猪病毒的感染致病机理

病毒感染是病毒经一定方式侵入宿主体内并进人易感细胞，在其中进行复制增殖导致病变的整个过程。由于病毒无细胞结构，其一切生命活动都表现在和宿主细胞的关系上。病毒的致病性与其免疫、胞内寄生性等密切相关。因此，病毒感染的特点小同于其他微生物。病毒感染比其他微生物的感染类型更多，某些过去认为原因不明的疾病，现在现与病毒有关，病毒感染诱发的免疫应答，可以护机体，也可造成机体的损伤，是病毒重要的致病机制。（一）病毒感染的途径及在体内的扩散方式病毒感染导致疾病是从病毒进入宿主开始的，毒侵入机体的方式与途径，常常决定感染的发生和发展；而且病毒必需进入一定类型的细胞（有人允许细胞或易感细胞）才能致病。病毒侵入机体人允许细胞以及在机体内播散的途径和方式，在不同的水平是各不相同的。1．病毒侵入宿主体内的途径与方式即病毒在宿主个体间的传播途径，其方式有水平传播(hori-zontaltransmission)相垂且传播（verticaltransmis-sion）两种。(l)水平传播：病毒在猪群个体之间的传播，称为水平传播，亦称水平感染。水平传播主要是经皮肤与黏膜表面传播。自然条件下，皮肤、呼吸道与消化道的上皮表层，是病毒侵入机体重要的三大门户。①经皮肤传播：有些病毒可通过破损皮肤侵人机体而致病。如经昆虫叮咬而感染的日本脑炎病毒；被犴犬咬伤而感染的狂犬病毒等。也有经注等方式进入机体等。②经黏膜表面传播：多数病毒可经呼吸道、消化道侵入机体，黏膜表面的上皮为某些病毒最先增殖的部位。有些病毒感染可局限于呼吸道或消化道黏膜，引起呼吸道或消化道疾病，如流感病毒、轮状病毒；有的病毒也可扩散至邻近组织和淋巴管，并进入血流，引起病毒血症，病毒经血到达靶细胞或器官，在其中大量增殖而出现典型症状，如猪瘟病毒、口蹄疫病毒等。(2)垂直传播：病毒南母体直接经胎盘或产道传播给胎儿的方式，称垂直传播，亦称垂直感染。垂直传播是病毒感染的特点之一，其他微生物极少经此方式传播。广义的垂直传播还包括母体与新生仔猪之间的传播。经胎盘传播仅发生在孕娠的病毒血症期，猪瘟病毒等病毒可经垂直传播，引起死胎、流产、先天性畸形或先天性感染。2．病毒在宿主体内的播散方式病毒侵入机体在局部允许细胞内增殖，需进一步播散或向周围扩散后方可引起疾病。(1)局部播散：病毒播散仅局限于侵入部位附近的组织，进一步增殖，由此引起局部或全身症状，如流感病毒和轮状病毒的感染，病毒向周围播散的方式可以是细胞----细胞或细胞----分泌液----细胞的播散过程。此种感染不易建立特异性免疫应答。(2)血液播散：病毒在侵入局部增殖后进入血流播散，即有病毒血症期。病毒的种类不同，其形成的病毒血症次数也不同。(3)神经播散：某些病毒侵入机体后的进一步散可沿神经播散，叮从未梢播散到中枢神经系统，也可从中枢神经播散到外周组织或器官，如狂犬病毒。（二）病原微生物的致病性病原微生物引起致病首先必需侵入机体，然后在体内增殖、抵抗机体吞噬和清除作用，并通过某些方式引起机体损伤。1．病原微生物的侵入和定位病原微生物必需经某特定部位侵入体内才能引起感染，这种侵人途一般是较严格固定的。猪传染性胃肠炎经消化道进人才能引起致病。猪瘟和口蹄疫病毒可以经呼吸道、消化道、皮肤或黏膜感染。一般说来，病原微生物进入机体的途径主要有呼吸道、消化道、泌尿生殖道、皮肤和结膜等。病原微生物进入机体后，首先要牢固地吸附于局部体表组织，否则会被体液的机械冲洗、正常微生物群系的干扰以及局部分泌物的抵抗作用清除而无法引起感染，它们往往是通过某些表面的特殊结成分或所合成的某些物质附着于体表组织上。如流感病毒利用表面的神经氨酸酶，分解呼吸道黏液中阻止其吸附的糖蛋白抑制素而吸附于呼吸道上皮细胞受体的。吸附后有的病原微生物在吸附部位生繁殖而致病，也有的需要通过上皮细胞或细胞间质而进入表层下组织继续扩散。病毒则需要经过吞饮或者囊膜与细胞膜融合或直接穿人的方式进入细胞，才能进行增殖致病。