第二十章 呼吸道感染病毒
前 言
一、呼吸道病毒的定义
指主要以呼吸道为传播途径,侵犯呼吸道黏膜上皮细胞,并引起呼吸道局部感染或呼吸道以外组织器官病变(如麻疹病毒可引起亚急性硬化性全脑炎)的一类病毒。据统计:90%以上的急性呼吸道感染由该类病毒引起。
二、呼吸道病毒的分类
呼吸道感染病毒主要包括正粘病毒科中的流感病毒;副粘病毒科中的副流感病毒、麻疹病毒、呼吸道合胞病毒、腮腺炎病毒、间质性肺炎病毒以及其它病毒科中的一些病毒,如披膜病毒科中的风疹病毒、小RNA病毒科中的鼻病毒;冠状病毒科中的冠状病毒和SARS冠状病毒,另外,还有腺病毒科中的腺病毒。
第一节 流行性感冒病毒
一、生物学性状
(一)形态 呈球形或丝状,新分离株丝状多于球形,球形直径可达80~120nm,为中等大小的病毒。
(二)结构 流感病毒的核衣壳呈螺旋对称,有胞膜,表面有刺突,其核酸为分节段的单负链RNA,属于RNA病毒。
1.核心 病毒核酸为分节段的单负链RNA,如甲型、乙型流感病毒分8个节段,丙型分7个节段。与每个RNA片段结合的有核蛋白(nucleoprotein, NP)和3个与核酸复制和转录有关的依赖RNA的RNA多聚酶蛋白PB2、PB1和PA。核蛋白和RNA多聚酶蛋白一起与RNA节段相连形成核糖核蛋白(RNP),即核衣壳,呈螺旋对称。
2.包膜 流感病毒包膜有两层结构,内层为病毒基因编码的基质蛋白M1。包膜外层为来自宿主细胞的脂质双层膜,即M2,形成膜通道,利于脱壳及血凝素的产生。甲型和乙型流感病毒包膜上面镶嵌有两种由病毒基因编码的糖蛋白刺突:血凝素(hemagglutinin,HA)和神经氨酸酶(neuraminidase,NA),它们是划分流感病毒亚型的依据,抗原性极易变异。
(1)HA:是一种糖蛋白,呈柱状,为三聚体,每个单体的原始肽链HA0必需经细胞蛋白酶裂解活化,形成二硫键连接的HA1和HA2两个亚单位,病毒才具有感染性。HA能与人、鸡、豚鼠等多种红细胞表面N-乙酰神经氨酸(唾液酸)受体结合引起红细胞凝集,(简称血凝)。HA具有免疫原性。
(2)NA:由四个亚单位组成的四聚体,呈蘑菇状,头部含有酶活性中心和四个抗原位点。NA具有免疫原性。
(三)分型与变异 根据RNP和M蛋白抗原性的不同可将流感病毒分为甲、乙、丙三型;甲型又可根据HA和NA抗原性不同,再区分为若干亚型。
流感病毒HA和NA易发生变异,HA变得更快。流感病毒抗原变异有两种形式:
① 抗原漂移:其变异幅度小,属量变,即亚型内的变异,由点突变所造成,并与人群选择力有关。
② 抗原转换:因HA或NA的大幅度变异造成,属质变,导致新亚型的出现。
(四)流感病毒的其他生物学特性
培养特性:流感病毒可在鸡胚和培养细胞中增殖。
抵抗力:耐冷不耐热;对干燥、紫外线、乙醚、甲醛、乳酸等敏感。
二、致病性与免疫性
1、流感病毒的传染源主要是流感患者和隐性感染者。
2、病毒不入血,在呼吸道上皮细胞内增殖。
3、可引起全身症状。
4、流感属于自限性疾病,无症状者通常5-7天即可恢复。
其常见症状为起病急,剧烈头痛,畏寒,发热,全身酸痛、无力,全身症状较重。流感可引发肺炎、心肌炎、脑膜炎等,甚至导致死亡。老人是流感高死亡人群。
流感病毒感染可能引起致命性的并发症,典型的并发症包括:整个呼吸道的继发性感染。其他的并发症包括支气管炎、鼻窦炎、中耳炎、哮喘恶化和慢性阻塞性肺病(COPD)。
流感病毒感染可引起针对HA、NA、NP、M1的病毒特异性体液和细胞免疫。
流感与普通感冒的区别
1、病原体不同
2、传播途径
3、传播范围
4、症状不同
5、免疫性不同
三、微生物学检查法
在流感暴发流行时,根据典型症状即可作出临床诊断。实验室检查包括:
1.病毒分离培养 取急性期患者咽漱液或鼻咽拭子,接种11日龄鸡胚羊膜腔或尿囊腔,收集羊水或尿囊液做血凝试验。
2.血清学诊断 用血凝抑制试验、中和实验,补体结合实验等检测抗HA抗体。
3.快速诊断 免疫荧光法或ELISA法检测病毒抗原。核酸杂交、RT-PCR和序列分析等分子生物学方法检测病毒核酸和进行分型鉴定。
