病理生理學-第二十六章-皰疹病毒

第二十六章

皰疹病毒

病原生物學學習目標掌握：單純皰疹病毒、水痘-帶狀皰疹病毒、EB病毒的生物學特性及致病性。熟悉：人巨細胞病毒的生物學特性及致病性。熟悉常見皰疹病毒的共同特點。了解：與腫瘤相關的其他皰疹病毒。皰疹病毒（herpesvirus）是一類中等大小、有包膜的DNA病毒，現已發(fā)現100種以上，廣泛存在于人和動物體內，根據病毒的生物學特性分為α皰疹病毒、β皰疹病毒、γ皰疹病毒三個亞科。α皰疹病毒（單純皰疹病毒1型和2型、水痘-帶狀皰疹病毒），能迅速增殖，引起細胞病變，宿主范圍廣，可在感覺神經節(jié)內建立潛伏感染；β皰疹病毒（巨細胞病毒、人皰疹病毒6型和7型），宿主范圍較窄，生長周期較長，可引起感染細胞形成巨細胞，能在唾液腺、腎和單核吞噬細胞系統(tǒng)中建立潛伏感染；γ皰疹病毒（EB病毒、人皰疹病毒8型），宿主范圍最窄，感染的靶細胞主要是B細胞，病毒可在細胞內長期潛伏。皰疹病毒具有以下共同特點：1．病毒呈球形，病毒核衣殼由162個殼微粒組成的立體對稱二十面體，直徑約為120nm。其內是由線性雙股DNA組成的核心。核衣殼周圍有一層厚薄不等的非對稱性披膜。最外層是包膜，其表面的刺突由病毒編碼的糖蛋白組成。有包膜的成熟病毒體直徑為120～300nm。皰疹病毒具有以下共同特點：2．除EB病毒外，人皰疹病毒均能在人二倍體細胞核內復制，產生明顯的細胞病變，核內出現嗜酸性包涵體。病毒可通過細胞間橋直接擴散。感染細胞可與鄰近未感染的細胞融合成多核巨細胞。皰疹病毒具有以下共同特點：3．病毒感染宿主細胞可表現為增殖性感染和潛伏性感染。前者病毒增殖并引起細胞破壞；后者病毒不增殖，病毒DNA穩(wěn)定地持續(xù)于細胞核內。病毒基因組的表達受抑制，而在某些刺激因素作用下又可轉為增殖性感染。第一節(jié)單純皰疹病毒一、生物學性狀單純皰疹病毒(herpessimplexvirus，HSV)有HSV-1和HSV-2兩個血清型。兩型病毒的DNA有50%同源性。病毒基因組為雙鏈線狀DNA，由兩個共價連接的長片段(L)和短片段(S)組成。包膜蛋白gD是HSV-1和HSV-2的共同抗原，可誘導機體產生中和抗體；gG是HSV-1和HSV-2的型特異性抗原。

第一節(jié)單純皰疹病毒二、致病性與免疫性人群中HSV感染非常普遍。密切接觸和性接觸是主要傳播途徑，病毒經黏膜和破損皮膚進入機體。人感染HSV后大多無明顯癥狀，最常見的臨床表現是黏膜或皮膚的局部皰疹，偶爾也可產生嚴重甚至致死的全身性感染。第一節(jié)單純皰疹病毒（一）感染類型1．原發(fā)感染

原發(fā)感染的主要臨床表現為黏膜或皮膚的局部皰疹。HSV-1以腰上部感染為主，HSV-2則以腰以下及生殖器感染為主。新生兒可經產道感染，引起皰疹性腦炎和皰疹性角膜結膜炎等。孕婦感染HSV后，病毒可經胎盤感染胎兒，誘發(fā)流產、早產、死胎或先天性畸形。第一節(jié)單純皰疹病毒（一）感染類型2．潛伏感染

原發(fā)感染后，如機體不能徹底清除病毒，HSV則由感覺神經傳遞到感覺神經節(jié)，以非活化的狀態(tài)潛伏。HSV-1潛伏于三叉神經節(jié)和頸上神經節(jié)；HSV-2潛伏于骶神經節(jié)。潛伏的HSV并不復制，故對抗病毒藥物不敏感。第一節(jié)單純皰疹病毒（一）感染類型3．復發(fā)性感染

