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病原生物学出版教材-文字教材:高级医学微生物学(主编)第8章 新现与再现的病原微生物
来源:南方医科大学精品课程网 更新:2013/9/13 字体:

第8章  新现与再现的病原微生物

在人类历史上,病原微生物所致的传染病一直是人类健康的主要威胁。天花曾肆虐人类达二千多年;14世纪的鼠疫曾夺去1/3欧洲人的生命;19世纪,霍乱曾带给人类深重的灾难;1918~1919年死于流感的人数超过2 500万,比第一次世界大战中死亡的人数还要多。长期以来,人类与传染病进行了不懈的斗争,并取得了辉煌的成就,到20世纪50年代,许多长期威胁人类生命的传染病得到有效控制,全球传染病死亡人数占总死亡人数的比例由19世纪的50%~60%下降到10%,人的死因排位也由传染病为主转为心脑血管病、肿瘤及意外伤害为主。

近二十多年来,传染病又在人间肆虐,一些前所未闻的病原微生物,如人类免疫缺陷病毒、埃波拉(Ebola)病毒、霍乱弧菌O139、大肠埃希菌O157∶H7等不断引起传染病的暴发和流行,使社会为之恐慌。某些早已得到有效控制的传染病如病毒性肝炎、流行性感冒、结核、霍乱等又在全球复活,流行十分猖獗。近年来,全球每年因感染性疾病致死的人数约1700万,占死亡总人数1/3,在发展中国家有半数死因是由病原微生物所致,传染病仍是人类健康的主要威胁,新现(Emerging)与再现(Re-emerging)的病原微生物受到广泛的重视。

第一节  新现与再现病原微生物的概述

一、新现病原微生物的种类

据WHO报告,自1973年以来新现的病原微生物有30多种(表8-1)。在新现病原微生物中,被称为“世纪瘟疫”的HIV自1981年被发现以来,其感染已席卷全球,感染率急剧上升,至2001年11月,全球HIV的感染者累计已超过6000万,死亡人数累计近2000万,每天新增感染者16000人。我国自1985年发现第一例HIV感染者以来,全国各省市均已遭到HIV的袭击,估计到2002年受感染人数已超过200万。

1976年以来,埃波拉病毒在非洲引起的埃波拉出血热以其极强的传染性、极高的死亡率而被称为“死亡天使”。2002年底在我国广东省最先发现的传染性非典型肺炎具有高度传染性,很快在30多个国家和地区暴发流行,病死率高达5%-10%,引起社会恐慌。

1986年首先在英国出现的“疯牛病”目前已席卷整个欧洲,至2000年底,已有超过18万头牛受感染,特别是与“疯牛病”相关的人类新型克-雅病的出现,更引起国际社会的高度紧张。

此外,O139霍乱弧菌、0157∶H7大肠埃希菌以及1997年香港发现禽流感也已引起人们的极大关注。

表8-1  1973年以来新现的病原微生物

年份

病  原  体

所  致  疾  病

1973

1975

1975

1976

1977

1977

1978

1980

1981

1982

1982

1982

1983

1983

1986

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1995

1996

1997

1997

1998

1999

2003

轮状病毒(Rotavirus)

甲型肝炎病毒(Hepatitis A virus)

人类细小病毒B19(Parvovirus B19)

埃波拉病毒(Ebola virus)

汉坦病毒(Hantaan virus)

嗜肺军团菌(Legionella)

丁型肝炎病毒(Hepatitis D virus)

人嗜T细胞白血病病毒1

(Human T-lymphotropic virus 1)

产毒素金黄色葡萄球菌

(Toxin producing strains of S.aureus)

肠出血性大肠埃希菌(E.coli O157:H7)

人类T细胞性白血病病毒2

(Human T-lymphotropic virus 2)

伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)

人类免疫缺陷病毒

(Human immunodificiency virus)

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)

人类疱疹病毒6型(Human herpesvirus 6)

戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus)

埃立克次体(Ehrlichia chafeensis)

人类疱疹病毒7型(Human herpesvirus 7)

Gunarito 病毒

O139霍乱弧菌(Vibrio cholerae O139)

辛诺柏病毒(Sin Nombre virus)

Sibia 病毒

人类疱疹病毒8 型(Human herpesvirus 8)

庚型肝炎病毒(Hepatitis G virus)

朊粒(Prion)

输血后肝炎病毒

(Transfusion Transmitted virus)

禽流感病毒(H5N1)

西尼罗病毒(West Nile virus)

尼派病毒(Nipah virus)

SARS冠状病毒

婴儿腹泻

甲型肝炎

慢性溶血性贫血、再障危象、幼儿急疹

埃波拉出血热

肾病综合征出血热

军团菌病

丁型肝炎

T细胞淋巴瘤、白血病

中毒性休克综合征

出血性结肠炎

毛细胞性白血病

莱姆病

艾滋病

慢性胃炎消化性溃疡

幼儿玫瑰疹

戊型肝炎

立克次体病

热性皮疹、中枢神经系统感染

委内瑞拉出血热

霍乱

成人呼吸窘迫综合征

巴西出血热

艾滋病相关卡波氏瘤

庚型肝炎

新型克-雅氏病

输血后肝炎

流感

尼罗河热

脑炎

严重急性呼吸系统综合征

二、再现病原微生物的种类

表8-2列举了WHO公布的近20年来再现的病原微生物及其所致疾病。

在死灰复燃的20多种病原微生物中,危害最严重的主要有霍乱弧菌、结核分枝杆菌、白喉棒状杆菌、登革病毒等。1991年南美发生霍乱大流行,发病人数达60万。1999年61个国家报告霍乱病例共有254310例。2001年南非暴发霍乱,持续8个月,共有86 107人发病,死亡181例。

结核分枝杆菌感染特别是多重耐药结核分枝杆菌感染已成为全球的严重公共卫生问题,目前全球有1/3的人感染了结核分枝杆菌,平均每年约有800多万人发病,尤其是有3%的新病例与HIV混合感染有关,且此比例正在迅速上升。结核病与HIV形成了当代一种致死性的结合模式,被称为“死亡伙伴”。耐药性、移民和HIV感染是21世纪全球控制结核病面临的三大难题。

随着气候改变和城市化倾向,登革病毒感染范围不断扩大,全球每年约有5 000万人感染登革病毒,50万人需住院治疗。特别是1995年以来,登革热在拉美各国蔓延迅速,登革出血热的病例急剧增多,已成为一个严重的公共卫生问题。

在我国已基本杜绝30年之久的性传播疾病于20世纪80年代初开始死灰复燃,且愈燃愈烈。1994年印度发生肺鼠疫流行,震惊世界。

表8-2  再现的病原微生物

病原体

所致疾病

霍乱弧菌(V.cholera)

鼠疫耶氏菌(Y.pestis)

布鲁菌(B.Melitensis)

沙门菌(S.typhimurium)

白喉棒状杆菌(C.diphtheriae)

A群链球菌(Pyogenic Streptococcus)

百日咳鲍氏菌(B.pertussis)

脑膜炎奈瑟菌(N.meningitidis)

结核分枝杆菌(M.tuberculosis)

淋病奈瑟菌(N.gonorrhoeae)

战壕热罗沙利马体(Roch.Quintana)

恙虫病立克次体(R.tsutsugamushi)

狂犬病病毒(rabies virus)

黄热病病毒(Flaviviruses)

登革病毒(dengue virus)

梅毒螺旋体(Treponema pallidum)

霍乱

鼠疫

布鲁菌病

沙门菌病

白喉

链球菌毒素休克综合征

百日咳

流行性脑脊髓膜炎

结核病

淋病

战壕热

恙虫病

狂犬病

黄热病

登革热、登革出血热

梅毒

三、新现与再现病原微生物的起因

(一)病原体的进化

进化是生物界的普遍规律。病原体为适应外界环境而不断进化,原来无毒力或弱毒力的细菌变为有毒力或强毒力的细菌,非病原菌变成病原菌。病原体进化的原因主要有:

基因变异  细菌通过基因突变使自身的基因结构发生改变,或从外界摄取基因,从而获得新的致病能力。例如,沙门菌在漫长的进化过程中,首先通过质粒或噬菌体介导的基因转移,从大肠埃希菌获得了SPI-1毒力岛,使之能侵袭肠粘膜上皮细胞;然后通过点突变及水平转移获得SPI-2毒力岛,并通过进一步进化获得可选择性传播的质粒,从而获得致病能力。O139霍乱弧菌的出现是由于该菌通过基因转移获得1个毒力岛,使之成为新病原。O157∶H7大肠埃希菌通过噬菌体介导获得志贺样毒素(Shiga-liketoxin, SLT)基因,使之具有产毒能力。

自然选择  外界环境和宿主的代谢、免疫或遗传状态发生改变等因素对病原体的进化起推动作用。最为典型的是流感病毒,每当大流行后,人群对流感病毒普遍产生免疫力,在人群的免疫压力下,流感病毒发生基因突变和重组,形成新的亚型,那些与人群免疫压力相应的病毒株被淘汰,能逃避人群免疫压力的新亚型被选择出来,成为新病原,造成流感新的流行。

耐药菌株的出现也是突变与选择的结果。由于大量使用抗微生物药物,尤其是不合理用药,大量的敏感菌株被杀灭,少数细菌因环境压力而发生基因突变或获得外源性基因,形成耐药菌株,并得以大量繁殖成为优势菌株而广泛传播。例如,O157∶H7大肠埃希菌是一种机会致病菌,由于饲料中经常使用抗生素,使其变成致病力极强并对多种抗生素耐药的变异菌株,再由动物粪便等途径污染水源和食品,造成食物中毒暴发流行。

微生物在长期进化过程中形成了能适应新的宿主环境的形态、生理和生化代谢,不断出现新的致病微生物,由腐生进化为寄生,由非致病菌进化为致病菌或条件致病菌。例如,空肠弯曲菌原本是动物(特别是禽类)的病原菌。人与家禽家畜频繁接触,该菌有机会侵入人体,逐渐适应人体内环境而在肠道定植,到20世纪70年代已成为腹泻的重要病原菌之一。

