第三节 病毒和亚病毒

一、病毒分类及生物学特征

(一)病毒的定义

病毒(virus)是一类由一种核酸(DNA或RNA)与蛋白质,或仅由一种核酸,或仅由蛋白质所构成的非细胞型微生物。病毒个体微小,无细胞结构,依赖宿主细胞的能量和代谢系统,具有严格的寄生性;但可以在细胞中实现复制,具有遗传、变异、进化的能力。

(二)病毒的分类

国际病毒分类委员会(international committee on taxonomy of viruses,ICTV)于 2011 年发表了最新的病毒分类第九次报告,将目前ICTV所承认的5 000多种病毒归为6个目、87个科、19个亚科、349个属、2 284多个种。

从病毒结构分类,可以将病毒分为真病毒(euvirus)和亚病毒(subvirus)。真病毒简称病毒,亚病毒包括类病毒(viroid)、拟病毒(virusoid)和朊病毒(prion)。

从消毒学的角度,按照传播途径进行病毒分类更便于应用,可以将病毒分为呼吸道传播病毒、肠道传播病毒、血液传播病毒、虫媒传播病毒、接触传播病毒、母婴传播病毒、性传播病毒。需注意的是,同一种病毒可能有多种传播途径,如人类免疫缺陷病毒可以通过性传播途径、血液传播途径、母婴传播途径进行传播;埃博拉病毒主要通过接触患者或已感染动物的血液、体液、分泌物以及排泄物等途径而被传播感染,人与人之间还可通过气溶胶造成吸入性传播。上述传播途径之间也有交叉,如性传播途径属于接触传播。

(三)病毒的生物学特征

1.病毒的大小与形态

病毒是最小的微生物,一般都能通过细菌滤器,在电子显微镜下才能观察到。多数病毒直径在100nm左右,大的病毒直径为200~300nm,如痘类病毒,较小的病毒直径仅18~50nm,如鼻病毒、脊髓灰质炎病毒。

2.病毒的结构和化学组成

通常成熟、结构完整的DNA病毒和RNA病毒主要由内部的遗传物质和蛋白质外壳(核衣壳)组成,叫作病毒颗粒(virion)。核酸位于核衣壳的中心,为病毒的基因组(genome)。病毒基因组简单,仅为细菌基因组的1/1 000~1/10。有一些病毒的基因组具有感染性,被称为感染性核酸。近年来发现,新型类病毒为环状裸露的RNA分子,不编码任何蛋白质,可以以多种方式传播,但感染力比病毒颗粒弱,易被核酸酶分解或理化因素破坏。包围在病毒基因组之外的蛋白质为病毒的衣壳(capsid),是病毒颗粒的主要支架结构和抗原成分,有保护核酸等作用,衣壳蛋白的完整性是检测消毒剂对病毒灭活效果的重要依据。有些病毒的衣壳外还被一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着,这层膜称为包膜(envelope),为病毒以出芽方式繁殖时获取的宿主细胞膜成分。包膜病毒对脂溶剂、去垢剂敏感,易于灭活。近年来,病毒学研究的新发现颠覆了对传统病毒结构的认识,尤其是亚病毒传染因子中的类病毒、拟病毒和朊病毒,其结构与其他病毒完全不同。

3.病毒的增殖

病毒通过复制实现增殖,病毒复制指病毒颗粒入侵宿主细胞到最后宿主细胞释放出子代毒粒的全过程,一次完整的复制过程也叫复制周期,大致可分为连续的五个步骤:吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配和释放,各步骤的细节因病毒而异。

4.病毒的遗传与变异

病毒的基因组很小,为充分利用其核酸,病毒几个相连的编码基因常有相互重叠的现象。病毒的核酸复制很快,如单个腺病毒在一个细胞内可产生相当于17代的25万个子代DNA分子,故病毒较其他微生物具有更大的基因变异性。病毒基因的变异主要分为基因突变、基因重组与重配和基因整合。

