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解读汉坦病毒

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2024/12/10 10:22:26

    汉坦病毒属于布尼亚病毒目(Bungyawvirales)汉坦病毒科(Hantaviridae)的正汉坦病毒属(Orthohantavirus)。该病毒名称来自汉坦病毒科的原型病毒汉滩病毒(Hantaan virus),为避免发生混乱,故在译名用字上加以区别。在中文文献中使用“汉坦病毒”时一般是泛指,既表示汉坦病毒这一科,也泛指其下属的各型病毒;而用“汉滩病毒”时则是特指,即指正汉坦病毒属中的一个型别-汉滩型。根据汉坦病毒的抗原性和基因结构特征的不同,目前已知正汉坦病毒属包括40多个不同的型别。

    汉坦病毒在临床上主要引起两种急性传染病,一种是以发热、出血、急性肾功能损害和免疫功能紊乱为主要特征的肾综合征出血熟(hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS);另一种是以肺浸润及肺间质水肿,迅速发展为呼吸窘迫、呼吸衰竭为特征的汉坦病毒肺综合征(hantavirus pulmonarysyndrome,HPS)。

    迄今为止,HPS主要见于北美,我国尚未见 HPS的病例报道。因此,本节主要以 HFRS为例来介绍汉坦病毒。

一、生物学性状

(一)形态结构汉坦病毒的核酸类型为单负链RNA基因组大小约为11.5~12.2kb,分为L、M.S三个片段,分别编码病毒的 RNA聚合酶(L)包膜糖蛋白(Gn和Gc)和核衣壳蛋白(NP)。不同血清型汉坦病毒的S、M、L三个片段的末端14个核苷酸序列高度保守,3'端为AUCAUCAUCUGAGG,5'端为UAGUAGUAG(G/A)CUCC,这些互补序列可使病毒基因组 RNA通过非共价的碱基配对形成环状或柄状结构,从而保持 RNA 的稳定性,并与病毒的复制和装配有关。

汉坦病毒颗粒具有多形性,多数呈圆形或卵圆形,直径为75~210nm(平均120nm);汉坦病毒的这种多形性在新分离的病毒表现得尤为明显,而经过连续体外传代培养,其形态和大小则趋于一致。病毒颗粒表面有包膜,包膜表面有突起,由Gn和Gc糖蛋白组成。汉坦病毒的NP具有很强的免疫原性,可刺激机体的体液免疫和细胞免疫应答;Gn和Gc糖蛋白上均有中和抗原位点和血凝活性位点。病毒在pH5.6~6.4时可凝集鹅红细胞。

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(二)培养特性

多种传代、原代及二倍体细胞均对汉坦病毒敏感。实验室常用非洲绿猴肾细胞 Vero E6来分离培养该病毒。汉坦病毒在培养的细胞中生长较为缓慢,病毒滴度一般在接种病毒后的7~14天后才达高峰。不同型别甚至同一型别的不同病毒株在细胞中的生长速率有一定的差别,这主要与病毒在培养系统中的适应性有关,与病毒致病性的强弱可能也有一定关系。目前适合汉坦病毒生长的几种细胞系在病毒感染后大多并不产生明显的细胞病变(CPE),通常需采用免疫学方法来检测证实;部分毒株在感染的Vero 细胞中可观察到典型的 CPE,其特征为细胞黏聚、融合及出现网格样改变。汉坦病毒对大多数啮齿动物(黑线姬鼠、小白鼠、大白鼠、长爪沙鼠等)均呈自限性的隐性感染,仅有小白鼠乳鼠和几种免疫缺陷动物(如裸鼠、接受免疫抑制剂的金黄地鼠等)在接种感染后可出现不同的发病症状甚至死亡。

(三)抵抗力

汉坦病毒抵抗力不强。对酸和脂溶剂(如乙-醚、三-氯-甲-烷、丙酮、苯等)敏感;一般消毒剂如苯扎溴铵等能灭活病毒;56~60℃1小时、紫外线照射(50cm、1小时)以及°Co照射等也可灭活病毒。

二、流行病学特征

(一)传染源和储存宿主

HFRS是一种多宿主的自然疫源性疾病,其主要宿主动物和传染源均为啮齿动物,在啮齿动物中又主要是鼠科中的姬鼠属、家鼠属和仓鼠科中的林鮃属、白足鼠属等。一般认为汉坦病毒有较严格的宿主特异性,不同型别的汉坦病毒有着不同的啮齿动物宿主,因此,不同型别汉坦病毒的分布主要是由宿主动物的分布不同所决定的。

(二)传播途径

HFRS的传播途径尚未完-全确定。目前认为可能的途径有3类5种,即动物源性传播(包括通过呼吸道、消化道和伤口途径)垂直(胎盘)传播和虫媒(螨)传播。其中动物源性传播是主要的传播途径,即携带病毒的动物通过唾液、尿液、粪便等排出病毒污染环境,人或动物通过呼吸道、消化道摄人或直接接触感染动物受到传染。感染病毒的孕妇有可能经胎盘将病毒传给胎儿,带毒孕鼠亦可将病毒传给胎鼠,这一传播途径对人类 HFRS的传播意义不大,但对维持该病毒自然疫源地的形成和发展具有重要作用。虽然能够从 HFRS病人的血、尿中分离到病毒,但尚未见在人-人之间水平传播HFRS的报道;只是在 HPS中证实了存在人-人之间的水平传播。