當機體受發(fā)熱、月經、感染等非特異性刺激，可短暫抑制細胞免疫，促進病毒復制而激活潛伏病毒，使病毒沿感覺神經纖維軸索下行到末梢，感染鄰近的黏膜或皮膚上皮細胞，進行增殖而引起復發(fā)性局部皰疹。第一節(jié)單純皰疹病毒（二）所致疾病1．與HSV-1感染有關的主要疾?。?）齦口炎：屬兒童原發(fā)感染，以發(fā)熱、口腔內水皰性損傷為主。多數兒童為無癥狀的原發(fā)感染。（2）唇皰疹：多為復發(fā)性感染，常見于口唇、鼻腔黏膜皮膚交界處的成群水皰。第一節(jié)單純皰疹病毒（二）所致疾病1．與HSV-1感染有關的主要疾?。?）角膜結膜炎：以角膜潰瘍?yōu)橹?，常伴有結膜上皮細胞損傷，嚴重復發(fā)可導致疤痕和失明。（4）腦炎：原發(fā)和復發(fā)性感染均可引起腦炎。可出現神經系統(tǒng)后遺癥，死亡率較高。第一節(jié)單純皰疹病毒2．與HSV-2感染有關的主要疾病（1）生殖系統(tǒng)皰疹：男女生殖道出現疼痛性水皰損傷。原發(fā)感染所致的損傷比復發(fā)感染更為嚴重和持久，可伴有發(fā)熱和腹股溝淋巴結腫大。（2）新生兒皰疹：通過產道獲得，嚴重者表現為全身癥狀或腦炎，輕者僅為局部損傷或無癥狀。第一節(jié)單純皰疹病毒2．與HSV-2感染有關的主要疾?。?）無菌性腦膜炎：表現較為輕微，后遺癥極少見。（4）HSV-2與子宮頸癌的關系密切。第一節(jié)單純皰疹病毒（三）免疫性干擾素和NK細胞能限制原發(fā)感染的發(fā)展。遲發(fā)型超敏反應和細胞毒T細胞能破壞靶細胞而清除病毒。為此控制和消除HSV感染，主要依靠細胞免疫。第一節(jié)單純皰疹病毒三、微生物學檢查1．快速診斷

刮取宮頸黏膜、皮膚、口腔、角膜等皰疹病損組織的基底部材料作涂片，用熒光素或酶標記抗體染色，檢查細胞內皰疹病毒抗原；標本亦可用Wright-Giemsa染色鏡檢，尋找細胞核內包涵體及多核巨細胞均有益于病毒感染的診斷。第一節(jié)單純皰疹病毒三、微生物學檢查2．核酸檢測

應用PCR或原位雜交技術檢測標本中HSV-DNA，方法快速、敏感而特異，尤其是腦脊液PCR擴增被認為是診斷皰疹性腦炎的最佳手段。第一節(jié)單純皰疹病毒四、防治原則抗病毒藥有碘苷、阿糖腺苷和阿昔洛韋（無環(huán)鳥苷，ACV）等藥物，用于治療皰疹性角膜炎，療效較好。用ACV治療生殖器皰疹、皰疹性腦炎及復發(fā)性皰疹病毒感染，均有良好療效，但都不能清除潛伏狀態(tài)的病毒或防止?jié)摲腥镜膹桶l(fā)。避免與患者接觸、安全性生活，或給易感人群注射特異性抗體，可減少HSV傳播的危險。目前為止，尚無HSV疫苗，但正在研制HSV糖蛋白亞單位疫苗。第二節(jié)水痘-帶狀皰疹病毒一、生物學性狀水痘-帶狀皰疹病毒（varicella-zostervirus,VZV）即為HHV-3，只有一個血清型，多數特性與HSV相似。兒童期初次感染往往表現為水痘，病毒潛伏多年后，在成人或老年人中復發(fā)感染則表現為帶狀皰疹。妊娠期感染可致胎兒先天性水痘綜合征。第二節(jié)水痘-帶狀皰疹病毒二、致病性與免疫性VZV是水痘和帶狀皰疹的病原體。水痘為原發(fā)感染，帶狀皰疹為復發(fā)感染。1．原發(fā)感染