(二)生态学改变

生态学改变可直接影响病原微生物的生存、变异、带毒动物活动区域的变迁以及媒介昆虫的分布,从而使新病原在人类传播,某些旧的传染病重新流行。

气候改变  近几十年来全球气候持续变暖,导致热带、亚热带的范围不断扩大,严重影响了动植物生态系统,使生物群落、传播疾病的啮齿类动物及昆虫媒介的种属、分布区域和密度等方面发生了生态平衡的改变。某些原来局限于南半球的热带病已蔓延到北半球。例如,登革热以前主要发生在东南亚和西太平洋的热带、亚热带地区,由于气候改变等原因,近年来作为传播媒介的白纹伊蚊已在美洲大量繁殖,导致登革热在美洲各国迅速蔓延,不断发生暴发流行。又如,1993年美国西南部发生新型汉坦病毒所致的肺综合征出血热的流行,就是由于降雨量超过了正常范围,结果植被大量生长,导致作为该病毒储存宿主的鹿鼠数量猛增,使之与人类的接触更为频繁,病毒感染范围扩大。

此外,在炎热潮湿的环境下有利于病原体的存活与繁殖,使霍乱、细菌性痢疾、O157∶H7大肠埃希菌等新旧肠道传染病肆虐。

人口增长  20世纪以来世界人口快速增长,据统计,1830年世界人口只有10亿,1930年为20亿,到2000年高达60亿,最近70年间增长了3倍。预计到21世纪末世界人口将达到140亿,其中95%的增长发生在发展中国家。人口增加使环境CO2含量增加,温室效应问题更加严峻。人口的压力需要更多的土地和农业,需要更多能源和灌溉,人们大量砍伐森林,开垦草原,修堤筑坝,造成严重的生态失调,并使野生动物栖息地缩小,密度增加,人类暴露于带毒动物和传播媒介的机会也随之增加,导致某些原来只在野生动物中间传播的病原微生物发生宿主转换,在人间暴发和流行。如莱姆病、Ebola出血热、阿根廷出血热玻利维亚出血热的出现和流行均与人类的侵入有关。此外,由于人口爆炸所引发的城市化倾向、饥荒等社会问题均有利于新病原的传播与流行。

(三)社会和行为因素

社会动乱、难民潮等造成人们流离失所,饥寒交迫,对传染病的易感性大大增加,使新旧传染病易于流行。

随着交通工具的迅速发展,跨越国界的旅游、经商等国际交往日益增多,增加了人与人接触的机会,使传染病在全球的传播变得轻而易举,最明显的例子是艾滋病。

全球化趋势的包装食品和冷藏食品也使食源性传染病易于传播。由于消毒不完善或长期保存,使一些致病微生物存活,容易引起肠道传染病的流行,例如O157∶H7大肠埃希菌可通过污染牛肉的汉堡包引发食物中毒。

人类的不良行为,如吸毒、性生活紊乱等可加速血源性传播和性传播的微生物的感染和流行。

滥用抗生素和杀虫剂,使病原体与传播媒介的耐药性日益增多,并且逐渐升级,成为当今防病治病的一大障碍。此外,应用免疫抑制剂、抗癌药物和介入性诊治手段等医源性因素,可大大地降低宿主的免疫力,使条件致病微生物成为医院感染的新病原。

此外,认识的局限性也是导致一些病原微生物长期未被发现的重要原因。一些过去认为是非传染病或慢性病中找出病原体,并确认其传染性。例如,幽门螺杆菌是引起萎缩性胃炎和消化性溃疡的病原菌,而人类胃炎和胃溃疡已有很长的历史,幽门螺杆菌事实上早已存在,只是由于种种原因直到1983年才被发现。

总之,新现病原微生物的产生原因相当复杂。在人类与微生物的长期斗争中,一些病原体(如天花)被消灭,也总有一些新病原体(如SARS病毒)出现,这将是无止境的。人类应高度警惕和重视新现传染病的出现,加强基础研究和必要的技术储备,提高快速、准确鉴定新病原体和预测及监视新传染病出现的能力。

 

第二节 霍乱弧菌O139

霍乱弧菌有不耐热的鞭毛(H)抗原和耐热的菌体(O)抗原 。O抗原特异性高,具有群和型的特异性,是分群和分型的基础。根据O抗原的不同,目前可将霍乱弧菌分为O1~O155个血清群。

人类历史上曾发生过7次霍乱大流行,每一次流行都是由O1群霍乱弧菌的古典生物型或埃尔托(El Tor)生物型引起的。1992年印度和孟加拉国等孟加拉湾沿岸城市发生了霍乱样疾病的暴发流行,从病人中分离的霍乱弧菌菌株与O1 群及非O1群霍乱弧菌(O2~O138群)的诊断血清均不发生凝集,这一尚未被记载的新型霍乱弧菌被命名为霍乱弧菌O139。由于该菌引起的霍乱样腹泻在临床上和流行病学上与O1群所致的霍乱基本相似,WHO已将其定为霍乱的病原体。

一、生物学特性

形态与结构  与O1 群霍乱弧菌相似,为革兰阴性弧菌,菌体单端有1根鞭毛。O139 群霍乱弧菌有荚膜,而O1群则没有荚膜。

基因组结构特点  由2条环形染色体组成,大小分别约为2.96Mb和1.07Mb,G+C含量为47.7%。大多数与生长、存活和致病性相关的基因位于染色体1上,染色体2则含有更多的假设基因和未知功能基因。霍乱弧菌的重要毒力基因有:①CTX基因元件,其中的ctxAB基因编码霍乱肠毒素(CT)。CTX元件以噬菌体形式存在,称之为CTXφ。CTXφ是温和噬菌体,内含环状单链DNA,包括核心区(4.5kb)和RS2区(2.4kb),前者含有CT基因和噬菌体形态相关的基因,与致病性有关,后者与噬菌体的复制和位点特异性整合有关。CTXφ能特异性地感染并整合至霍乱弧菌的基因组,成为CTX前噬菌体,形成一个稳定的溶原性细菌;②毒力岛VPI,编码Tcp菌毛,是该菌定居因子,也是CTXφ进入霍乱弧菌的受体(参见第2章)。VPI可能来源于丝状噬菌体VPIφ。VPIφ基因组为单正链DNA(40kb),仅在流行株或大流行株中存在,而在非致病株中不存在,并且能在霍乱弧菌之间转移。现在一般认为无毒株必须获得CTXφ和VPIφ之后,才能成为致病株;③toxR,调控CT和Tcp编码基因的表达。

霍乱弧菌O139 没有典型的O1 群O抗原基因,而出现1个约3.5kb的新基因,编码与O1 群不同的O抗原和荚膜多糖抗原。此外,从七次世界大流行的变化和相应的致病株的演化过程来看,霍乱弧菌的基因型和表型都处在不断变化之中。

生化反应  O139 群与O1 群霍乱弧菌相似,但对O/129弧菌抑制试验(二氨基二异基蝶上啶敏感试验)不敏感。

抵抗力  与O1 群霍乱弧菌基本相同,但在水中的存活时间比O1群霍乱弧菌长。

二、致病性

致病物质  与O1 群基本相同,能产生霍乱肠毒素(cholera toxin,CT)、副霍乱肠毒素(accessorycholera enterotoxin,Ace)、小带联结毒素(zonulaocclludens toxin,Zot)、毒素协同调节菌毛(toxin-coregulated pilus,Tcp)、核心编码菌毛(core-encoded pilus,Cep)、辅助定居因子(accessorycolonization factor,Acf)、溶血素/溶细胞素(hemoly cytolysin)等致病因子。其中Tcp、Acf等编码基因位于霍乱弧菌毒力岛(VPI)上(参见第2章)。编码以上致病因子的毒力基因与O1群相似,尤其是毒力表达调控系统与O1 群几乎完全一致。基因序列分析结果表明,其毒素协同调节菌毛(tcpA)基因与El Tor生物型的同源性为96%, 与古典生物型的同源性为77%,表明O139群与ElTor生物型的关系较古典生物型密切。

关于霍乱弧菌O139的起源有3种推测:①El Tor生物型菌株发生突变形成的新的血清群;②O139型菌株从ElTor生物型菌株获得毒力基因;③O139型菌株本来就存在于外环境中,只是由于数量少而未被检测到,但某些未知的环境条件的改变促使其迅速增加而成为优势菌群,呈现流行趋势。

所致疾病  引起烈性肠道传染病霍乱,为我国甲类法定传染病。鞭毛、Acf等有助于细菌穿过肠粘膜表面的粘液层,依靠菌毛粘附并定居于小肠粘膜上皮细胞刷状缘的绒毛上,大量繁殖后产生霍乱肠毒素(CT)。

CT是目前已知的致泻毒素中毒性最强的一种,为AB型毒素,由A亚单位(27.2kDa)和5 个相同的B亚单位(11.7kDa)构成的多聚体蛋白。B亚单位为结合单位,可与小肠粘膜上皮细胞表面的受体-神经节苷酯GM1结合,然后插入细胞膜,形成一亲水性穿膜孔道,有助于A亚单位通过孔道进入胞浆。A亚单位是毒性单位,在发挥毒性作用前经细胞蛋白酶裂解成A1和A2两条多肽。A1具有腺苷二磷酸核糖基转移酶的活性,可将NAD(辅酶I)上的腺苷酸核糖转移到G蛋白上,从而激活腺苷酸环化酶,促进胞内ATP转变为cAMP,cAMP水平升高。cAMP进一步激活蛋白激酶,导致肠粘膜内皮细胞对Na+和Cl-的吸收减少,Cl-和HCO3-分泌增加,水分外流,使大量肠液积聚,产生严重的水样腹泻和呕吐等症状。由于大量水分和电解质丢失而导致代谢性酸中毒,低碱血症和低容量性休克及心力不齐和肾衰竭,如未经治疗,病死率高达60%。

