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第二节 抗病毒免疫
机体抗病毒免疫包括非特异性的天然免疫和特异性的获得性免疫。天然免疫在病毒感染早期起限制病毒迅速繁殖及扩散的作用，但并不能将病毒从体内彻底清除。获得性免疫在抗病毒感染过程中发挥更重要的作用，是最终清除病毒的主要因素。
一、非特异性免疫
机体非特异性免疫中的屏障结构、吞噬细胞和补体等非特异性免疫机制在抗病毒感染中均起作用，但起主要作用的是干扰素（interferon，IFN）和自然杀伤细胞（natural killer cell，NK）。
（一）干扰素 IFN是由病毒或其他IFN诱导剂诱导人或动物细胞产生的一类糖蛋白，它具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多种生物活性。
1．IFN的分类 由人类细胞诱生的干扰素根据其抗原性不同分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ三种。每种又根据其氨基酸序列的不同再分为若干亚型。IFN-α和INF-β理化性状比较稳定，56℃、30分钟及pH 2不被破坏，而IFN-γ在上述两因素中则不稳定。
2．IFN的生物学活性 干扰素具有广谱抗病毒活性，其作用特点是：①只能抑制病毒，而不能杀灭病毒；②作用具有相对的种属特异性，一般在同种细胞中的活性大于异种细胞；③对不同病毒的作用效果不同。虽IFN对多种DNA和RNA病毒都有作用，但病毒的敏感性有差别，如RNA病毒的被膜病毒、DNA病毒的痘苗病毒很敏感，而DNA病毒的单纯疱疹病毒则不甚敏感。干扰素除具有抑制病毒作用外，还有免疫调节和抗肿瘤作用。
3．抗病毒作用机制 包括干扰素诱生机制和干扰素抗病毒机制。干扰素的诱生是宿主细胞在病毒或诱生剂刺激下，编码IFN的基因被激活而表达产生。干扰素抗病毒并不能直接发挥抗病毒作用，而是通过与邻近细胞上的干扰素受体结合，经受体介导的信号转导，引发一系列生化反应，使细胞合成多种抗病毒蛋白，由抗病毒蛋白阻止病毒的合成而发挥抗病毒作用（图7-4）。抗病毒蛋白主要有2’-5’腺嘌呤核苷合成酶（2-5A合成酶）和蛋白激酶等，这些酶通过降解mRNA、抑制多肽链的延伸等阻断病毒蛋白的合成。①2-5A合成酶：是一种依赖双链RNA（dsRNA）的酶，被激活后使ATP多聚化，形成2-5A，2-5A再激活RNA酶L或F，活化的RNA酶则可切断病毒mRNA。②蛋白激酶：也是依赖dsRNA的酶，它可磷酸化蛋白合成起始因子的α亚基（elF-2a），从而抑制病毒蛋白质的合成。
考点：干扰素的概念、抗病毒作用机制及应用
（二）NK细胞 NK细胞是存在于人外周血和淋巴组织中的一类淋巴细胞，具有杀伤病毒感染的靶细胞和肿瘤细胞的作用。NK细胞没有特异性抗原识别受体，其杀伤作用不受MHC限制，也不依赖于特异性抗体。病毒感染早期产生的IFN可诱导NK细胞活化。病毒感染细胞后，细胞膜上出现可被NK细胞识别的靶物质，具体识别机制尚未阐明。NK细胞与靶细胞作用后，一般在体内4小时即可出现杀伤效应。
二、特异性免疫
病毒抗原一般具有较强的免疫原性，可诱导机体产生有效的体液免疫和细胞免疫。
（一）体液免疫
