粒包进去，发生吞噬现象。某些动物病毒恰恰利用了这种细胞的本能进入细胞。 植物细胞与动物细胞的显然不同点之一在于植物细胞有一个由纤维素组成的外壁，可以阻止很多东西进入细胞。假若细胞有了轻微的伤口，则病毒可以从伤口进入。植物的细胞壁也并非无缝可入，在坚硬的纤维素结构中分散有微小的管状突起，叫做外壁连丝，直接与外界沟通。有人认为植物病毒是经外壁连丝入侵的。在自然界，植物病毒的更重要的入侵方式是媒介昆虫在植物上取食时，把
细胞毒性药物指在生物学方面具有危害性影响的药品,可通过皮肤接触或吸入等方式造成包括生殖系统、泌尿、肝肾系统的毒害,还有致畸或损害生育功能。由于其在人体内作用强度大,刺激性强,在发挥治疗作用的同时,也同时影响了正常细胞的生长繁殖。 肿瘤化疗药物几乎都就是细胞毒性药物,在杀死肿瘤细胞的同时,对人体的正常细胞有一定的毒副作用,尤其就是对分裂、增殖、比较快的细胞如骨髓造血细胞、胃肠道粘膜上皮细胞等。因此在有效的肿瘤化疗中,毒副作用几乎就是不可避免的。另外还有一些如耳毒性抗菌素生素等,都具有细胞毒性作用。 1、抗肿瘤药的合理应用 (1)临床医师必须熟知抗肿瘤药的抗瘤谱、药动学、不良反应、药物相互作用,使用规范,合理地应用抗肿瘤药。 (2)周期非特异性药物对癌细胞的作用较强而快,高浓度下能迅速杀灭癌细胞; 周期特异性药物的作用需要一定时间才能发挥其杀伤作用。周期非特异性药物的剂量反应曲线接近直线,在机体能耐受的毒性限度内,其杀伤能力随剂量的增加而增加。在浓度与时限的关系中,浓度就是主要因素。周期特异性药物则不然,其剂量反应曲线就是一条渐近线,即在小剂量时类似于直线,达到一定剂量后不再上升,出现平台。相对来说,在影响疗效的浓度与时间的关系中,时间就是主要的因素。因此,为使化疗药物能发挥最大的作用,非特异性药物宜静脉一次推注,而特异性药物则以缓慢滴注、肌内注射或口服为宜。 (3)联合化疗方案中一般应包括两类以上药理作用机制不同的药物,且常用周期特异性药物与作用于不同时相的周期特异性药物配合。选药时也要尽可能使各药的毒性不相重复,以提高正常细胞的耐受性。 (4)经典的肿瘤治疗追求扩大根治的手术、强化或冲击化疗、根治性放疗等,然而往往事与愿违。迄今为止,上述治疗所能达到的最高疗效仅仅就是临床治愈,肿瘤的复发与转移仍就是一个难以解决的问题,且患者治疗后普遍出现生存质量下降,甚至因不能耐受继续治疗而死亡。随着治疗中的手段的进步,使癌症治疗出现了质的飞跃,已经有可能将肿瘤当成慢性病对待,就像糖尿病、高血压等慢性病那样,肿瘤患者也可带瘤长期生存。对中晚期肿瘤患者应以“提高患者生活质量,延长生命时间”为目标进行综合治疗。 2、抗肿瘤药的主要不良反应与防治原则 抗肿瘤药的不良反应涉及以下几方面: (1)骨髓抑制:表现在白细胞、血小板、红细胞与血红蛋白下降。除长春新碱与博来霉素外几乎所有的细胞毒药,均会导致骨髓抑制。骨髓抑制常常出现在给药后的7～10天,但就是某些药物可出现得更晚,如卡莫司汀、洛莫司汀与美法仑。在一次治疗前必须检查外周末梢血象。如骨髓功能尚未恢复,应酌情减少用药剂量或推迟治疗。 对中性白细胞减少,或由此带来的发热患者,应当应用重组粒细胞集落刺激因子(G-CSF),必要时考虑给予抗菌药物治疗。 (2)消化道反应:包括食欲减退、恶心、呕吐、腹泻、腹痛、腹胀、肝脏毒性等。对轻度消化道反应可口服多潘立酮、甲氧氯普胺进行处理,如效果不佳,可合并应用地塞米松或劳拉西泮作为补充。对严重呕吐或处理效果不佳者,可给予5-羟色胺3(5HT3)受体拮抗剂,包括昂丹司琼、格拉司琼、雷莫司琼、托烷司琼与帕洛诺司琼。为预防迟发症状,可口服地塞米松,可以单独使用,或与甲氧氯普胺、苯海拉明联合应用。 (3)口腔黏膜反应:如咽炎、口腔溃疡、口腔黏膜炎,黏膜反应就是肿瘤化疗中常见的一种并发症,多数情况都与氟尿嘧啶、甲氨蝶呤与蒽环类抗生素有关。防止与处理这些并发症,应进行有效的口腔护理(经常洗漱口腔)。 (4)脱发:抗肿瘤药引起的脱发几乎在1或2周后产生。对于脱发,迄今尚无药理学上的防治方法,国外曾探索使用冰帽等措施。
项目名称：病毒与宿主细胞相互作用分子机制的研 究 首席科学家：于晓方吉林大学 起止年限：2012.1至2016.8 依托部门：教育部