此外,Zot 可作用于小肠粘膜上皮细胞间的紧密联结,增大细胞间隙,引起肠粘膜渗透性增加。Ace在家肠段结扎试验中,可使结扎的肠段积液。

除上述与O1群霍乱弧菌相同的致病物质外,O139群霍乱弧菌的荚膜多糖和特殊的LPS亦具有抵抗血清杀菌物质及粘附作用。

三、流行病学特征

传染源和传播途径  在自然条件下,人类是霍乱弧菌的唯一易感者。霍乱弧菌O139的传播途径与O1群相似,主要是经污染的水源或食物传播。人群对该菌株普遍易感,但发病以成人为主。

流行概况  在霍乱流行史上,自1817年以来,已发生过7次世界性霍乱大流行。前6次(1817~1923年)霍乱大流行均由古典生物型霍乱弧菌引起,起源于孟加拉盆地。第7 次(1961~)世界性霍乱大流行由ElTor生物型取代古典生物型引起流行,起源于印度尼西亚,现已传遍全球。

1992年10~11月,印度南部马德拉斯市及其周围城市发生类似霍乱的暴发流行,发病15000例,其中230人死亡。几周之后传播到印度其他地区,病例数大量增加。1993年1月至4月,东部的加尔各答及邻近地区报告病例13 275 个,死亡434人。1992年12月霍乱开始蔓延到孟加拉国,在随后的短短三个多月内,共207 297 人,死亡1 973 人。此后,流行迅速传遍亚洲,至1999年底东南亚已有11个国家和地区报告分离到霍乱弧菌O139。我国1993年开始在新疆、海南、浙江、湖南、广东及香港地区发现病例和小型流行,至1999年已报告病例600多例。

由于霍乱弧菌O139所致霍乱来势凶猛,传播迅速,人群对该菌株缺乏免疫力,因此,国际社会广泛关注O139群霍乱弧菌是否会取代O1群引起第8次世界性霍乱大流行。

四、微生物学检查法

霍乱是烈性传染病,对首例患者的病原学诊断应快速、准确,并及时作出疫情报告。霍乱弧菌O139的病原学诊断方法与O1群基本相同,可采集粪便或呕吐物作病原学检查。

直接镜检  可见革兰染色阴性的弧菌,无芽胞,有荚膜(绝大多数O1群霍乱弧菌无荚膜)。悬滴标本检查:霍乱弧菌菌体末端有1根鞭毛,镜下可见运动活泼呈流星样运动的弧菌。

分离培养与鉴定  常将标本先接种在碱性蛋白胨水培养基中增菌,然后再作直接镜检或分离培养。目前常用的培养基为选择性培养基TCBS(thiosulfate-citrate-bile salts sucrose)。经培养后挑选可疑菌落(菌落呈黄色)进行生化反应及与O139群抗血清作凝集反应。鉴别试验列于表8-3。

表8-3  古典生物型、El-Tor生物型、O139霍乱弧菌的鉴别

鉴别试验

古典型

El Tor型

www.med126.com/yishi/

O139型

VI组霍乱噬菌体裂解试验(106颗粒单位)

+

-(+)

-

V组霍乱噬菌体裂解试验

-

+

-

粘菌素B敏感试验

+

-(+)

-

鸡血清凝集试验

-(+)

+(-)

+

V-P试验

-

+(-)

+/-

绵羊红细胞溶血试验

-

+(-)

+

0/129弧菌抑制试验

+

+

-

O1群血清凝集试验

+

+

-

O139血清凝集试验

-

-

+

PCR检测  采用PCR检测霍乱肠毒素ctxA和tcpA基因,可区分霍乱弧菌和非霍乱弧菌,再根据tcpA基因的不同DNA序列可区分古典生物型、ElTor生物型、霍乱弧菌O139。4h即可获得结果,能检出每毫升碱性蛋白胨水中10个以下的霍乱弧菌,因此,PCR法具有敏感、特异和快速等优点。

五、防治原则

与预防O1群霍乱一样,要坚持“标本兼治,治本为主”的原则,应加强饮水和粪便管理,早期发现包括轻症病人和不显性感染者在内的所有感染者,立即隔离并及时上报,就地诊治,以免疫情扩大蔓延。

霍乱弧菌O139与O1群霍乱弧菌所致霍乱的疗法无区别。由于大量丢失水和电解质是霍乱的病理特征,故及时和适当补充液体和电解质是治愈霍乱的关键。霍乱弧菌O139感染所致腹泻经迅速口服与静脉补液可使病死率下降至1%以下。抗菌疗法可缩短病程,减少腹泻次数和从粪便中清除病原菌,但仅作为辅助疗法,不能代替补液疗法。O139霍乱弧菌对四环素诺氟沙星氨苄西林氯霉素红霉素庆大霉素等较敏感。

第三节  大肠埃希菌O157∶H7

大肠埃希菌(E.coli)通称大肠埃希菌。根据O抗原的不同,可将大肠埃希菌分为170多个血清型,绝大多数大肠埃希菌是人体正常菌群,只有某些血清型与腹泻有关,称为致泻性大肠埃希菌。目前,根据毒力基因、致病性及流行病学等特征,国际上将致泻性大肠埃希菌分为五大类,即肠产毒型大肠埃希菌(EnterotoxingenicE.coli,ETEC)、肠侵袭型大肠埃希菌(Enteroinvasive E.coli,EIEC)、肠出血型大肠埃希菌(EnterohemorrhagicE.coli,EHEC),肠集聚型大肠埃希菌(Enteroaggregative E.coli,EaggEC)和肠致病型大肠埃希菌(EnteropathogenicE.coli,EPEC)。

肠出血性大肠埃希菌以O157∶H7血清型为最主要的致病菌。过去,O157∶H7大肠埃希菌被认为是一种罕见的血清型,不具致病性。美国疾病控制中心(CDC)检测了1982年以前收集的3200多株大肠埃希菌菌株,仅发现1株是O157∶H7。英国追朔了1983年以前5年中收集到的1万多株大肠埃希菌菌株,也仅发现 1株是O157∶H7血清型。1982年美国发生了出血性肠炎(Hemorrhagiccolitis,HC)的暴发流行,病原体检查证实是由O157∶H7大肠埃希菌所致,因此,大肠埃希菌O157∶H7是一种新型的致泻性大肠埃希菌。

一、生物学特性

大肠埃希菌O157∶H7的形态染色、培养特性与其他血清型的大肠埃希菌相似。不同之处是对酸性环境抵抗力较强,在pH2.0左右的苹果汁中8℃条件下可存活10~31d,在pH3.6~3.9溶液中5℃条件下可存活50d,在井水中可存活7d以上。但大肠埃希菌O157∶H7不耐热,65~80℃条件下数分钟内即死亡。

二、致病性

致病物质  大肠埃希菌O157∶H7的致病因子主要有粘附因子和毒素。

1.粘附因子 大肠埃希菌O157∶H7进入消化道后,由紧密素(intimin)介导粘附到宿主回肠末端、肠和结肠上皮细胞表面,大量繁殖后释放毒素,引起血性腹泻。紧密素由染色体上的eaeA基因编码,是一种外膜蛋白,可介导细菌与上皮细胞紧密结合,继而使细胞内的肌动蛋白重排,导致微绒毛破坏,严重影响肠道的液体吸收功能(参见第2章)。

2.毒素 大肠埃希菌O157∶H7产生的毒素主要有志贺样毒素(shiga-like toxin,SLT)、溶血素和内毒素。SLT的生物学特性和致病性与志贺毒素非常相似,因能使vero细胞发生病变,又称为vero毒素。SLT由位于噬菌体上stx基因编码,有SLT1和SLT2二种类型。SLT1与志贺毒素(ST)基本相同,可被志贺菌抗毒素所中和。

SLT1由1个A亚单位和5个B亚单位组成,B亚单位与细胞表面的特异性糖脂结合,介导A亚单位进入宿主细胞,A亚单位入胞后裂解成A1和A2两个片段,A1与28SrRNA5'端4 324位腺嘌呤作用,使核糖体失活,蛋白质合成终止。SLT2与ST有60%的同源性,其主要的致病作用是能选择性地破坏肾小球微血管内皮细胞,导致局部血管内血栓形成和出血性肠炎的发生。SLT2比SLT1的毒性强,人感染了产SLT2毒株后,发生溶血性尿毒综合征的可能性会更大。

大肠埃希菌O157∶H7溶血素由 hlyA基因编码,其致病机制参见第3章。

所致疾病  人感染大肠埃希菌O157∶H7后,有多种临床表现,包括无症状感染、轻度腹泻、出血性肠炎、溶血性尿毒综合症(hemolyticuremic syndrome,HUS)、血小板减少性紫癜等。出血性肠炎是最常见临床类型,主要症状为突发性腹部剧烈疼痛,开始水样腹泻,数天后出现血性腹泻,低热或不发热。血性便病原菌分离的阳性率可达40%。

HUS的主要症状包括急性肾衰竭、血小板减少及溶血性贫血。HUS是儿童肾衰竭的常见病因,病死率达10%左右,30%患者可留有慢性肾衰、高血压或神经系统损害等后遗症。HUS是一种多病因疾病,药物、毒素及多种微生物均可成为其诱因,但由大肠埃希菌O157∶H7引起的HUS占50%以上。

三、流行病学特征

传染源  大肠埃希菌O157∶H7感染是一种人畜共患病,牛、鸡、猪、羊等动物可能是该菌主要的贮存宿主,传染源为受感染的人和动物,以及带菌者。

传播途径  病原菌主要随粪便排出,通过粪—口途径传播,也可通过人与人密切接触传播。人食入被O157∶H7大肠埃希菌污染的畜禽肉及肉制品食物(特别是牛肉)、水等而感染。1982年首次暴发大肠埃希菌O157∶H7流行就是由于汉堡包的牛肉受污染所致。1989年加拿大发生的大肠埃希菌O157∶H7暴发流行,原因是供水管道堵塞、破裂,导致市政供水系统受到污染。易感人群可为任何年龄组,但以5岁以下儿童和老年人多见。5岁以下儿童感染菌量可低于100个。