主要表現為水痘。起始于呼吸道黏膜，通過血和淋巴系統(tǒng)，進入肝和脾中復制。11～13天后，引起第二次病毒血癥，使VZV播散至全身的皮膚，出現斑丘疹、水皰疹。水皰液初為清澈，以后稍混濁，可發(fā)展為膿皰疹，伴有發(fā)熱等全身癥狀。數天后結痂，無繼發(fā)感染者痂脫落不留痕跡。第二節(jié)水痘-帶狀皰疹病毒二、致病性與免疫性2．復發(fā)性感染

原發(fā)感染后，VZV潛伏于脊髓后根神經節(jié)或顱神經的感覺神經節(jié)中。中年以后，或細胞免疫低下者，潛伏的VZV被激活，沿感覺神經軸突到達胸、腹、臉部皮膚，在細胞內增殖引起水皰，因沿感覺神經支配的皮膚分布，串聯(lián)成帶狀，稱為帶狀皰疹。第二節(jié)水痘-帶狀皰疹病毒二、致病性與免疫性對VZV感染的免疫，抗體能限制病毒經血流播散，細胞免疫不僅限制疾病的發(fā)展，且在促進機體的恢復中起重要作用。第二節(jié)水痘-帶狀皰疹病毒三、微生物學檢查根據臨床癥狀和皮疹特點即可對水痘和帶狀皰疹作出診斷，但癥狀不典型或者特殊病例則需輔以實驗手段。臨床標本主要有皰疹病損基部的涂片、皮膚刮取物、水皰液、活檢組織和血清，涂片染色后檢查細胞核內包涵體和多核巨大細胞。用熒光抗體染色檢測皮損細胞內的病毒抗原被視為最佳快速診斷方法。第二節(jié)水痘-帶狀皰疹病毒四、防治原則可選用阿糖腺苷和阿昔洛韋治療。大劑量IFN能限制疾病的發(fā)展和緩解局部癥狀。在接觸傳染源72～96小時內，高效價免疫球蛋白對預防感染或減輕可能發(fā)生的臨床癥狀有一定效果，對免疫功能低下的兒童，這種緊急免疫預防的措施尤為必要。一旦發(fā)生感染，免疫球蛋白則無治療和預防復發(fā)（帶狀皰疹）的作用。可用VZV減毒活疫苗，尤其適用于免疫低下者，可提高免疫保護作用，防止疾病的發(fā)生。第三節(jié)人巨細胞病毒一、生物學性狀人巨細胞病毒（HCMV），形態(tài)、基因組結構與HSV極為相似，但感染的宿主范圍較窄，即不能感染其他動物。HCMV僅在成纖維細胞中增殖，上皮細胞和淋巴細胞則呈低水平增長。病毒生長慢，復制周期長，出現細胞病變需2～6周，表現為細胞腫脹，核增大，形成巨大細胞。第三節(jié)人巨細胞病毒一、生物學性狀核內和細胞質內均可形成嗜酸性包涵體，特別是核內可出現周圍繞有一輪暈的大型包涵體，宛如“貓頭鷹眼”狀。HCMV對脂溶劑敏感，酸、熱、紫外線照射均可滅活病毒。毒種的保存也比較困難，4℃只能保存數日，—190℃可長期保存。第三節(jié)人巨細胞病毒二、致病性與免疫性HCMV在人群中的感染極為普遍，60～90%成人已有HCMV抗體，但不管是否有血清抗體存在，多數正常個體可長期帶毒。病毒潛伏在唾液腺、乳腺、腎臟、白細胞及其他腺體，長期或間歇從尿、唾液、淚液、乳汁、精液、宮頸及陰道分泌物排出病毒。第三節(jié)人巨細胞病毒二、致病性與免疫性HCMV的傳染源為患者及隱性感染者，傳染方式是人與人之間的密切接觸，譬如通過口—口或手—口傳播；垂直傳播是重要的途徑，病毒可通過胎盤至胎兒、產道至新生兒；以及乳液和唾液至嬰兒的母嬰傳播；亦可通過性接觸、輸血和器官移植等方式傳播。第三節(jié)人巨細胞病毒1．先天性感染