5.理化因素对病毒的影响

病毒在理化因素的作用下失去感染性称为灭活(inactivation)。通常温和的灭活方式不破坏病毒的抗原性,仍然可以利用抗原-抗体特异性结合的原理检测病毒。

(1)物理因素:

①温度:多数病毒耐冷不耐热,在0℃以下可长期保持感染性,温度越低,保存时间越长。热力通过破坏病毒的蛋白质和核酸而导致病毒灭活,大多数病毒经50~60℃,几分钟到十几分钟即被灭活,100℃通常几秒钟可灭活多数病毒。包膜病毒受热后糖蛋白刺突发生变化,即丧失感染性,因此,包膜病毒对温度的敏感性大于无包膜病毒。乙型肝炎病毒在60℃可存活4h,而艾滋病毒56℃、2min即灭活。②酸碱度:大多数病毒在pH值5.0~9.0的范围比较稳定,但不同病毒差异很大,如肠道病毒可以耐受pH值3.0~5.0的酸性环境。③紫外线:紫外线使微生物核酸中的胸腺嘧啶转变为二聚体,使病毒失去复制能力。但需注意的是,在可见光的照射下,受损核酸有可能修复而复活。④电离辐射:γ射线、X射线通过物理学、化学和生物学效应引起病毒灭活。

(2)化学因素:

①脂溶剂:包膜病毒易被乙醚、三氯甲烷、去氧胆酸盐等脂溶剂破坏包膜而失活,但无包膜病毒对脂溶剂的抵抗力较强。常用乙醚灭活试验鉴定病毒有无包膜。②酚类化合物:酚及其衍生物为蛋白变性剂,可灭活病毒,但作用较弱。③氧化剂、卤素及其化合物:病毒对氧化剂、卤素及其化合物均很敏感。④醛类化合物:甲醛和戊二醛常用作病毒灭活的消毒剂,戊二醛为理想的蛋白交联剂,对病毒的灭活作用很强。⑤季铵盐类和醇类:这两类消毒剂对病毒的灭活作用整体上较弱,对包膜病毒有一定灭活作用。⑥中草药:近年来的研究表明,多种中草药单方或复方可以抑制病毒在细胞内的复制,但其机理尚不清楚。

二、常见致病性病毒

(一)呼吸道病毒

呼吸道病毒是指以呼吸道为入侵门户,在呼吸道黏膜上皮细胞中增殖,引起呼吸道局部感染或呼吸道以外组织器官病变的病毒,主要包括正黏病毒科的流感病毒,副黏病毒科的副流感病毒、呼吸道合胞病毒、麻疹病毒等,披膜病毒科的风疹病毒,冠状病毒科的SARS冠状病毒等。

1.流感病毒

正黏病毒是指对人或某些动物细胞表面的黏蛋白有亲和力、有包膜、具有分节段RNA基因组的一类病毒,只有流行性感冒病毒一个种,分为甲、乙、丙三型。

(1)生物学性状:

该科病毒呈球形,直径80~120nm,有包膜,表面有糖蛋白突起,为血凝素(hemagglutinin,HA)和神经氨酸酶(neuraminidase,NA)。 核酸全长 13 600bp,甲型和乙型流感病毒基因组由8个节段的负链RNA串联组成。流感病毒可在鸡胚羊膜腔和尿囊腔中增殖,在小鼠中连续传代可提高毒力,雪貂是易感动物。甲型流感病毒血凝素和神经氨酸酶的抗原性易发生变异,小变异(抗原性漂移)时出现病毒变种,引起不同程度的流行;大变异(抗原性转变)时出现新亚型,可造成世界性大流行。

(2)致病性:

流感流行多呈季节性,北方以冬季为主,南方四季都有,夏季和冬季更多见。传染源主要是患者,其次为隐性感染者,感染的动物也可传染人。主要通过飞沫、气溶胶在人与人之间传播,潜伏期一般为1~4d。通常引起呼吸道局部感染,患者常出现畏寒、头痛、发热、浑身酸痛、鼻塞、流涕、咳嗽等症状。在症状出现的前两天,病毒随分泌物大量排出,以后迅速减少。