流行概况  1982年,大肠埃希菌O157∶H7引起的出血性结肠炎首次在美国暴发流行,之后,北美国家不断发生该菌引起的小型暴发和散发病例,病例报告呈逐年上升趋势,世界各地均有散发病例或地方性小流行,在某些地区甚至已跃居到细菌性腹泻病原的第二位。1996年日本大阪地区发生的暴发流行,患者逾万,死亡11人,这是世界上发生的最大一起大肠埃希菌O157∶H7暴发流行。我国在江苏、新疆和北京等地也发现大肠埃希菌O157:H7引起的散发病例。

大肠埃希菌O157∶H7感染病例不断增加的原因有:检测水平的提高和监测范围的扩大;动物宿主的带菌率上升;食品加工、包装、储存和运输以及食品供应的全球化等。

四、微生物学检查法

分离培养与鉴定  大肠埃希菌O157∶H7对山梨醇不发酵或缓慢发酵,而绝大多数其他血清型的大肠埃希菌和肠道菌群发酵山梨醇。故可采集粪便标本接种于鉴别培养基-山梨醇麦康凯琼脂平板中,挑选可疑菌落(无色)进行生化反应。再用O157∶H7标准血清与分离菌作玻片凝集试验,阳性者初步诊断为大肠埃希菌O157∶H7。

血清学试验  可用ELISA法检测STL1和STL2毒素。

PCR技术和DNA探针技术  可检测大肠埃希菌O157:H7的溶血素AB(H1yAB)基因和STL基因。

五、防治原则

避免与患者密切接触,在流行期间可对与患者有密切接触者或周围的易感人群使用抗生素预防。加强肉类等食品的卫生监督管理,避免食用烹调不足的牛肉等肉类食品。确保安全供水和搞好环境卫生。注意个人卫生。

治疗主要是根据腹泻病的一般原则,即支持疗法和适当使用抗生素。国际上对是否使用抗生素有不同看法,一种认为应使用抗生素杀菌,另一种认为使用抗生素杀菌后使毒素释放,诱发溶血性尿毒综合征。根据住院患者的资料,出血性肠炎是一种自限性疾病,抗生素的使用并不能缩短病程。

第四节 SARS冠状病毒

2002年底在我国广东省最先发现临床上类似肺炎的病例,称之为“传染性非典型肺炎”(infectious atypical pneumonia)。2003年3月世界卫生组织(WHO)命名为“严重急性呼吸系统综合征”(severe acuterespiratory syndrome,SARS),4月正式确认冠状病毒(coronavirus)的一个变种是引起SARS的病原体,称之为SARS冠状病毒(SARS-CoV)。其主要证据有:①不同实验室从多个国家或地区的SARS患者体内分离出该病毒;②该病毒可引起Vero E6细胞出现病变,SARS恢复期患者的血清可抑制病毒复制;③在电镜下观察到细胞培养物和SARS患者呼吸道标本中存在冠状病毒样颗粒;④采用免疫荧光试验,用恢复期患者血清可检测到受病毒感染的细胞;⑤用RT-PCR技术可在SARS患者的唾液、咽鼻吸出物中检出该病毒核酸;⑥该病毒接种至猴子体内可引起人类SARS样疾病。

一、生物学特性

形态与结构  SARS冠状病毒呈球形或椭圆形,直径为60~150nm不等。其形态学上最显著的特征是,在病毒包膜上有棒状刺突(club-shapedspike),使整个病毒颗粒外形如日冕或冠状(图8-1)。病毒核心含RNA和核衣壳蛋白。

图8-1  SARS冠状病毒形态与结构示意图

基因组的结构与功能  病毒核心为单正链RNA,大小约为29 .7kp,5'端有甲基化帽,3'端有poly A尾,包括多个开放阅读框架(图8-2),分别编码病毒的RNA多聚酶(RNA polymerase)、S 蛋白(spike protein,刺突蛋白)、E 蛋白(envelopprotein,包膜蛋白)、M蛋白(membrane protein,膜蛋白)、N 蛋白(nucleocapsid protein,核衣壳蛋白)和一些未知功能的蛋白,未发现血凝素酯酶(hemagglutinin-esterase,HE)。S蛋白在病毒与宿主细胞表面受体结合,以及介导膜融合进入细胞的过程中起关键作用,RNA多聚酶与病毒复制有关,可见,S蛋白和RNA多聚酶是筛选抗病毒药物的重要靶点。M蛋白是一种跨膜蛋白,在病毒的包膜形成和出芽释放中起重要作用。

图8-2  SARS-CoV病毒基因组结构分析图

不同实验室的基因测序结果显示,SARS冠状病毒的基因序列基本一致。与已知人类冠状病毒基因同源性较低,而与动物冠状病毒的同源性较高。根据已有的资料来看,SARS冠状病毒可能是一个比较稳定的病毒,这有利于宿主针对病毒特异性抗体的产生,降低复发感染的可能性,并增加疫苗研制的可行性。但也提示病毒随传代毒力降低的可能性减小,给控制SARS的流行增加难度。

复制 S蛋白与细胞膜上糖蛋白受体结合,通过膜融合以内吞方式进入宿主细胞内,首先直接以病毒基因组RNA为模板,翻译出RNA多聚酶。然后,利用该酶转录成负链RNA,作为病毒mRNA,合成病毒各种结构蛋白。以病毒负链RNA为模板,合成子代正链RNA。结构蛋白和基因组RNA在宿主细胞内质网处装配,产生新的子代病毒,并通过高尔基体转运,以出芽方式释放。

抵抗力  SARS冠状病毒易受各种理化因子的影响。对乙醚和乙醇敏感,紫外线照射、甲醛、高锰酸钾、去污剂可将病毒灭活。在痰、粪便、尿液和血液中,该病毒能长时间保持活力。在24℃条件下,在痰和粪便中存活约5d,在尿液中存活约10d,血液中可存活15d;在室内条件下,在物体表面可存活3d。56℃加热30min、100℃加热10min则可杀灭病毒。

二、流行病学特征

传染源与传播途径  传染源主要是患者。潜伏期患者传染可能性很小。治愈患者没有排毒现象,不存在传染性。在SARS流行的早期,平均每个患者能传染2~4个健康人,即SARS的“基本传染数”(basicreproduction number)约为3,低于天花、艾滋病、麻疹等(图8-3)。少数SARS病例传染性特强,称之为超级传播者(super-spreader),即并非所有患者都有同等传播能力,有的患者排毒量大,排毒时间长,特别是咳嗽症状明显、行气管插管术时喷出飞沫量多者,可能是最危险的传染源。例如,广东省一名患者感染了55名医务人员和20名家族成员。

图8-3  不同传染病的基本传染数(R)

SARS主要通过

以近距离飞沫传播,这是医务人员受感染的主要途径。也可通过手接触患者呼吸道分泌物,经口、鼻、眼传播。此外,亦可能存在粪-口途径传播。

流行概况  自2002年11月份以来,广东省部分地区发生医院和家庭聚集性的严重急性呼吸道综合征,并迅速蔓延至香港、北京、山西等地。至2003年6月底,我国共报告临床诊断病例5327人,死亡348人,病死率为6.5%。全球先后有32个国家和地区报告有SARS流行,分布于五大洲,其中中国(包括香港、台湾)、加拿大和新加坡等国情况较为严重。全球被感染人数超过8 000多人,其中800多人死亡,病死率约为10%。

SARS流行的主要特点有:①潜伏期较短,多为4~7d,起病急,病程进展较快;②人群普遍易感,从职业分布上,与患者密切接触的医务人员和家庭成员为高危人群,感染人数高达20%以上;从年龄分布上,感染者以青壮年(20~49岁)为主,约占SARS病例数80%,儿童及老年人较少,提示SARS的发病可能不符合病毒感染人体的一般规律。在死亡病例中,老年人比例较大,60岁以上者约占40%;③SARS流行的地区分布广,表现出“社区散发、医院流行”等特点。

三、致病性与免疫性

 致病性  SARS冠状病毒的致病机制尚不清楚。该病毒主要攻击肺、免疫系统和全身小静脉。病毒侵入人体后,可能产生超抗原,作用于单核-吞噬细胞系统,释放大量细胞因子,包括炎症细胞因子如IL-1、IL-6、TNF-α和趋化因子MIP(macrophage inflammatory protein),引起局部肺组织的超敏反应,导致肺血管内皮细胞及肺泡上皮细胞损伤。绝大多数患者T淋巴细胞下降,发病后平均约10d 下降至最低水平。所有SARS患者的CD4T淋巴细胞数量明显减少,死亡病例均低于200个/mm3,最低可少于50个/mm3,表明SARS冠状病毒对CD4T细胞免疫功能造成严重的急性损伤,甚至比人类免疫缺陷病毒(HIV)急性感染时对免疫功能的破坏还要严重。但与HIV感染不同的是,绝大多数患者的CD8T淋巴细胞也受到不同程度的破坏,最低仅为70个/mm3。T淋巴细胞数量的急剧下降可能是免疫反应过强所致的免疫细胞耗竭。

严重急性呼吸系统综合征(SARS)主要临床表现为:起病急,以发热为首发症状,体温一般>38℃,可伴有头痛、关节和肌肉酸痛、乏力、腹泻;常无上呼吸道卡他症状;可有咳嗽,多为干咳、少痰,偶有血丝痰;可有胸闷,严重者出现呼吸困难,进而发展为急性呼吸窘迫综合征、免疫功能低下和全身继发性感染。如治疗不及时会危及患者生命。SARS病死率可达3%~10%。