孕婦發(fā)生原發(fā)性或復發(fā)性HCMV感染時，病毒可通過胎盤侵襲胎兒，引起子宮內感染。發(fā)生率為0.5～2.5%，其中5%～10%引起臨床癥狀。孕婦原發(fā)感染造成胎兒感染的危險性要比復發(fā)感染為高，病情亦較重。初生的病兒發(fā)生黃疸、肝脾腫大、血小板減少性紫癜、溶血性貧血和不同程度的神經系統(tǒng)損害，包括小腦畸形、脈絡膜視網膜炎、視神經萎縮等，重者可致流產或死產。部分病兒可于出生后數月至數年才出現耳聾和智力發(fā)育低下等癥狀。第三節(jié)人巨細胞病毒2．圍生期感染

隱性感染的孕婦，在妊娠后期，病毒被激活而從泌尿道和宮頸排出，分娩時胎兒可經產道感染，多數癥狀輕微或無臨床癥狀。

3．接觸感染

唾液、乳汁、尿、精液和宮頸分泌物中存在病毒，通過密切接觸如接吻、性交、哺乳等方式而傳染。第三節(jié)人巨細胞病毒4．輸血感染

輸入大量含有病毒的新鮮血液，可發(fā)生輸血后的單核細胞增多癥和肝炎等病癥。這種感染與EB病毒所致的傳染性單核細胞增多癥不同，病者血象雖可見不典型的淋巴細胞增多，但其血清中的異嗜性抗體和EB病毒的EA抗體均為陰性。第三節(jié)人巨細胞病毒5．免疫功能低下患者的感染

腎移植、骨髓移植、愛滋病、白血病、淋巴瘤等患者，由于機體免疫功能低下，或長期用免疫抑制治療，致使體內潛伏的HCMV被激活，易發(fā)生肺炎、視網膜炎、食管炎、結腸炎和腦膜腦炎等。第三節(jié)人巨細胞病毒6．細胞轉化與致癌潛能

HCMV和其他皰疹病毒一樣，能使細胞轉化，具有潛在的致癌作用。HCMV的隱性感染率較高，其DNA很可能整合于宿主細胞DNA，與惡性腫瘤的發(fā)生有關。在某些腫瘤中，如宮頸癌、結腸癌、前列腺癌、Kaposis肉瘤等，HCMV的DNA檢出率高，HCMV抗體滴度亦高于正常人。第三節(jié)人巨細胞病毒二、致病性與免疫性人體受HCMV感染后，都能產生特異性的IgM、IgG、IgA類抗體。雖有抗體的存在，但不能阻止?jié)摲《镜募せ?；母乳抗體可以阻止新生兒嚴重感染的發(fā)生，但不能阻斷病毒通過母乳感染的傳播途徑；母親抗體亦不能降低宮內或圍生期獲得性HCMV感染，但可使病情減輕。這些均提示體液免疫對防御HCMV感染的保護作用不強。一般認為，對HCMV感染的免疫，NK細胞和細胞免疫在限制病毒播散和潛伏病毒激活、限制病毒感染的發(fā)生和發(fā)展起重要作用。第三節(jié)人巨細胞病毒三、微生物學檢查收集咽喉洗液、尿液等。標本經離心后取沉渣涂片，姬姆薩染色鏡檢，觀察巨大細胞及包涵體。方法簡便，可用于輔助診斷，但陽性率不高。咽喉洗液、尿液和組織等標本亦可接種人胚成纖維細胞作病毒分離，但細胞病變出現較遲，一般培養(yǎng)4～6周后可觀察細胞病變。PCR檢測標本中病毒DNA可用于快速診斷。近年來應用ELISA檢測HCMV-IgM，可以幫助診斷HCMV的近期感染。由于IgM不能從母體經胎盤傳給胎兒，若從新生兒血清中查出HCMV-IgM，表示宮內感染。第三節(jié)人巨細胞病毒四、防治原則目前尚無有效的HCMV疫苗，但可用高滴度抗HCMV免疫球蛋白及更昔洛韋等抗病毒藥物治療嚴重感染。第四節(jié)EB病毒EB病毒（Epstein-Barrvirus,EBV）是1964年Epstein和Bar等在研究非洲兒童的惡性淋巴瘤的病因時，從瘤細胞培養(yǎng)中發(fā)現的一種新病毒，亦稱HHV-4。電鏡下其形態(tài)結構與皰疹病毒相似，但抗原性卻不相同。第四節(jié)EB病毒一、生物學性狀（一）形態(tài)結構EBV的超微結構顯示，其形態(tài)與其他皰疹病毒相似。未成熟的病毒顆粒存在于細胞核內，直徑約75nm，衣殼呈二十面體對稱。通過核膜出芽獲得包膜，成為完整的成熟病毒顆粒。第四節(jié)EB病毒（二）抗原1.病毒潛伏感染時表達的抗原，包括：①EBV核抗原(EBNA)：存在于所有EBV感染和轉化的B細胞核內；②