(3)预防与消毒:

对老人、幼儿及免疫功能下降的人群接种流感疫苗可以降低感染概率或减轻流感症状。必要的空气消毒可以在一定程度上预防流感的发生,但难以大范围实施;通风和进风的净化有很好的作用,在流感流行季节,人群密集的公共场所佩戴质量可靠的口罩可以降低感染的概率。

2.麻疹病毒

副黏病毒与正黏病毒一样,与黏液蛋白有亲和性,但具有不同的基因结构、抗原性、免疫性和致病性,包括副流感病毒、麻疹病毒、呼吸道合胞病毒、腮腺炎病毒等,其中麻疹病毒最为常见,现将其介绍如下。

(1)生物学性状:

麻疹病毒呈球形或丝形,直径120~250nm,有包膜,衣壳呈螺旋对称,基因组全长16kb。包膜表面糖蛋白为血凝素(hemagglutinin,HA)和溶血素(haemolysin,HL),HA可凝集猴红细胞,HL具有溶血和促进感染细胞融合形成多核巨细胞的作用。

(2)致病性:

麻疹病毒只感染人类,传染性强,主要通过飞沫传播,也可经患者用品或密切接触传播,麻疹冬、春季节高发,发病急,常见于儿童,潜伏期为9~12d,以皮肤丘疹、发热及呼吸道症状为特征。

(3)预防与消毒:

麻疹病毒传染性强,预防麻疹的主要措施是隔离患者并强化儿童免疫接种。麻疹病毒对理化因素的抵抗力较弱,干燥、日光、高温和一般消毒剂都可将其灭活。56℃时、30min,37℃、5d,室温26d可使病毒灭活。该病毒耐受低温,4℃可存活数周,零下15℃能存活数年。

3.冠状病毒

冠状病毒属于冠状病毒科冠状病毒属,大多数感染脊椎动物,目前已鉴定出二十多种新型冠状病毒。2003年冠状病毒的一个变种SARS冠状病毒(SARS-CoV)曾在全球范围内引起恐慌,2012年在沙特发现中东呼吸综合征(Middle Mast respiratory syndrome,MERS)是由一种新型的冠状病毒(MERS-CoV)引起的。

目前认为,对人致病的冠状病毒主要有3种:①引发普通感冒的HCoV-229E和HCoVOC43;②引起严重急性呼吸综合征的SARS-CoV;③引起小儿或免疫功能低下者急性下呼吸道感染的HCoV-NL63和HCoV-HKU1。

(1)生物学性状:

冠状病毒直径60~220nm,为正链单股RNA病毒,RNA长27 000~32 000bp,是基因组最大的RNA病毒。病毒有包膜,包膜上存在向四周突起的刺突,状若花冠。冠状病毒可在人胚肾、肠、肺的原代细胞中生长,连续传代后毒力加强。SARS-CoV可引起Vero细胞、FRhk-4细胞明显的病变。

(2)致病性:

冠状病毒主要感染成人或较年长的儿童,引起普通感冒症状和腹泻。SARS-CoV引起严重呼吸道综合征,病毒主要经气溶胶(飞沫、含病毒的微小液滴)传播,也可经过粪口途径和接触传播。主要表现为发热、咳嗽、头痛、肌肉痛以及呼吸道感染,X线摄影光片中片状阴影是SARS患者的典型表现。大多数SARS患者可自愈或治愈,病死率约14%,有潜在疾病的人群(如冠心病、糖尿病、哮喘以及慢性肺病)感染SARS-CoV后病死率高。

(3)预防与消毒:

一般的冠状病毒感染对症治疗有效,病死率很低,但SARS病死率较高。冠状病毒抵抗力不强,56℃、10min、常用脂溶剂、消毒剂以及紫外线照射,均可有效灭活病毒。

4.风疹病毒

风疹病毒是披膜病毒科常见致病性病毒,引起风疹,孕妇感染风疹可能引起胎儿畸形,危害较大。

(1)生物学性状:

风疹病毒为单股正链RNA病毒,直径60nm,衣壳为二十面体对称,基因组长9 700bp,为感染性RNA。有双层类脂质包膜,包膜糖蛋白刺突为血凝素,可凝集人和多种动物的红细胞。

(2)致病性:

风疹病毒主要通过飞沫传播,也可通过密切接触传播,传染性强,但亚临床型或隐性感染者数量比显性感染者多,病人是唯一传染源,一年四季均可发生流行,冬春季发病最高。风疹多发于儿童,风疹最严重的危害是通过垂直传播引起胎儿先天性感染,严重的引起胎儿死亡、流产,还可导致胎儿先天性风疹综合征(congenital rubella syndrome,CRS)。

(3)预防与消毒:

风疹病毒感染后患者可获得持久的免疫功能,妇女在怀孕前可以检测风疹病毒抗体滴度,如滴度低应及时接种疫苗,预防胎儿感染。风疹病毒不耐热,56℃、30min,37℃、1.5h均可将病毒灭活,4℃保存不稳定,在-70~-60℃可保持活力3个月,干燥冰冻条件下可保存9个月。对外界抵抗力不强,常用消毒剂均可杀灭病毒。

(二)肠道病毒

肠道病毒是指经消化道感染和传播,能在肠道中复制并引起人类相关疾病的胃肠道感染病毒,主要包括脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒、新型肠道病毒等。均属于小RNA病毒科,无包膜,基因组为单正链RNA,基因组长约7.4kb,主要经粪-口途径传播,以隐性感染多见。虽然肠道病毒在肠道中增殖,却可引起多种肠道外感染性疾病。肠道病毒抵抗力较强,在污水、粪便中能存活数月;pH值3.0~5.0条件下1~3h还能保持稳定;能耐受蛋白酶和胆汁的作用;对乙醚、热和去垢剂有一定抗性。

1.新型肠道病毒71型

肠道病毒71型(EV71)是引起婴幼儿手足口病(hand-foot and mouth disease,HFMD)的主要病原体,小儿感染较为常见。

(1)生物学性状:

EV71可分为A、B、C三个基因型,B型和C型各自包括五个亚型(B1~B5和C1~C5)。A型多流行于美国,B型和C型呈全球性分布。EV71感染常累及中枢神经系统,导致较高的重症率和病死率。

(2)致病性:

手足口病在全世界都有流行,病原主要为:EV71和柯萨奇A16,其中EV71引起的重症病例较多。主要经粪-口途径、飞沫传播,也可经接触感染。全年散发,热带地区四季可发病,温带地区夏、秋季多流行,7、8月份高发,可出现幼儿园集体感染和家庭聚集发病现象。EV71近年来导致的手足口病在我国幼儿中呈持续流行态势,已成为我国严重的公共卫生问题之一,被列入丙类传染病,其发病率与外围环境的公共卫生状况有密切关系。

(3)预防与消毒:

EV71目前无疫苗,预防主要是通过做好个人、家庭以及托幼机构的卫生来降低感染概率。EV71对外界环境抵抗力强,耐酸,对75%乙醇和5%来苏儿具耐受性,可在下水道污水中存活3~5d,不耐热,氧化消毒剂、甲醛、碘酒灭活效果较好,因此在手足口病大流行期需用含氯消毒剂等处理污染的物品及环境,医用酒精起不到消毒效果。

2.脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒

脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒这三种病毒的生物学性状以及感染、免疫过程相似。脊髓灰质炎病毒引起脊髓灰质炎,是一种急性传染病,该疾病曾经广泛传播。自1988年世界卫生组织发起“全球消灭脊髓灰质炎行动”以来,脊髓灰质炎的发病率大幅度下降,多个国家和地区宣布实现无脊髓灰质炎。

柯萨奇病毒、埃可病毒均可引起无菌性脑膜炎,柯萨奇病毒还可引起疱疹性咽峡炎、流行性胸痛、急性结膜炎、心肌炎等,不同的肠道病毒可以引起相同的临床综合征,同一种病毒也可引起几种不同的临床症状。