SARS临床上可分为:①普通型:包括病毒血症期(病毒复制阶段)、抗原抗体反应期(超敏反应和急性肺损伤阶段)和恢复期,每期各7d左右;②暴发型:产生严重肺渗出与过敏性血管炎,传染性极强且很难抢救。国内尚未见重发感染的病例。经过及时有效的机械通气和药物治疗,80%患者在病毒复制和超敏反应阶段即可出现好转。

免疫性  患者发病7d内血清中通常检测不到抗SARS抗体。10~14d后,IgM和IgG类抗体开始产生,并且IgM很快达到高峰。2个月后,约有1/3患者仍可检出IgM,IgG则达到高峰。3个月后,IgM基本消失,但IgG仍维持高水平,提示IgG可能是保护性抗体,恢复期患者血清可能不具有传染性,并为恢复期患者血清用于重症SARS的治疗提供了理论依据。

四、微生物学检查法

临床上尚无快速、特异、灵敏的早期检测SARS冠状病毒感染的方法。

病毒分离培养  是病毒性疾病诊断的“金标准”。在患者发病早期可采集咽拭子、漱口液或痰液,亦可采集尸检标本。可采用Vero E6细胞和MDCK细胞培养。急性期标本病毒分离阳性率高。

RT-PCR和荧光定量PCR  适于SARS的早期临床诊断,但仅40%~60%的患者检测结果呈阳性。

血清学试验  包括免疫荧光试验、酶联免疫吸附试验(ELISA)和胶体金免疫分析,均有赖于患者抗体的产生,而患者产生抗体一般需7d以上,在患病12d后检出阳性率较高。因此,血清特异性抗体检测无助于SARS的早期诊断。

五、防治原则

临床专家建议对患者实行早期氧疗并限制活动,早期给予小剂量短程激素可减低免疫病理反应,降低对肺部造成的损伤。同时使用抗病毒类药物,抑制病毒的大量复制,防止向重症发展;在患病中期和恢复期需防止激素带来的并发征,特别是防止细菌、衣原体和真菌等合并感染,此时应使用大剂量抗菌药物,并给予患者支持疗法。

关于恢复期血清治疗应予慎重,需做比较对照研究工作,作出科学结论;同时要严防肝炎病毒、艾滋病病毒的污染,并对资源的有限性予以充分考虑。

根据现有的基因组学序列分析发现,冠状病毒有一定变异,但不象HIV剧烈;同时,基于某些动物冠状病毒疫苗研制已有成功的先例,制备SARS疫苗是可能的,但同时必须考虑所选病毒株系是否具有代表性,猴子是否可作为理想的动物模型等。

SARS是一种新现的烈性传染病,有很多问题需要深入研究,包括SARS冠状病毒的来源、变异和传播途径与规律;有无动物宿主;有无帮凶病原体及其与元凶的关系;病毒未知蛋白的功能;病毒侵入宿主细胞和复制的机制;免疫/超敏反应与细胞凋亡和急性肺损伤的发病机制等。

第五节  埃波拉病毒

埃波拉病毒引起的埃波拉出血热是一种烈性传染病,以高热、疼痛、全身广泛性出血、多器官功能障碍、休克为主要特征,死亡率高达50%~90%。1976年该病毒首次在扎伊尔(现国名刚果)北部的Ebola河附近暴发流行,故命名为埃波拉病毒。

一、生物学特性

Ebola病毒为丝状病毒科的成员,病毒颗粒呈丝状,亦可呈分支状、U形或环状。毒粒直径80nm,长短不一,最长可达14000nm。毒粒有类脂包膜,包膜表面有长约7nm的糖蛋白刺突。衣壳为螺旋对称。病毒基因组为单负链RNA,长约12.7kb,由7个开放阅读框组成,依此为5'-L-VP24-VP30-G-VP40-VP35-N-3'。基因之间存在基因重叠。

病毒在胞浆内增殖,以芽生的方式释放。Ebola病毒可在多种培养细胞中生长,最常用的培养细胞为Vero细胞、MA-104、SW-13及人脐静脉内皮细胞等。病毒接种后7d可出现典型的细胞病变,并出现嗜酸性包涵体。

Ebola病毒可感染猴、乳鼠、田鼠和豚鼠,引起动物死亡。在恒河猴和非洲绿猴的实验性感染中,潜伏期4~16d,病毒在肝、脾、淋巴结和肺中高度增殖,引起器官严重坏死性损伤,以肝脏最为严重,并伴有间质性出血,以胃肠道最为明显。

Ebola病毒的抵抗力不强,在60℃30min的条件下死亡,对紫外线、脂溶剂、β-丙烯内脂、酚类及次氯酸敏感。

二、致病性和免疫性

致病性  Ebola病毒通过皮肤粘膜侵入宿主,主要在肝内增殖,亦可在血管内皮细胞、单核-巨噬细胞及肾上腺皮质细胞等增殖,导致血管内皮细胞损伤、组织细胞溶解、器官坏死和严重的病毒血症。单核-巨噬细胞释放TNF-α等炎症介质及血管内皮细胞损伤是导致毛细血管通透性增加、皮疹、出血和休克的主要原因。

Ebola出血热的潜伏期5~10d,临床特征是突发起病,开始表现为高热、头疼、肌痛、乏力等非特异症状,随后病情迅速进展,呈进行性加重并出现呕吐、腹痛、腹泻等。发病5~7d后,可发生出血现象,表现为呕血、黑便、瘀斑、粘膜出血及静脉穿刺处流血不止。患者明显消瘦、虚脱和感觉迟钝。病后7~16d常因休克、多器官功能障碍、弥散性血管内凝血和肝肾衰竭而死亡,病死率可高达90%。

免疫性  在发病后10~14d可出现循环抗体,但即使在疾病的恢复期也难以检出中和抗体,输入恢复期血清也无明显的保护作用,说明疾病的恢复与体液免疫可能关系不大,更可能与细胞免疫有关。

三、流行病学特征

传染源  Ebola出血热为一种具有高度传染性的疾病,人群普遍对Ebola病毒易感。感染者为传染源。虽然曾对流行区的哺乳类动物、鼠类、鸟类及昆虫等进行过病毒的分离,但迄今对Ebola病毒的储存宿主仍未完全清楚。大多数认为是蝙蝠,也有人认为Ebola病毒是一种植物病毒。

传播途径  主要有:①密切接触:急性期病人血液中病毒含量非常高,每毫升血液病毒粒子>106,高病毒血症可持续至病人死亡。病人的呕吐物、排泄物和结膜分泌物等都具有高度的危险性。接触病人的血液、体液和排泄物是产生感染病例的最重要原因。医护人员或病人家庭成员与病人密切接触是造成Ebola出血热扩大蔓延的一个重要因素;②注射传播:使用受到污染、未经消毒的注射器和针头也是Ebola出血热传播的重要原因;③空气传播:研究证实,猕猴中Ebola出血热的传播可因气溶胶引起,提示人类Ebola出血热亦可经空气传播。

流行概况  Ebola出血热首次于1976年在扎伊尔北部和苏丹南部同时暴发流行,扎伊尔发现病例318人,病死率88%;苏丹病例284人,病死率53%。1979年苏丹在原发区又发生埃波拉出血热流行,34人发病,22人死亡,死亡率65%。之后,此病销声匿迹。

1994年开始,埃波拉出血热在非洲加蓬、象牙海岸及扎伊尔等地重新出现并频频发生流行。其中,1995年扎伊尔发生流行规模最大,从4月至8月共有315人发病,244 人死亡,震惊世界。2000年8月至2001年1月乌干达暴发了更大规模的流行,428人发病,224人死亡,引起了东非国家的极度恐慌。此外,其他国家也发现带毒动物,1989年美国某动物检疫所发现从菲律宾及印尼进口的猕猴中检出Ebola病毒。

四、微生物学检查法

Ebola病毒传染性极强,早期临床症状易与其他病毒性出血热混淆,因此,及时准确地检出Ebola病毒,对控制Ebola出血热的流行和临床治疗具有重要意义。值得注意的是,标本的采集和处理必须在严格安全防护的实验室内进行。

病毒分离  标本可作动物接种或细胞培养以分离病毒。急性期标本病毒分离阳性率高,恢复期精液标本可持续几周病毒培养阳性。

检测抗体  用病毒感染的Vero 细胞提取物作抗原,用ELISA法检测血清IgG,亦可用IgM俘获ELISA或Westernblot法检测血清抗体。

检测病毒抗原和核酸  可在电镜下直接检测病人血清、尿和组织中的病毒颗粒。亦可用免疫荧光技术或免疫组化技术检测病毒抗原,还可用RT-PCR法检测病毒RNA。

五、防治原则

目前对Ebola出血热的预防尚无安全有效的疫苗,预防主要采取综合性措施,包括发现可疑病人应立即隔离,严格消毒病人接触过的物品及其分泌物、排泄物和血液等,尸体应立即埋葬或火化。对与病人密切接触者应受到监视,体温>38.3℃立即入院隔离。建立屏障治疗和护理常规,使用高效层流装置防止气溶胶感染及避免肠道外感染等。此外,应加强对进口灵长类动物的检疫。

治疗主要采用强化支持疗法,目前尚无对Ebola出血热有效的化学治疗剂,干扰素治疗也不能奏效。Ebola病毒对干扰素具有抗性的机制尚不清楚。

第五节  朊粒

人和动物的慢性中枢神经系统退行性疾病,如羊瘙痒症、人克-雅病和库鲁病的病因一直不明。经过近20年的研究,美国学者Prusiner于1982年提出朊粒(prion)是人克-雅病的病原体,并创建了prion一词。Prusiner因在prion研究中的杰出贡献而获得1997年诺贝尔生理学和医学奖。