潛伏膜蛋白（LMP）：是潛伏感染B細胞出現的膜抗原。第四節(jié)EB病毒2.病毒增殖性感染相關的抗原，包括：（1）EBV早期抗原(EA)：是病毒增殖早期誘導的非結構蛋白，具有DNA聚合酶活性，出現EA表現EBV活躍增殖，是細胞進入溶解周期的信號。EA抗體出現于感染的早期。第四節(jié)EB病毒2.病毒增殖性感染相關的抗原，包括：（2）EBV衣殼抗原(VCA)：VCA是病毒增殖后期合成的結構蛋白，存在于細胞質和細胞核中。VCA與病毒DNA組成EBV的核衣殼。（3）EBV膜抗原(MA)：MA是EBV的中和性抗原，存在于細胞表面，能誘導產生中和抗體。第四節(jié)EB病毒二、致病性與免疫性EBV是一種嗜B細胞的人皰疹病毒，主要傻犯B細胞，亦可感染上皮細胞。EB病毒感染在宿主細胞中存在兩種感染形式，即增殖性感染和非增殖性感染。非增殖性感染包括潛伏感染和惡性轉化。潛伏感染期間，病毒基因組隨細胞分裂而復制，此時只有EBNA和LMP表達。在某些誘導因子的作用下，潛伏感染的EBV基因組可被激活而轉變?yōu)樵鲋承愿腥尽BV在增殖的過程中可表達多種與轉化有關蛋白，誘導感染細胞轉化為惡性腫瘤細胞。第四節(jié)EB病毒EBV在人群中感染非常普遍。我國3～5歲兒童的EBVIgG／VCA抗體陽性率達90%以上。病毒主要通過唾液傳播，偶亦可藉輸血傳染。感染后病毒先在口咽部的上皮細胞中增殖，并從口咽部排出病毒，然后感染局部黏膜的B細胞。受感染的B細胞進入血循環(huán)而造成全身性EBV感染。第四節(jié)EB病毒

與EB病毒感染有關的疾病主要有：1．傳染性單核細胞增多癥

是一種急性淋巴組織增生性疾病。多系青春期初次感染EBV后發(fā)病。潛伏期約為40天，典型的臨床表現為發(fā)熱、咽炎、頸淋巴腺炎、脾腫大、肝功能紊亂和非典型淋巴細胞明顯增多。病程可持續(xù)數周，預后良好，如果沒有并發(fā)癥，病死率很低。嚴重免疫缺陷的兒童、AIDS、器官移植接受者病死率較高。第四節(jié)EB病毒

與EB病毒感染有關的疾病主要有：2．非洲兒童惡性淋巴瘤

又稱Burkitt淋巴瘤（BL），多見于6～7歲的兒童，發(fā)生于非洲中部和新幾內亞某些熱帶雨林地區(qū)。好發(fā)部位為顏面、腭部。兒童在發(fā)病前已受到EB病毒的重度感染。所有患者血清含EBV抗體，其中80%以上滴度高于正常人。在腫瘤組織中發(fā)現有EBV基因組。故多數學者認為EBV與非洲兒童惡性淋巴瘤密切相關。第四節(jié)EB病毒3．EBV與鼻咽癌