定位是指病原微生物侵入机体后所寄居、生存繁殖的组织器官。许多病原微生物经侵入途径直接到达定位的组织器官引起致病，如传染性胃肠炎病定位于胃肠道的上皮组织，也有很多病原微生物经侵入途径进入机体后，由短暂的病毒血症散播到全身，病原微生物的定位不同决定了它的不同排出途径和停留在不同的外界环境，进而也影响了再感染其他猪时的侵入途径和定位。侵入途径和定位是病原微生物在长期进化过程中，由于适应而形成的致病能力的一个部分。2．病原微生物在体内增殖、扩散和抗吞噬病原微生物侵人机体后，必需在猪体内的组织中增，或在局部增殖或是扩散至全身。对病毒进人易感细胞后，利用细胞的某些物质来合成病毒的自身结构成分，从而使病毒增殖，影响或破坏感染细胞。病毒对感染的细胞也有一定的选择性，如猪流感病毒可感染口乎吸道上皮细胞，并在其中增殖。传染性胃肠炎病毒只感染肠道上皮细胞并在其中增殖。病原微生物的扩散能力，也是其致病性的一个重要组成部分。病毒的扩散主要有两种方式，一种方式是病毒在感染的细胞中成熟后释放于细胞外，再进入邻近细胞，如猪瘟病毒，此为大多数病毒的主要传播方式。另一种是病毒通过胞浆间桥感染邻近细胞，彳<经过胞外环境，如猪痘病毒。能以后者传播的病毒多数也可以以前一种形式传播。病毒一旦进入组织，就会受到机体内具有非特异性免疫防御机能的吞噬细胞的作用。但病毒能产生各种产物抑制或抵抗吞噬细胞作用而免于被清除。3．病原微生物对机体的致病作用病毒致病性病毒对机体的损伤，一方面是病毒感染引起细胞破坏、死亡及转化等；另一方面感染引起免疫病理反应。（三）病毒感染的致病机制病毒感染细胞以后，引起细胞蛋白质和核酸代谢障碍，而且细胞内可出现大量堆积的病毒粒子，从而对细胞正常生命活动造成危害。有的释放病毒以致引起死亡；也有的病毒感染后在细胞内产生包涵体或引起细胞融合，或引起细胞恶性变而造成组织细胞的损伤，进而引起炎症反应等一系列病理过程。病毒感染也可引起机体发生多种免疫病理反应。如病毒抗原—抗体复合物沉积在组织（如基底膜）中引起免疫病理损伤，或者抗体和带有病毒抗原的细胞作用，并在补体的参与下引起炎性介质的释放造成组织损伤等等。这种免疫病理反应给机体带来了极大的危害。以上是病毒的致病作用，其他病原微生物的致病作用是通过在感染局部增殖引起炎症反应。病原微生物的致病作用实质上是病原微生物对机体体表的吸附、侵入组织，在体内或细胞内增殖、扩散蔓延，抗拒机体的防御机能以及产生毒性产物，或引起免疫病理反应而造成机体损伤的总和。但由于各种病原微生物的结构、代谢能力和代谢产物、增殖所需条件等不同而侵害不同的部位，产生不同的致病物质，所致各组织器官的病理变化也不同，进而在临床上就有不同的表现。病毒侵入机体后在易感细胞内大量增殖，从而引起细胞破坏或发生各种变化，是病毒致病的基础。因此，病毒与细胞的相互作用，直接关系到病毒感染的发展和结局。当病毒与细胞相互作用后，可发生以下几种情况，同时这也是病毒致病的机制。1．细胞破坏、死亡病毒导致细胞破坏、死亡的作用称为杀细胞效应（Cytociddeffec：t），若发生在体外培养的细胞时，称为细胞病变效应(cyto-pathiceffect，CPE)。细胞破坏、死亡的原因主要是：①某些病毒结构成分的直接毒性作用，如腺病毒的触须，可直接作用于细胞引起CPE，腮腺炎病可溶解红细胞；②病毒的早期蛋白等抑制宿主细的代谢，使细胞的高分子物质不能合成；③病毒染使细胞的溶酶体受损，导致细胞白溶；④病毒染使细胞染色体受损。2．细胞膜结构与功能改变病毒感染细胞的整个过程，包括吸附、穿人，以及释放等都会引起细胞膜发生改变。其改变有：①细胞膜成分改变，表面出现新的抗原，如包膜病毒的包膜糖蛋白，细胞表面的受体被破坏；②细胞膜及膜性细胞器通透性异常，可出现混浊肿胀，其原因与蛋白质及脂质的成受阻有关；③细胞融合，即病毒感染后可出现胞与细胞的融合，形成多核巨细胞。3．