朊粒又称朊病毒,是一种不同于细菌、病毒或类病毒的病原因子,在分类学上尚未定论,其本质是由正常宿主细胞基因编码的、构象异常的、不被大多数修饰核酸的方法灭活的蛋白质传染性颗粒(proeteinaceous infectious particle,prion),目前尚未检出任何核酸成分。Prion是人和动物的传染性海绵状脑病(transmissiblespongiform encephalopathy TSE)的病原体。

一、生物学特性

分子构型  大量的研究证明,prion是一种不含核酸和脂类的疏水性糖蛋白,由254aa组成,分子量为27~30kDa,故又称为PrP27~30,即抗蛋白酶蛋白或朊蛋白(protease-resistantprotein,PrP)。PrP 27~30是PrP33~35被蛋白酶K不完全消化的产物。PrP存在二种不同的分子构型(图8-1):

  PrPc(正常)PrPsc (致病)

图8-1 羊瘙痒病PrPc与PrPsc的三维结构

1.细胞朊蛋白(cellular PrP, PrPc)  是正常基因的产物,其三维结构具有4个α-螺旋,不含或仅含极少量的β折叠。这种构型存在于人体正常组织及感染动物的组织中,位于细胞表面,合成后被迅速降解,在通常情况下是无害的。

2.羊瘙痒朊蛋白(scrapie prion protine,PrPsc)  亦称PrPsc33~35,构型为2个α-螺旋和 4个β折叠,仅存在于感染动物的组织中,位于细胞内,具有致病性和传染性。

编码基因  PrP与目前已知的任何蛋白质都不具同源性,可能是一个独立的蛋白家族。根据PrP的部分序列克隆其同源cDNA基因发现,PrPc是宿主细胞基因PrP编码的。利用分子探针技术证明,人PrP基因位于第20号染色体短臂上,小鼠PrP基因则位于第2号染色体上,序列分析结果表明两者的同源性高达90%。人PrP基因有一个内含子和一个外显子,含单一的读码框,编码PrPc前体蛋白。该前体蛋白合成后被输送到细胞表面,经过一系列的翻译后修饰过程而转变为PrPsc。因此,PrPc和PrPsc在mRNA和氨基酸水平无任何差异,但理化特性和二级结构显著不同。

在家族性prion 疾病的家系中已发现PrP基因变异,多为重复片段的插入或点突变。转基因动物的实验证明,prion基因变异可导致传染性海绵状脑病。

增殖  PrP无需核酸可自行复制,但其增殖机制目前尚不清楚,研究结果表明,在正常情况下,PrPc作为许多细胞正常代谢产物被合成和降解,其结构的随机不稳定性能产生极少数单体结构—PrP*,作为形成PrPsc的中间体。PrP*既能重新变为PrPc,又可在未被降解前转变为PrPsc,或与PrPsc形成暂时性复合物(PrP*/PrPsc),然后再转化为2个分子的PrPsc。在下一循环中,2个PrPsc分子与2个PrP*或PrPc分子结合产生2个复合物,再分离为4个PrPsc,如此周而复始,形成指数性增殖。此外,可能还有某种蛋白质参与PrPsc的形成。

抵抗力  PrP对理化因素具有非常强的抵抗力。高压蒸气灭菌134~138℃18min不能使之完全灭活。对紫外线照射的抵抗力比常规病毒高40~200倍。在37℃以20%甲醛处理不能使之完全灭活。PrPc对蛋白酶K高度敏感而PrPsc对蛋白酶K有抗性。不被多种核酸酶(DNA酶和RNA酶)灭活。对干扰素不敏感。

二、致病性

致病机制  Prion的致病机制尚未明了,目前认为,PrPc转变为PrPsc是疾病发生的基本条件,PrPsc在中枢神经系统细胞内聚集而导致疾病的发生。一般认为,Prion是通过免疫细胞,包括淋巴细胞和树突状细胞,被运输到网状内皮系统,如脾脏。但Prion从网状内皮系统到中枢神经系统不可能由淋巴细胞完成,因为淋巴细胞通常是不能穿过血-脑脊髓屏障的,而是类似于狂犬病毒和疱疹病毒,Prion经周围神经途径侵入中枢,所以Prion病都具有类似的神经病理变化。

所致疾病  由Prion引起的疾病称为Prion病,它是一种人和动物中枢神经系统慢性退行性致死性疾病(表8-3),其共同特征是:潜伏期长,可达数年至数十年之久,一旦发病即呈慢性进行性发展,最终死亡。其病理特点是中枢神经元细胞退化、空泡化、弥散性神经细胞缺失、胶质细胞增生、淀粉样斑块形成,这些变化使得病理切片上观察到的脑组织呈海绵改变,故这类疾病亦称为“传染性海绵状脑病”(transmissible spongiform encephalopathy,TSEs)。临床上出现痴呆、共济失调、震颤等中枢神经系统症状。

表8-3  人和动物Prion病

动物Prion病

  羊瘙痒病(scrapie of sheep and goat)

  水貂传染性脑病(transmissible mink encephalopathy, TMM)

  鹿慢性消瘦症(chronic wasting disease of deer, CWD)

  牛海绵状脑病(bovine spongiform encephalopathy,BSE)

  海绵状脑病(feline spongiform encephalopathy,FSE)

人类Prion病

 库鲁病(Kulu disease)

  克-雅病(Creutzfeld-Jakob disease,CJD)

     格斯特曼综合征(Grestmann-Straussler Syndrome,GSS)

 致死性家族失眠症(fatal familial insomnia,FFI)

 克-雅病变种(variant CJD, v-CJD)

1.瘙痒病  是第一个被发现的传染性海绵状脑病,发生在绵羊和山羊,在欧洲已流行了近300 年。感染动物表现为消瘦、步态不稳、脱毛、麻痹等,并因患病羊由于瘙痒而常在围栏上摩擦身体而得名,病死率极高。羊瘙痒病可通过病变组织人工感染实验动物,建立小鼠、仓鼠等实验动物模型。

2.牛海绵状脑病  俗称疯牛病(mad cow disease),是一种新现的传染性海绵状脑病,1986年首次在英国报道。目前疯牛病已蔓延到欧洲13 个国家,至2000年底,已有超过18万头牛受感染。2001年在日本也发现疯牛病。该病潜伏期4~5年,牛一般在初生6个月间被感染,到2岁开始发病,3岁龄发病明显增加,4~5岁龄发病达高峰。发病初期表现为体质变差,体重减轻,产奶量下降等非特异性症状,随后神经系统症状逐步明显,出现运动失调、震颤等,由于病牛常表现出感觉过敏、恐惧甚至狂乱,因此俗称“疯牛病”。病理变化主要集中在中枢神经系统,表现为脑干区神经元空泡化变性及灰质区神经纤维特征性海绵样病变,最严重的病变部位在延脑、中脑灰质区及下丘脑。电镜下可见大量特征性异常纤维蛋白。

目前认为,病原体的来源是由于致病因子进入牛的食物链所致,牛食用了含羊瘙痒病致病因子的羊骨肉粉或牛骨肉粉而导致疯牛病的蔓延。1988年7月英国政府立法禁止用反刍动物来源的饲料喂养牛后,疯牛病的发病率已呈下降的趋势。

3.库鲁病  是仅发生在巴布新几内亚东部高原讲Fore语的土著人中的一种进行性小脑退行性疾病。在Fore语中kulu为震颤的意思,本病因以寒战样震颠为突出的临床表现而得名。病变部位主要在灰质,以小脑最为严重,大脑半球病损广泛,但程度较轻。病理特征为神经细胞破坏,胞质内出现空泡,星形细胞显著增生,小脑颗粒细胞层中出现大量淀粉样斑块,斑块周围出现辐射状纤维。

Kulu病潜伏期漫长,可达4~30年之久,但一旦发病就迅速发展,大多在6~9个月内死亡。临床特征为以小脑共济失调为主的神经系统症状,患者早期出现发抖、震颤、发音困难、舞蹈症及肌阵挛等。病情呈迅速进行性发展,晚期发展为痴呆,肢体完全瘫痪,最终因吞咽困难、衰竭、感染而死亡。

库鲁病的传播与该地区土著人在祭奠礼仪中有分食人肉的宗教习惯有关,妇女和儿童发病率较高,原因是妇女及儿童食人肉多,特别是食脑组织多,因而发病机会也多。随着生食人肉这一原始恶习的消失,库鲁病也随之消失。

4.克-雅病  又称为传染性病毒痴呆病、皮质纹状体脊髓变性或亚急性海绵状脑病,为人类最常见的传染性海绵状脑病。Creutzfeldt和Jakob两位神经病理学家分别于1920年和1921年首先报道此病,故称为克-雅病(Creutzfeld-Jakobdisease,CJD)。本病存在于世界各地,我国广东、长沙及上海等地也曾相继报道过本病。好发年龄多在50~75岁之间,平均发病年龄65 岁,年发病率约百万分之一,可为散发性,家族性或医源性。散发性患者约占85%,病因不明。家族性患者约占10%~15%。

分子遗传学的研究表明,家族性克-雅病患者的prion基因常发生变异,常表现为第48位和第56位密码子处有重复片段的插入,第178位和200位密码子处出现点突变并发现编码蛋氨酸/结氨酸的129位密码子存在基因多态性。

医源性因素主要与医疗器械消毒不严、脑深部电极、角膜移植、器官移植或注射从尸体脑垂体提取的生长激素、促性腺激素等因素有关。

克-雅病的潜伏期为15个月至10年,最长可达40年以上。典型的临床表现为迅速进展的痴呆,肌肉阵挛,皮质盲,小脑共济失调,运动性失语,并迅速发展为半瘫、癫痫甚至昏迷,病人最终死于感染或自主神经功能衰竭,约90%的患者于1年内死亡。患者可出现周期性脑电图异常。病理特征与库鲁病相似,以神经细胞变性、减少或消失,空泡形成,海绵状改变及出现淀粉样斑块为主。其中海绵状空泡化被认为是CJD的特征性病理诊断依据。