一、关键科学问题及研究内容 本项目选择重大传染性疾病-艾滋病的病原体人免疫缺陷病毒（HIV）为主要研究对象，在大量原创性前期工作基础上，对病毒与宿主细胞相互作用的分子机制进行系统研究，以期揭示“病毒与宿主蛋白形成的蛋白质网络在病毒侵染、复制、潜伏、出芽、耐药性中的功能和结构基础”这一重要科学问题。 围绕上述科学问题，本项目：（1）将病毒学与结构生物学有机结合起来，在功能及作用机制基础上进行结构生物学方面的研究，解析一批重要病毒、宿主蛋白以及形成的蛋白质复合物的结构，解决本领域二十年来的科学热点和难点，阐明病毒与宿主蛋白相互作用及其蛋白质网络的功能与结构基础（课题1）；（2）以Tetherin等宿主天然防御因子为研究重点，利用蛋白组学和计算化学等技术手段，研究宿主天然防御因子的分子作用机制及结构基础，解析病毒与宿主细胞相互作用在宿主抵御病毒感染中的生物学功能（课题3）；（3），以TSG101及ESCRT复合物为研究重点，研究宿主细胞内参与病毒组装释放的核心环节，系统阐明病毒与宿主细胞相互作用在病毒复制中的生物学功能（课题4）；（4）从宿主遗传多态性和病毒耐药性两个研究热点入手，研究宿主因子与艾滋病易感性、病程进展及耐药性的相关性，阐明病毒与宿主细胞相互作用在艾滋病的发生与发展的作用（课题2）；（5）应用本课题组独有的随机基因敲除调控技术平台，全基因组筛选HIV-1感染潜伏期和重激活的关键宿主细胞因子，研究病毒与宿主细胞相互作用在病毒感染潜伏和重激活中的重要调控功能（课题4）。 本课题紧密围绕“病毒与宿主细胞相互作用”这一主题，以“功能与结构学结合”为重点研究方向，从病原感染与宿主防御两个视角，从分子水平的结构生
病毒与细胞凋亡 万文娟 2011302220031 摘要:细胞凋亡的概念、与细胞凋亡有关的病毒和基因、病毒调控细胞凋亡的机制 关键词：病毒细胞凋亡 １细胞凋亡的概念 细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。根据形态学特征，细胞凋亡可分为三个阶段(１）：第一阶段为核碎裂阶段，此阶段细胞要经过核固缩、染色质凝聚、胞浆浓缩等变化;第二阶段为凋亡小体形成阶段，包括细胞膜形成泡状突起、突起与胞体分离形成凋亡小体等过程;第三阶段为凋亡小体被临近细胞吞噬或凋亡小体自行降解阶段。 细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化(Caspａse）→进入连续反应过程 （１)凋亡的启动阶段 细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭,客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的,目前比较清楚的通路主要有: 1)细胞凋亡的膜受体通路:各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号,引起细胞凋亡。 2）细胞色素C释放和Caspａses激活的生物化学途经：实验表明了细胞色素Ｃ从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dAＴP存在的条件下能与凋亡相关因子1（Apaf－1)结合,使其形成多聚体，并促使cａsｐase-9与其结合形成凋亡小体，caspａse-9被激活,被激活的caspａse-9能激活其它的caspａse如cａｓｐａｓe-3等,从而诱导细胞凋亡。 （２）．凋亡的执行 尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspａse即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用，细胞凋亡的过程实际上是Casｐase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。 （3）凋亡的调节 迄今为止,已发现多种凋亡抑制分子，包括P35,ＣrmA，IAPｓ，ＦLIPs以及Bcl-2家族