鼻咽癌（NPC）主要發(fā)生在東南亞、北非和愛斯基摩地區(qū)。我國廣東、廣西、福建、湖南、江西、浙江和臺灣等?。▍^(qū)）為高發(fā)區(qū)。多發(fā)生在40歲以上中老年。EBV感染與NPC發(fā)生相關，其主要根據是：①所有病例的癌組織中，含有EBNA和LMP，用PCR技術均能找到EBV基因組；②患者血清中有高效價的抗VCA和EAIgG及IgM，且抗體的升高常在腫瘤出現之前；③鼻咽癌經治療后病情好轉，抗體效價亦逐漸下降。第四節(jié)EB病毒EBV感染后，機體產生的特異性中和抗體和細胞免疫，可防止外源性再感染，但不能完全清除潛伏在細胞中的EB病毒。病毒在體內潛伏并與宿主保持相對平衡扶態(tài)。有些患者口咽部上皮細胞可持續(xù)穩(wěn)定地分泌少量的病毒，在血循環(huán)和淋巴組織中可檢出少量感染病毒的B細胞。這種持續(xù)感染狀態(tài)可維持終身。第四節(jié)EB病毒三、微生物學檢查EBV的分離培養(yǎng)較為困難，一般常用血清學方法做輔助診斷，多用免疫酶染色法或免疫熒光法檢測抗體。1．異嗜性抗體的檢測

異嗜性抗體檢測主要用于傳染性單核細胞增多癥的輔助診斷。在發(fā)病早期，血清中出現的IgM型抗體，能非特異凝集牛、綿羊紅細胞，但不能凝集豚鼠腎細胞?？贵w效價在發(fā)病3～4周內達高峰，恢復期逐漸下降，不久即消失。抗體效價＞1：224有診斷意義。第四節(jié)EB病毒三、微生物學檢查1．異嗜性抗體的檢測

多數正常人和血清病患者的血清含此抗體，但血清病患者的異嗜性抗體能被牛紅細胞和豚鼠腎細胞吸收；正常人血清異嗜性抗體僅被豚鼠腎細胞吸收而不被牛紅細胞吸收；傳染性單核細胞增多癥的異嗜性抗體僅被牛紅細胞吸收而不被豚鼠腎細胞吸收。第四節(jié)EB病毒三、微生物學檢查2．EBV抗體檢測

用免疫熒光法或免疫酶法檢測病毒VCA-IgA抗體或EA-IgA抗體，抗體滴度≥1:5～1:10或滴度持續(xù)上升者，對鼻咽癌有輔助診斷意義。第四節(jié)EB病毒三、微生物學檢查3．EBVDNA檢測

用原位核酸雜交試驗或PCR法檢查標本中的EBVDNA，以證明是否存在EBV感染。第四節(jié)EB病毒三、微生物學檢查4．病毒的分離培養(yǎng)

采集唾液、咽漱液、外周血細胞和腫瘤組織等標本接種至新鮮的人B細胞或臍帶血淋巴細胞培養(yǎng)，4周后可通過熒光抗體染色技術檢測EBV抗原，以作病毒鑒定。第四節(jié)EB病毒四、防治原則EBV在鼻咽癌發(fā)生中起重要作用，測定EBV抗體可以早期診斷鼻咽癌，以利癌癥的早期治療，從而提高患者的生存率。僅有少數傳染性單核細胞增多癥的患者可發(fā)生脾破裂，故在急性期應限制劇烈運動。預防EBV感染的疫苗正在研制中。近年來對純化EBV多肽取得了進展，可用MA、LMP等多肽疫苗免疫，有可能借助抗體或細胞免疫以阻斷EBV的原發(fā)感染。第五節(jié)

其他皰疹病毒一、人皰疹病毒6型1986年首先從AIDS血液中分離出的一種新病毒。在感染