5.克-雅病变种  是近年出现的一种新型的人类传染性海绵状脑病,1996年由英国首次报导,目前法国、德国、爱尔兰、俄罗斯等欧洲国家亦先后发现。本病与典型的克-雅病在好发年龄、临床特征、脑电图改变和病理变化等方面有明显的差异,因而被认为是克-雅病的新变种(newvariant CJD,v-CJD )。进一步研究显示,从这些病例中提取的PrPSC 与来源于疯牛病的PrPSC的性质相同,患者脑组织的病理变化与疯牛病相似,从而表明v-CJD与疯牛病密切相关。现在普遍认为v-CJD的来源可能是人食物链中含有疯牛病的致病因子所致,但确切的致病机制尚不清楚。疯牛病和v-CJD的出现已受到国际社会的广泛关注。

三、微生物学检查法

免疫组化技术  是目前确诊传染性海绵状脑病的有效手段。取可疑患者的脑组织或非神经组织切片,经脱水性或水解性高压消毒、甲酸和硫氰酸胍处理,使其感染性消失并破坏PrPC后,再用单克隆抗体或多克隆抗体检测对上述处理有抗性的PrPSC

免疫印迹技术  (Western blotting)检测PrPSC是一种简单而敏感的诊断方法。

基因分析  从病人外周血白细胞中提取DNA,对prion基因进行分子遗传学分析,可协助诊断家族性CJD患者。

四、防治原则

对患者血液、体液,以及手术器械等污染物应进行彻底消毒,销毁含致病因子的动物尸体、组织块或注射器。常用的理化方法有:132℃高压灭菌5h,1mol/L NaOH浸泡污染物1h,含有效氯0.0165次氯酸钠处理2h等,可使prion丧失传染性。严禁prion病患者和任何退行性神经系统疾病患者的组织和器官用于器官移植。医护人员在诊疗过程中应严格遵守安全规程,保持皮肤不破损。

禁止用牛、羊等反刍类动物的骨肉粉作为饲料喂养牛等反刍类动物,以防止致病因子进入食物链。对从有疯牛病的国家进口的活牛或牛制品,必须进行严格的特殊检疫,以防止疯牛病和克-雅病变种的发生。

目前对Prion疾病尚无有效的治疗方法。阻止PrPC转变为PrPSC是治疗的关键,因此应寻找使检测PrPC结构稳定或使PrPSC结构失稳的药物。

Prion病是严重危害人和动物的传染病,特别是疯牛病和变异克-雅病已引起国际社会的恐慌,Prion感染将成为21世纪重要的传染病。虽然对Prion进行了大量的基础研究,并取得了很大进展,但仍有大量问题没有解决,主要包括:①Prion的来源及传播方式;②Prion的增殖方式及遗传形式;③PrPc转变成PrPsc分子基础;④Prion的致病机制;⑤宿主对Prion的免疫性等等。解决这些问题需要多学科的综合研究,只要阐明这些基础问题,方可行之有效地预防、治疗和消灭这类疾病。

第六节  新型人类疱疹病毒

新型人类疱疹病毒是近十多年来发现的人类疱疹病毒新成员,包括人疱疹病毒6型(humanherpesvirus 6,HHV-6)、人疱疹病毒7型(human herpesvirus 7,HHV-7)和人疱疹病毒8型(humanherpesvirus 8,HHV-8)。

一、人疱疹病毒6型

生物学特性  人疱疹病毒6型(humanherpesvirus 6,HHV-6)是1986年从淋巴增生性疾病和艾滋病患者淋巴细胞中分离到的一种新病毒。该病毒的形态结构与疱疹病毒科的其他成员相似,但其基因组结构和抗原性等与其他已知的5种疱疹病毒不同。

根据其抗原性、感染宿主范围、核酸内切酶图谱及其核苷酸序列的不同,可将HHV-6分为H医.学全在线www.med126.comHV-6A和HHV-6B二组。HHV-6主要感染CD4+T细胞,使体外培养的T细胞产生细胞病变。单核-巨噬细胞不是HHV-6的易感细胞,病毒感染后不出现细胞病变,但病毒DNA可在细胞内长时间存在。HHV-6亦可感染骨髓细胞和神经胶质细胞。

致病性  HHV-6在人群中的感染十分普遍。流行病学调查发现,3岁小儿HHV-6抗体阳性率达95%,>90%健康人唾液中检出HHV-6DNA。健康带毒者是主要的传染源,病毒在感染者的唾液或生殖道中广泛存在,主要经唾液或气管分泌物途径传播,幼儿也可通过与父母密切接触传播。

HHV-6的原发感染多见于6个月至2岁的婴儿,感染后大多无临床症状,少数可引起婴幼儿急疹或婴儿玫瑰疹。患儿常呈急性发病,先有3~5d的高热和上呼吸道感染症状,热退后出现散在向心性玫瑰疹,1~2d后皮疹消失,预后良好。HHV-6感染亦可引起幼儿发热而无皮疹的疾病。原发感染后,病毒基因组整合在外周血淋巴细胞的染色体中,形成潜伏感染。此外,HHV-6也可能在单核-巨噬细胞和其他组织细胞中潜伏。

在免疫力低下的病人,体内潜伏感染的HHV-6可被激活而发展成为持续性的急性感染,活化后的HHV-6可感染CD4T细胞,使免疫力进一步低下。在器官移植病人,器官移植后2周至3个月常出现HHV-6潜伏感染的再发,形成活动性感染,表现为发热、皮疹和不适。在骨髓移植者,HHV-6感染可刺激骨髓产生IFN-α,IFN-α能短期或长期抑制骨髓,出现再生障碍性贫血,因此,HHV-6感染可能是骨髓移植患者出现骨髓抑制和骨髓衰竭的原因。在肾移植病人,HHV-6感染与排斥反应有关。

此外,HIV感染者常伴有HHV-6感染,由于两者均可感染CD4+T细胞,并可在同一细胞内复制,引起溶细胞性感染,混合感染的结果是加速T细胞的病变和死亡,使T细胞数进一步下降。此外,HHV-6还可通过上调CD68、NK细胞中的CD4表达等机制刺激HIV复制,加速HIV的感染进程。

HHV-6携带细胞转化基因和转化抑制基因,在多种肿瘤组织中也检出HHV-6 DNA,提示HHV-6感染与肿瘤的发生有关。在多发性硬化病人,血液中有高滴度的HHV-6抗体,脑脊液中可检出HHV-6DNA,表明HHV-6在多发性硬化的病因学中起重要作用。

微生物学检查法  ①病毒的分离培养:可采集病人的唾液、气管分泌物或外周血淋巴细胞,接种至经PHA刺激的人脐血或外周血淋巴细胞中分离培养HHV-6;②血清学试验:常用间接免疫荧光法或免疫酶法检测血清中特异性IgG或IgM,亦可用免疫组化法检测组织细胞中存在的HHV-6抗原成分;③PCR技术:是常用的检测HHV-6DNA的有效手段,可用一对引物同时扩增A组和B组HHV-6 DNA。

二、人疱疹病毒7型

人疱疹病毒7型(HHV-7)是1990年由Frenkel 从一健康成人外周血CD4+T细胞中发现的,具有典型的疱疹病毒形态特征。HHV-7的基因组长150kb,由一个长133kb的独特序列(U)和两侧的直接重复序列(DR)DRL和DRR组成。HHV-7的核酸内切酶图谱和对单克隆抗体的反应性与HHV-6明显不同,但核酸杂交和部分DNA序列分析显示HHV-7与HHV-6和巨细胞病毒之间有一定的同源性。

HHV-7主要感染CD4+T细胞、唾液腺细胞和少数CD8+T细胞。HHV-7是HIV感染病人中最常见机会致病的病原体之一。自健康人外周血或脐血分离的淋巴细胞经PHA刺激及在IL2存在的条件下,可支持HHV-7的复制。细胞在病毒感染9~14d后出现细胞病变,形成融合细胞。流行病学调查显示,大多数健康成人血清HHV-7抗体阳性。6~11月龄幼儿HHV-7抗体阳性率即达33.3%,12~23月龄升至75%,2岁以上者高达92%。HHV-7主要潜伏在外周血单个核细胞和唾液腺中,70%感染者的唾液中可分离出病毒而成为传染源,唾液传播是主要的传播途径。

目前,HHV-7与疾病的关系尚不清楚,有人认为,HHV-7与婴幼儿急疹、高热惊厥、神经损害和组织及器官移植并发征等有关。病原学诊断主要依赖血清学检查和病毒的分离培养。

三、人疱疹病毒8型

人疱疹病毒8型(HHV-8)是1994 年由美国华裔病理学家Chang等用“代表性差异分析法”从艾滋病患者卡波济(Kaposi)肉瘤组织中发现的又一新型疱疹病毒。该病毒主要存在于卡波济肉瘤组织及艾滋病患者的淋巴组织中。

1997年,在KS-1细胞株上建立了HHV-8感染模型,并在电镜下观察到HHV-8的形态结构。利用HHV-8阳性细胞株的DNA进行病毒基因组序列分析,发现HHV-8基因组长约170kb。由长的单一区域和两端重复区所组成,前者约长140kb,分为相对于其他疱疹病毒的保守区和含有编码调节因子、细胞因子DNA代谢基因的KSHV基因区。根据HHV-8基因组中某些核苷酸的差异,可将其分为A、B、C三个亚型。HHV-8的某些基因序列与EB病毒和SHV有部分同源性,但与HSV-1、VZV、CMV、HHV-6及HHV-7DNA无关。