(1)生物学性状:

这三种病毒均为球形,无包膜。主要通过粪-口途径传播,也可能通过飞沫传播,传染源为病人和无症状病毒携带者,人群普遍易感但隐性感染为主,14岁以下儿童感染率较高,夏秋季发病率高于冬春季。

(2)致病性:

脊髓灰质炎病毒经呼吸道和肠道黏膜进入人体,可引起两次病毒血症,侵犯呼吸道、消化道、心、肾等非神经组织,此时若免疫系统正常,病毒可被清除而不发生神经系统病变。若病毒突破血-脑脊液屏障侵入中枢神经系统,则引起脊髓前角灰质炎,导致肢体松弛性麻痹,多见于儿童,故名小儿麻痹。

柯萨奇病毒和埃可病毒显性感染者常表现为发热、咽痛、头痛、疲乏、皮疹等,重症表现为无菌性脑膜炎、脑炎和轻瘫,但比例较低。柯萨奇病毒还可引起手足口病(A16亚型)、急性结膜炎(A24亚型)、流行性胸痛和心肌炎、心包炎(B组);埃可病毒引起脑膜炎、脑炎、咽喉炎、支气管炎、胃肠炎和心肌炎等。

(3)预防与消毒:

经过长期、普遍的脊髓灰质炎疫苗免疫接种,全球已消除了脊髓灰质炎新发感染。柯萨奇病毒和埃可病毒目前尚无疫苗。三种病毒抵抗力强,其消毒、灭活方法参照EV71病毒。

(三)急性胃肠炎病毒

急性胃肠炎病毒是指经消化道感染和传播,引起急性肠道内感染性疾病的病毒,其引起的急性胃肠炎又称病毒性腹泻,起病急,病例表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻,排水样便或稀便,也可有发热及全身不适等症状,一般病程短,病死率低。急性胃肠炎病毒均通过粪-口途径传播,有些以飞沫为介质通过呼吸道传播。与急性胃肠炎有关的病毒种类较多,包括轮状病毒、杯状病毒、星状病毒和肠道腺病毒等,其中较为重要的、研究较多的是轮状病毒。

轮状病毒(rotavirus,RV)因电镜下的病毒颗粒形态酷似“车轮状”而得名,属于呼肠孤病毒科,是引起人类、哺乳动物和鸟类腹泻的主要病原体。轮状病毒可分为A~G 7个组,其中A组轮状病毒是世界范围内引起婴幼儿重症腹泻最常见病原体,B组轮状病毒主要引起成人腹泻,C组主要引起散发病例,其他组主要感染各种动物。

1.生物学性状

轮状病毒颗粒为球形,无包膜,在粪便和细胞培养中以两种形态存在,一种是完整的实心光滑型颗粒,具有内外双层衣壳,具感染性,直径70~75nm;另一种为不含外壳的粗糙型颗粒,不具感染性,大小50~60nm。

2.致病性

人群对轮状病毒普遍易感,A组轮状病毒是引起婴幼儿腹泻的主要病原体之一。临床表现为突然发病、发热,水样腹泻每日可达5~10次或以上,伴呕吐,一般持续3~8d,病情严重者可出现脱水和酸中毒症状,若不及时治疗,可导致患儿死亡。B组轮状病毒可引起成人腹泻,在我国有过暴发流行的报道。

3.预防与消毒

目前,尚无比较理想的轮状病毒疫苗。控制传染源和切断传播途径是预防轮状病毒感染的最主要方法,其中消毒污染物品和加强洗手很关键。对于婴儿,提倡母乳喂养,重视水源和环境卫生对于降低感染率非常重要。轮状病毒对理化因素有较强的抵抗力,耐酸、碱、乙醚、三氯甲烷和反复冻融,不耐热,但在室温下相对稳定,在粪便中可存活数天到数周。95%乙醇是轮状病毒最有效的灭活剂。