四、防治原则
1、隔离传染源。早发现、早报告、早隔离、早治疗。
2、在流感流行期间,不去公共场所,外出戴口罩,尽量减少集会。
3、开展爱国卫生运动,保持室内空气新鲜,坚持湿式扫除,防止尘土飞扬。
4、加强体育锻炼,增强体质,提高自身免疫力,注意劳逸结合。
5、接种流感疫苗:流感病毒灭活疫苗、减毒活疫苗或针对病毒表面抗原(HA和NA)的亚单位疫苗。
第二节 冠状病毒和SARS冠状病毒
冠状病毒
一、冠状病毒(Coronavirus)的发现
1965年,Tyrrell等从普通感冒病人鼻洗液中分离出B814病毒。
1967年,Hamre和Mclntosh等从感冒病人中分离到229E病毒和OC43株。
1968年,Almeida等用电子显微镜观察发现病毒的外膜呈日冕狀或者叫做皇冠狀突起,故提出命名这类病毒为冠状病毒。
1975年国家病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。
二、冠状病毒概述
1、在分类上属于冠状病毒科冠状病毒属。
2、多形性,核衣壳为螺旋对称;SS(+)RNA,不分节段。有包膜,表面有突起,似冠状。
3、从人体分离到的冠状病毒有三个血清型;
4、是成人普通感冒的主要病原体,冠状病毒还与人类腹泻和胃肠炎有关。
SARS冠状病毒
一、生物学性状
SARS冠状病毒是严重急性呼吸综合症的病原体,在分类学上属于冠状病毒科,是一种新的冠状病毒种。
二、形态结构
1、病毒颗粒呈不规则形,直径60~220nm;有包膜,包膜突起形如花冠。
2、其核心为螺旋状排列的单正链RNA及结合在RNA上的衣壳(N)蛋白,核衣壳呈螺旋对称排列,外有包膜,包膜上有包膜蛋白和M和S两种刺突糖蛋白。
其他生物学特性
1、培养:Vero-E6细胞和FRhK-4细胞,
2、抵抗力:SARS病毒是一种有包膜病毒,因此对脂溶剂敏感;不耐热或酸。
三、致病性与免疫性
传染源主要是SARS患者,SARS主要经飞沫传播;也可经接触呼吸道分泌物而传播。好发于冬春季节,潜伏期:2 ~10天,以发热为首发症状,可伴有头痛乏力,关节痛等症状。肺部X线出现阴影,严重者肺部病变进展很快,同时可出现呼吸困难和低氧血症,有些患者可产生肺渗出,以至发生休克、DIC、心律紊乱等。
免疫性:特异性抗体;细胞免疫防御反应,但同时也会产生免疫病理损伤。
四、临床诊断
钟南山院士提出SARS的临床诊断标准:
1、流行病学史
2、症状与体征:发热、咳嗽、呼吸急速或呼吸窘迫综合征,肺部罗音或肺实变体征。
3、实验室检查:早期血WBC计数不升高或降低。
4、肺部影像学检查:X线胸片。
5、抗菌药物治疗无明显效果。
五、微生物学检查
SARS诊www.med126.com断依赖于非典型肺炎的临床体征。其实验室检查包括:
1、病毒分离鉴定:采集咽拭子、痰液、气管分泌物,用Vero-E6细胞分离培养病毒。
2、RT-PCR、巢式PCR和实时PCR等分子生物学方法检测标本中含有的病毒核酸;3、免疫荧光、ELISA和胶体金免疫分析等血清学方法检测SARS病毒的特异性抗体。
六、防治原则
防治非典型肺炎的关键是要做到早发现、早报告、早隔离、早治疗。依据《传染病法》的规定,将"非典"列为法定传染病。
用于SARS特异性预防的疫苗有灭活疫苗和基因工程疫苗。
治疗:支持疗法;激素疗法;抗病毒类药物;大剂量抗生素防止病情发展及并发症的发生;用SARS患者恢复期血清治疗有一定效果。
第二节 副粘病毒
麻疹病毒
一、生物学性状及免疫
麻疹病毒的包膜刺突有血凝素(HA)和血溶素(HL)两种糖蛋白。
麻疹病后可获得持久免疫力,包括体液免疫和细胞免疫,抗HA抗体和抗HL抗体都是中和抗体,可抵御再感染;细胞免疫在抵抗麻疹病毒的再感染具有重要作用。
二、麻疹病毒的传播
人是麻疹病毒的自然宿主,急性期患者为传染源,通过飞沫或接触鼻腔分泌物传播,未患过麻疹且未打疫苗的儿童普遍易感。
三、致病性
人是麻疹病毒的自然宿主,传染源主要是急性期患者,通过飞沫直接或鼻腔分泌物污染玩具、用具等感染易感人群,易感人群为未患过麻疹且未打疫苗的儿童。