HHV-8具有与EB病毒相似的嗜B细胞性,主要感染B淋巴细胞,以潜伏感染的形式存在。病毒相关的潜伏性蛋白抗体检测结果表明,正常成人HHV-8感染率约1%~4%,但在艾滋病相关Kaposi肉瘤或其它类型Kaposi肉瘤病人中则感染率相当高。Kaposi肉瘤患者的血清、血浆、外周血单核细胞、损伤部位的内皮细胞和锥体细胞中可检测到HHV-8DNA,说明HHV-8可能是Kaposi肉瘤的致病因子,或至少与该病的致病机制密切相关。此外, HHV-8可能在某些淋巴瘤、血管淋巴母细胞增生性淋巴结病和反应性淋巴结病的发病中起重要作用。

第七节  结核分枝杆菌

结核分枝杆菌,俗称结核分枝杆菌,是结核病的病原体。自从1882年Koch发现结核分枝杆菌以来,结核分枝杆菌生物学特性、致病性、抗结核治疗等研究取得了巨大成就,特别是20世纪50年代初异烟肼等抗结核药物的问世,以及现代化疗和其他防治措施所取得的巨大成功,曾使人们期望20世纪末21世纪初首先在发达国家消灭结核病。但是,20世纪80年代以来,由于HIV与结核分枝杆菌伴发感染、移民以及耐药结核分枝杆菌的出现,结核病又在全球全面复活。

20世纪以来结核病经历了三次回升高峰,第一次和第二次分别发生在第一次及第二次世界大战期间,第三次则是近二十多年来出现的结核病在全球的死灰复燃。据WHO统计,全球约1/3人有结核分枝杆菌的潜在感染,每年新增病例约800~1000万,约有300万人死于结核病。据统计,如果不加强对结核病的控制,从2000~2020年,约有10亿新的结核分枝杆菌感染者,其中将有2亿人发病,7 000万人死亡。目前,约80%的活动性结核病例主要分布在亚洲和非洲。我国约有活动性肺结核病人600万,占全球的四分之一,每年约有25万死于结核病。因此,结核病已成了传染病中的头号杀手和最大死亡原因,是单一病菌致死最多的传染病,全球已处于结核病紧急状态。

一、结核分枝杆菌的变异性

结核分枝杆菌基因组大小为4.4Mbp,含有约4 000个基因,部分基因组呈高度可变性。在抗菌药物、机体的免疫压力及外界环境的作用下,结核分枝杆菌的基因可发生变异,导致形态、毒力、抗原性及耐药性的改变。

抗原性变异  卡介苗(BCG)是20世纪初Calmette和Guerin将有毒力的牛型结核分枝杆菌经13年230次传代而获得的减毒株。迄今,全球已有30多亿人接种过卡介苗,在结核病的预防中起了重大作用。但是,经过近百年来在世界各地的系列传代和广泛使用,BCG已发生了较大的变异,产生表型广泛差异的子代株。

与牛型结核分枝杆菌分离株比较,BCG子代株的基因组缺失16个区段(RD1~RD16)和IS区段。其中,RD1区段在最初的亲本牛型结核分枝杆菌减毒过程中就已丢失,IS和RD2区段在1927~1931年间丢失,其他的区段则是随后在世界各地的实验室传代过程中逐渐丢失的。由于目前使用子代株存在广泛差异,因此其免疫效果也存在着显著不同,在不同地区的人群中其保护率可为0~80%。

耐药性变异  结核分枝杆菌易于发生耐药性变异,已成为结核病防治的极大障碍。WHO在1994~1997年对55个国家和地区的调查结果显示,耐药率为20%~50%,多重耐药率为5%~20%。1991年美国纽约首次暴发多重耐药结核分枝杆菌(MDRTB)流行,随后蔓延至世界各地。感染者采用目前标准的抗结核化疗方案治疗无效,病死率高达50%~80%,病情急,一般从确诊到死亡仅仅4~16周。我国是结核分枝杆菌耐药性高发国家。

目前认为,结核分枝杆菌的耐药性变异主要与其染色体基因突变有关,是药物作用的靶基因变异的结果。目前常用药物有异烟肼(INH)、利福平(RFP)、链霉素(SM)、吡嗪酰胺(PZA)、乙胺丁醇(EMB)、丙硫异烟胺(1321Th)及喹诺酮类(FQ)等,结核分枝杆菌对不同药物具有不同的耐药基因(表8-4),基因变异导致基因编码产物的改变,从而产生耐药性。例如,利福平的作用机制是抑制结核分枝杆菌依赖DNA的RNA多聚酶,抑制转录过程,使细菌细胞死亡。细菌发生耐药性变异时,编码RNA聚合酶β亚单位的rpoB基因发生突变,使RFP与RNA聚合酶的亲和力明显降低而耐药。但是并非一种药只有一个耐药基因或只有一种耐药机制在起作用,有时耐药性的发生涉及多个基因及多种机制。结核分枝杆菌耐药性变异的发生常常与不规则用药有关,开始是出现单药耐药性,如果持续用药不当,则新的突变不断产生,最后获得多重耐药性。

表8-4  结核分枝杆菌的耐药基因及其作用

药物 

基因

作用部位

耐药率(%)

利福平

rpoB

RNA聚合酶B亚单位

>95

异烟肼

katG

oxyR-ahpC

过氧化氢酶-过氧化物酶

烷基氢化还原酶

60-70

20

乙硫异烟肼

inhA

烯酰基载脂蛋白还原酶

<10

链霉素

rpsL

rrs

核糖体S12

蛋白16s rRNA

60

<10

氟喹诺酮

gyrA

DNA旋转酶

>90

吡嗪酰胺

pncA

酰胺酶

70-100

乙胺丁醇

embCAB

EmbCAB蛋白

69

L型变异  结核分枝杆菌的另一种重要的变异是L型变异。结核分枝杆菌L形常见于陈旧性肺结核和强力化疗或用3种主要抗结核药物治疗效果不佳的病人,其产生可能与病灶中药物浓度低,不足以杀死细菌反而诱导L型形成有关。细菌L型因细胞壁缺陷,可逃避抗细胞壁抗体的作用而能在体内长期存留。据国内外报道,结核病人标本中结核分枝杆菌L型阳性率为40%左右,因此认为L型可能是结核分枝杆菌在体内持续存在的一种形式,应把细菌L型的检测作为判断结核病活动的指标之一。此外,细菌L型对高浓度异烟肼、链霉素及乙胺丁醇等不敏感,所以建议凡L型培养及结核菌素阳性者,应做药敏试验,以提高化疗效果。细菌L型有回复的特性,治疗不彻底可导致复发。

二.结核分枝杆菌与HIV双重感染

人类免疫缺陷病毒(HIV)感染是使结核病死灰复燃的主要原因之一。HIV削弱机体的免疫系统功能,它与结核分枝杆菌双重感染促使结核病情迅速进展、恶化,甚至在短时间内导致死亡。HIV阳性者感染结核分枝杆菌后,结核病的发病率比HIV阴性者高3倍。目前,全球HIV和结核分枝杆菌双重感染者不断增加,据估计约有1 700万双重感染,从而大大加快全球范围内结核病的流行进程,在许多非洲国家,结核病患者HIV感染率已超过40%。

HIV与结核分枝杆菌双重感染是一种致死性的结合,两者互相影响,形成恶性循环。一方面,HIV感染可以推毁免疫系统,使机体抵抗力大大降低,易于感染结核分枝杆菌,也可使原先感染过结核分枝杆菌但已稳定的病灶复活,或使已有的结核病恶化,从而使HIV感染者更易患结核病,病死率高。另一方面,结核分枝杆菌也可通过某些途径,如激活CD4T细胞等,促进HIV的复制,在HIV感染过程中起协同因子的作用,加速AIDS的进程。

HIV感染者除了易于合并结核分枝杆菌感染外,也易于合并鸟-胞内分枝杆菌等非结核分枝杆菌感染。非结核分枝杆菌对抗结核药常具有天然耐药性,使治疗更加困难。

第八节  其他新现的微生物

一、西尼罗病毒

西尼罗病毒(West Nile virus,WNV)在病毒分类上属于黄病毒科黄病毒属,引起西尼罗热。病人、隐性感染者和受染候鸟为传染源,伊蚊和库蚊是主要的传播媒介。蚊子吸血受染后,病毒在唾液腺及神经细胞中大量增殖,一周左右即具有传染性,并可终年带毒。人群对本病普遍易感,以儿童发病者居多。临床上可表现为发热性疾病及西尼罗脑炎两种类型。前者以急性发热、头痛、乏力、皮疹为主要特征,可伴有肌肉、关节疼痛及全身淋巴结肿大等,预后良好。后者起病急骤,体温39℃以上,出现头痛、、恶心、呕吐、嗜睡,伴颈项强直、深浅反射异常等神经系统症状和体征,重症患者出现惊厥、昏迷及呼吸衰竭,死亡率高。

西尼罗热广泛分布在非洲、中东、东南亚、欧洲及澳大利亚。1999 年夏天,本病传至美洲,美国纽约首次发现病例。患者表现为高热、头痛、意识障碍、弛缓性瘫痪等脑炎的症状和体征。本病发现的同时,当地有大批候鸟死亡。分子流行病学的研究表明,本病可能是由候鸟作为传染源,从中东传至美洲。

二、尼派病毒

1998 年9月至1999年4月马来西亚和新加坡发生了一种发热性脑炎的暴发流行,病死率高。流行主要发生在养猪场和屠宰场,病人绝大部分为养猪场或屠场工人。人间流行前1~2周当地出现大批猪发病和死亡。起初认为是流行性乙型脑炎的暴发流行,但随后发现是由一种新病毒感染所致,因而以最早出现病例的马来西亚地名命名尼派(Nipah)病毒。进一步的病原学鉴定发现,该病毒属于副粘病毒,与1994年在澳大利亚发现的引起人和动物感染的亨德拉(Hendra)病毒有高度同源性。病毒可由感染动物传播给人,感染与直接接触受染动物的血、尿和粪便有关,尚没有人—人传播的证据。对本病的预防措施主要有:加强动物检疫、封锁疫区、淘汰疫畜和减少接触病畜等。

 (江丽芳  中山大学中山医学院)

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