(三)易感人群

人类对汉坦病毒普遍易感,但多呈隐性感染,仅少数人发病;正常人群的隐性感染率因病毒型别和生产、生活条件的不同而异,从1%~20%不等。

(四)HFRS的流行地区和季节

HFRS的发生和流行具有明显的地区性和季节性,这与宿主动物的分布与活动密切相关。在我国,汉坦病毒的主要宿主动物和传染源是黑线姬鼠和褐家鼠,主要存在姬鼠型(汉滩型)疫区、家鼠型(汉城型)疫区和混合型疫区。姬鼠型疫区的 HFRS流行高峰在11~12月间(6~7月间还有一小高峰),家鼠型疫区的流行高峰在3~5月间,而混合型疫区在冬、春季均可出现流行高峰。

三、致病性与免疫性

(一)致病性HFRS的潜伏期一般为两周左右,起病急,发展快。典型病例具有三大主症,即发热、出血和肾脏损害;典型临床经过可分为五期,即发热期、低血压休克期、少尿期、多尿期和恢复期。HFRS的发病机制及病理变化很复杂,有些环节尚未完-全明确,目前认为与病毒的直接损伤作用和免疫病理损伤作用均有关。 

1.病毒的直接损伤作用 近年来对汉坦病毒受体的研究取得了一定的进展,已证实致病性和非致病性汉坦病毒的主要受体分别是β,和B,整合素。汉坦病毒具有泛嗜性,可感染体内的多种组织细胞,如血管内皮细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞、血小板等,但主要的靶细胞是血管内皮细胞。病毒在血管内皮细胞内增殖,引起细胞肿胀和损伤、细胞间隙形成、血管通透性增加,血管内皮生长因子通路在病毒致内皮细胞通透性增加和损伤的过程中起到了重要作用。另外,汉坦病毒感染还可造成血小板的损伤并直接引起细胞凋亡。感染的单核细胞可携带病毒向其他组织扩散。

2.免疫病理损伤 汉坦病毒诱导机体产生的体液免疫和细胞免疫具有双重作用,既参与机体对病毒的清除,又可介导对机体的免疫损伤,参与病毒的致病过程。①体液免疫应答:HFRS病人早期血清中IgE和组胺水平明显增高,毛细血管周围有肥大细胞浸润和脱颗粒,说明存在I型超敏反应;在OHFRS发病早期病人血中即产生大量特异性抗体,并迅速形成循环免疫复合物,沉积到小血管、毛细9血管、血小板、肾小球、肾小管基底膜等处,随之激活补体,促使肥大细胞及受损血小板释放血管活性愍物质、凝血因子等参与血管扩张和通透性增加的作用,引起血管和组织的病理损伤,产生低血压、休克和肾脏功能障碍;大量血小板聚集、破坏并发生功能障碍等,是引起广泛出血的原因之一,以上均表明血型超敏反应参与了发病。②细胞免疫应答:HFRS病人急性期外周血中特异性CD8*T细胞、NK细胞活性增强,IFN、TNF、sIL-2受体水平明显增高,IL-2水平下降,提示细胞免疫在汉坦病毒的致病过程中也具有重要作用。

(二)免疫性

HFRS病人在发热1~2天时即可检测出特异性IgM抗体,第7~10天达高峰;第2~3天可检测出特异性IgG抗体,第14~20天达高峰,可持续多年甚至终生;但隐性感染产生的免疫力则不持久。在不同的抗体成分中,对机体起免疫保护作用的主要是由病毒包膜糖蛋白刺激产生的中和抗体;细胞免疫在对机体的免疫保护中也起重要作用。HFRS病后可获稳定而持久的免疫力,二次感染发病者极为罕见。

四、微生物学检查法

(一)免疫学检查

1..检测特异性IgM抗体 特异性IgM抗体在发病后1~2天即可检出,早期阳性率可达95%以上,不典型病例或轻型病例亦是如此,因此检测出此抗体具有早期诊断价值。检测方法有间接免疫荧光法和 ELISA,后者又可分为IgM捕捉法和间接法,其中以 lgM捕捉法的敏感性和特异性为最好

2.检测特异性lgG抗体 病后特异性IgG抗体出现也较早,且维持时间很长,因此需检测双份血清(间隔至少1周),第二份血清抗体滴度升高4倍以上方可确诊。常用检测方法为间接免疫荧光法和ELISA。此两种方法还可用于 HFRS的血清流行病学调査。此外,目前临床上可以通过使用胶体金试剂盒对病人进行早期快速检测,对于病情的诊断具有辅助意义。


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(二)病毒分离

病毒分离只用于少数情况下,如某一地区首-例HFRS病人的确定,或怀疑感染新的病毒亚型等。取病人急性期血液(或死者脏器组织)或感染动物肺、脑等组织接种于Vero E6细胞,培养7~14天后,用免疫荧光染色法检查细胞内是否有-病毒抗原,胞质内出现黄绿色颗粒状荧光为阳性。也可取检材通过颅内接种小白鼠乳鼠,逐日观察动物有无发病或死亡,并定期取动物脑、肺等组织,用免疫荧光法或ELISA法检查是否有-病毒抗原。用细胞或动物分离培养阴性者应继续盲传,连续三代阴性者方能肯定为阴性。

五、防治原则

(一)预防一般预防主要采取灭鼠、防鼠、灭虫、消毒和个人防护措施。目前国内使用的 HFRS疫苗主要是週湖惑细胞培养灭活双价疫苗(汉滩型和汉城型),接种人体后可刺激产生特异性抗体,对预防 HFRS有较好效果。

(二)治疗对于 HFRS早期病人,一般均采用卧床休息,以及以调节水与电解质平衡为主的综合对症治疗措施,利巴韦林具有一定疗效。我国研制的抗肾综合征出血热病毒单克隆抗体的临床试验结果表明,安全性好,疗效确切,优于常规治疗药物。

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