四、致病机理及临床表现
CD46为麻疹病毒受体,人红细胞以外的组织细胞大多有CD46。病毒先在呼吸道上皮细胞内增殖进入血流,出现第一次病毒血症,病毒随血流侵入全身淋巴组织和单核吞噬细胞系统,大量增殖后再次入血形成第二次病毒血症,此时,多种组织、器官(眼结膜、鼻、口腔和呼吸道的粘膜及小血管等)均有病毒增殖,表现为细胞融合成多核巨细胞,核内和胞质内出现嗜酸性包涵体。
临床表现除发热、畏光外、还有鼻炎、眼结膜炎、咳嗽三个主要前驱症状。发病2天后,口腔两颊粘膜出现Koplik斑。随后,全身皮肤相继出现红色斑丘疹,先是颈部,然后为躯干,最后到四肢。4天后消退、脱屑,皮疹变暗,有色素沉着。麻疹一般可治愈。
麻疹最常见的并发症为肺炎和肺结核;而最严重的并发症为脑脊髓膜炎,发病率为0.5%~1.0%。
极少数患者在其恢复后7年左右,可引起亚急性硬化性全脑炎(SSPE),患者大脑功能发生渐进性衰退,表现为反应迟钝、精神异常,运动障碍等,最后导致昏迷死亡。
五、微生物学检查
典型病例根据临床症状即可诊断,对不典型或轻型病例则需进行实验室检查。
1、病毒分离培养
2、血清学检查:可用HI、中和试验或补体结合试验检测抗HA和HL的抗体
3、快速诊断:用免疫荧光检测标本中脱落细胞中的麻疹病毒抗原
4、分子生物学方法:用核酸杂交、RT-PCR检测细胞内病毒核酸
六、防治原则
麻疹病毒减毒活疫苗是当前最有效的疫苗之一。
腮腺炎病毒
一、概述
腮腺炎病毒是流行性腮腺炎的病原体,只有一个血清型,人是其唯一宿主;猴肾细胞中培养时可形成多核巨细胞,病毒通过飞沫或直接接触传播。
二、致病性与免疫性
潜伏期2~3周,病毒侵入呼吸道上皮细胞和面部局部淋巴结内增殖后,进入血流再通过血液侵入腮腺及其它器官,如睾丸、卵巢、胰腺、肾脏、和中枢神经系统等。主要症状为一侧或双侧腮腺肿大,有发热、肌痛和乏力等。病程1~2周。青春期感染者,男性易合并睾丸炎(25%),女性易合并卵巢炎,也可并发病毒性脑炎。
病后可获得牢固的免疫力。
三、防治原则
及时隔离患者,防止传播。使用减毒活疫苗。将腮腺炎病毒、麻疹病毒、风疹病毒组成了三联疫苗(MMR)。目前尚无有效药物治疗。
第三节 其它呼吸道病毒
腺病毒
一、生物学特性
核心为双链DNA,不分节段,病毒无包膜,二十面体立体对称,在每个面上的壳粒为六邻体,六邻体、五邻体和纤维突起是腺病毒的主要抗原。
二、致病性与免疫性
腺病毒可通过呼吸道、胃肠道(粪-口途径)和密切接触从人传播到人,可通过手将病毒传播到眼。腺病毒主要感染儿童。可引起以下疾病:
呼吸道感染:包括急性发热性咽喉炎、咽结膜热、急性呼吸道感染和肺炎;
眼部感染:滤泡性结膜炎,流行性角膜炎;
其他感染:小儿胃肠炎及尿路感染(宫颈炎、尿道炎、出血性膀胱炎等)。
三、防治原则
加强游泳池和浴池水的消毒,目前尚无理想疫苗,普通抗病毒药物治疗效果不理想。
风疹病毒
一、概述
风疹病毒(rubellavirus)是风疹(又名德国麻疹)的病原体,为单正链RNA病毒,核衣壳为二十面立体对称;有包膜,包膜刺突有血凝和溶血活性;只有一个血清型。
二、致病性
人是其唯一自然宿主。病毒经呼吸道传播,儿童是主要易感者,在局部淋巴结增殖后,经病毒血症播散全身。表现为发热,麻疹样出疹,但较轻,成人感染症状较严重,除出疹外,还有关节炎和关节疼痛,血小板减少,出疹后脑炎等。
风疹病毒能垂直传播导致胎儿先天性感染。可引起流产或死胎,还可导致胎儿发生先天性风疹综合征(CRS)引起胎儿畸形:表现为先医学.全在线www.med126.com天性心脏病、先天性耳聋和白内障三大主要症状。
三、微生物学检查
常用的诊断方法有:检测孕妇血清中的特异性IgM和IgG抗体;检测风疹病毒的特异性抗原;用核酸杂交或RT-PCR检测风疹病毒的核酸。
四、预防及免疫
风疹病毒自然感染后可获得持久免疫力,孕妇血清抗体有保护胎儿免受风疹病毒感染的作用。风疹减毒活疫苗接种是预防风疹的有效措施,常与麻疹、腮腺炎组合成三联疫苗(MMR)使用。