细胞转化病毒感染细胞后并不增殖，而是以整合的方式，病毒的核酸基因组插入到细胞的染色体小，如某些I)NA病毒的部分或全部核酸，某些RNA病毒经逆转录而产生的DNA等。整合后的病毒核酸称为前病毒。整合作用可使细胞的遗传特性发生改变，而导致细胞转化。转化的细胞失去了接触制与分裂抑制的特性，可以无限制的生长繁殖，而导致肿瘤的发生。转化的细胞也可死亡，也可发生恶性变。前病毒住…定条件下也叮由细胞的DNA中脱离出来，进行复制增殖，如白血病病毒能引起体外培养细胞发生转化。4．包涵体形成有些病毒感染细胞后，在胞浆或用]胞核内出现光镜下可见的圆形或椭圆形的斑块状结构，称为包涵体。其大小、数目不等，有嗜酸性和嗜碱性包涵体。包涵体是病毒感染细胞的最具特征性的形态改变，对病毒感染具有辅助诊断以及鉴别的作用。病毒包涵体含有病毒颗粒、未装配的病毒成分等。包涵体可破坏细胞的正常结构和功能，有时可引起细胞死亡。某些化学因素以及衣原体、细菌等也可引起类似的组织学变化。5．病毒引起免疫应答导致宿主细胞损伤(I)体液免疫的损伤：作用病毒特异性抗体与出现在细胞膜上的病毒抗原特异性结合，激活补体导致细胞破坏溶解，这种作用称为补体依赖性细胞毒》用。与细胞膜上病毒抗原结合的抗体，通过其Fc段架桥，可引起抗体依赖细胞介导的细胞毒作用。(2)循环免疫复合物引起的损伤：血流中的病毒抗原抗体复合物在一定条件下发生沉积，激活补体引起Ⅲ型变态反应，如肾小球肾炎和关节炎等。(3)细胞免疫的损伤：作用致敏Tc及TH淋巴细胞与细胞膜上的病毒抗原结合，通过直接的细胞毒作用或释放细胞因子如TNF、IFN等引起组织细胞损伤。(4)自身免疫应答引起的损伤：病毒感染可以引起宿主细胞表面成分的改变，出现自身抗原。自身抗原诱导机体产生自身抗体或致敏淋巴细胞，通过自身免疫应答造成组织细胞损伤。6．导致免疫系统受损或功能降低某些病毒感染可以导致机体的免疫功能降低，甚至缺陷，其制是：①侵入并损伤淋巴细胞，如人类免疫缺陷病毒对CD4、细胞（介）具有较强的亲和性，侵入介可使其破坏，从而造成TH细胞减少，甚至缺乏。因此，人类免疫缺陷病毒感染的机体可出现体液免疫功能与细胞免疫功能的降低，甚至缺陷。白血病病毒可使抗体形成细胞减少，造成体液免疫功能降低；②抑制淋巴细胞的活化，如麻疹病毒、风疹病毒等具有此作用。7．垂直感染对胚胎发育的不良影响怀孕母猪感染母瘟病毒后可发生垂直传播，导致胚胎感染。胎儿的组织细胞处于活跃的生长分化期，受病毒作后能大量杀死胚胎细胞；因此，发育期的胚胎感染病毒后可出现死胎、流产、早产、先天性畸形或发育障碍等。（四）病毒感染的类型病毒感染包括病毒侵入机体，增殖并与机体相互作用的整个过程。病毒侵人机体能否引起疾病，不仅与体内是否具有侵入病毒的易感细胞，病毒在易感细胞内增殖引起细胞病变有关，而且还与机体的免疫状态、营养、年龄、遗传以及机体所处的环境条件等都有关系。因此，病毒感染的类型是多种多样的。1．急性感染一般是潜伏期短，发病急，病情较重，恢复或死亡快，如猪流感、猪瘟、猪丹毒等多表现为急性感染。2．持续性感染病毒在宿主体内持续存在较长时间，数月数十年甚至终身，其潜伏期长，发病，恢复或死亡也很慢。持续感染时病毒在宿主体内不一定持续增殖和引起症状。(l)慢性感染：病毒在宿主体内持续增殖，病程长，症状长期迁延，多为慢性进行性感染，并可经常地或间歇地排出病毒，如猪瘟、蓝耳病等。(2)潜伏感染：病毒初次感染机体时可表现为急性感染，原发感染后，病毒未被消除，可长期潜伏机体的某种组织或器官内，不出现临床症状。较长时间（数月或数年）后，由于某些因素的影响，则病毒增殖出现临床症状。较长时间（数月或数年）后，由于某些因素的影响，则病毒增殖出现临床症状。在初次发病和以后各次急性发作之间的间歇期是不易查到病毒的。当机体抵抗力降低时，潜伏的病毒又活跃起来，再次急性发作，又能查到病毒，如猪瘟。(3)隐性感染：病毒侵入机体后不出现临床症状为隐性感染。此种感染最为多见，叮经隐性感染而使机体获得抗某种病毒的特异性免疫力。