由于病毒在细胞内复制的特点，决定了体液免疫在抗病毒感染中的作用有限，主要作用于细胞外游离的病毒。机体在病毒感染后，能产生针对病毒多种抗原成分的特异性抗体，主要是IgM、IgG和IgA。IgM抗体在病毒感染后的2～3天即可出现，约1周后IgG抗体的滴度则明显高于IgM，且可持续几个月甚至几年之久。一般经黏膜感染并在黏膜上皮细胞中复制的病毒在黏膜局部可诱生IgA抗体。抗体对细胞外游离的病毒和病毒感染细胞可通过不同方式发挥作用。
1．抗体对游离病毒的作用 包膜病毒可通过包膜蛋白、无包膜病毒可通过衣壳蛋白与易感细胞上相应的受体结合而吸附于细胞。抗体与这些病毒结构蛋白抗原结合后，可阻断病毒感染的发生。这种能与病毒结合，消除病毒感染能力的抗体称为中和抗体（neutralizing antibody）。相应的将能刺激中和抗体产生的病毒表面抗原称为中和抗原。中和抗体的作用机制包括：①改变病毒表面构型，或与吸附于易感细胞受体的病毒表位结合，从而阻止病毒吸附和侵入易感细胞；②与病毒形成免疫复合物易于被巨噬细胞吞噬和清除；③与无胞膜病毒结合并将其覆盖，可阻断病毒在进入细胞时脱壳，抑制病毒的复制环节；④与胞膜病毒表面抗原结合后，通过激活补体使病毒裂解。
中和抗体是针对病毒表面的、与病毒入侵有关的抗原产生的抗体，具有保护作用。而有些抗体是针对病毒内部抗原如核蛋白、复制酶等的抗体，或针对与病毒入侵易感细胞无关的表面抗原如具有细胞融合功能的酶的抗体，这些抗体称为非中和抗体，没有保护作用，但有些具有诊断价值。
2．抗体对病毒感染细胞的作用 主要有以下方式：①胞膜病毒感染细胞后，细胞膜上可出现病毒编码的蛋白，抗体与其结合后，在补体的参与下，可使细胞裂解或起调理作用，促进巨噬细胞吞噬病毒感染细胞；②抗体与病毒感染细胞结合，通过NK细胞、巨噬细胞及中性粒细胞发生ADCC作用。
（二）细胞免疫
病毒一旦进入宿主细胞后，抗体则不能直接发挥抗病毒作用。对细胞内病毒的清除，主要依赖于细胞毒性T细胞（cytotoxic T cell，CTL）和Th细胞释放的细胞因子。它们主要在病毒感染的局部发挥作用。
1．CTL的作用 病毒抗原诱生的CTL一般于7天左右开始发挥杀伤作用。大多数CTL是CD8+T细胞，受MHCⅠ类分子限制，但有少数CD4+T细胞也可行使CTL功能，受MHCⅡ类分子限制。CTL与病毒感染细胞的结合，除通过TCR特异性识别和结合病毒抗原肽-MHC分子复合物外，还需要一些附加因子的参加，如CD3、CD2和淋巴细胞功能相关抗原-1（lymphocytefunction associated antigen-1，LFA-1）。CTL活化后，可释放穿孔素和颗粒酶。当病毒仅在靶细胞中复制，尚未装配成完整病毒体之前，CTL已可识别并杀伤表面表达有病毒抗原的靶细胞。因此，CTL可起到阻断病毒复制的作用。靶细胞被破坏后释放出的病毒，在抗体配合下，可由吞噬细胞清除。CTL的作用被认为是使病毒感染恢复的主要机制。
2．Th细胞的作用 在抗病毒免疫中，活化的Th可释放多种细胞因子刺激B细胞增殖分化及活化CTL和巨噬细胞。在小鼠的研究中已明确，Th1细胞可分泌IL-2和IFN-γ，与引起迟发型超敏反应即与激发细胞免疫相关；Th2细胞可产生IL-4和IL-5与激活B细胞即与诱导体液免疫有关。在病毒感染中发现当机体的T细胞由Th1为主，转向以Th2细胞为主时，疾病则进展，因Th1细胞功能降低可影响CTL效应的发挥。