(四)肝炎病毒

肝炎病毒是指一类主要侵犯肝脏并引起病毒性肝炎的病毒。人类肝炎病毒有甲型肝炎病毒(hepatitisAvirus,HAV)、乙型肝炎病毒(hepatitisBvirus,HBV)、丙型肝炎病毒(hepatitis Cvirus,HCV)、丁型肝炎病毒(hepatitisDvirus,HDV)和戊型肝炎病毒(hepatitisEvirus,HEV),在分类学上分别隶属于不同病毒科的不同病毒属。

1.甲型、戊型肝炎病毒

HAV为小RNA病毒科嗜肝病毒属,HEV属于肝炎病毒科戊型肝炎病毒属。两种病毒均通过消化道途径传播,在我国均引起过大流行。

(1)生物学性状:

HAV呈球形,无包膜,核酸为单正链RNA,长约7.5kb,仅有一个血清型。HEV呈球形,无包膜,形似杯状,核酸为单正链RNA,长约7.5kb,在我国主要流行基因型Ⅰ和基因型Ⅳ。

(2)致病性:

HAV经口侵入人体,首先在口咽部或唾液腺中初步增殖,然后到达肠黏膜及局部淋巴结中大量增殖,并侵入血液形成病毒血症,最终侵犯靶器官肝脏,在肝脏中增殖后通过胆汁随粪便排出。HAV感染后可获得持久的免疫力。HEV经粪-口途径传播,病毒经胃肠道进入血流,在肝细胞内复制,然后释放到血液和胆汁中,经粪便排出体外。灵长类动物、猪、羊、牛等以及啮齿类动物也可感染HEV,成为散发性戊型肝炎的传染源。戊型肝炎临床表现与甲型肝炎相似,孕妇感染HEV后病情常较重。戊型肝炎为自限性疾病,患者不发展为慢性肝炎或病毒携带者。

(3)预防与消毒:

HAV疫苗接种效果良好,目前已在我国大规模使用。甲型肝炎的预防以做好宣教工作,加强食物、水源和粪便管理为主。HEV目前尚无疫苗,其防治方法与HAV相似。HAV对理化因素有较强的抵抗力,耐酸、乙醚、三氯甲烷等,耐热,在60℃可存活4h。在淡水、海水、泥沙和毛蚶等水生贝类中可存活数天到数月。对紫外线、甲醛和含氯消毒剂敏感,100℃、5min可使之灭活。HEV不稳定,对高盐、氯化铯、氯仿敏感。

2.乙型肝炎病毒、丙型感染病毒、丁型肝炎病毒

HBV属于嗜肝DNA病毒科正嗜肝DNA病毒属,HCV属于黄病毒科丙型肝炎病毒属,HDV为缺陷病毒,尚未确定分类学归属。HBV、HCV感染是全球性的公共卫生问题,我国是乙型肝炎的高发国,人群HBV携带率为8%~9%,HCV感染率也较高,达3.2%。这三种病毒的主要传播途径均为血液传播,也可通过性传播及密切接触传播,HBV还可以通过母-婴途径传播。

(1)生物学性状:

HBV有三种不同形态的颗粒,即大球形颗粒(Dane颗粒)、小球形颗粒和管型颗粒,只有Dane颗粒具有完整的结构,有感染性。HBV基因组为不完全双链DNA,长链约3 200bp。HBV可分为A~H 8个基因型,我国及亚洲地区主要流行B型和C型。HBsAg大量存在于感染者的血液中,是HBV感染的主要标志;HBcAg作为HBV的衣壳蛋白,一般不游离于血液循环中;HBV的e抗原(HBeAg)游离于血循环中,其消长与病毒颗粒及病毒DNA多聚酶的消长基本一致,故可作为HBV复制及具有强传染性的指标之一。HCV呈球形,有包膜,核酸为单正链线状RNA,长度约9.5kb,HCV有6个基因型,11个亚型,我国以1a、2a、2b亚型较为多见。HDV为球形,有包膜,包膜蛋白为HBV的HBsAg,病毒颗粒内部为RNA和与之结合的HDV抗原(HDAg)。HDV RNA为单负链环状RNA,长度约1.7kb,是已知最小的动物病毒基因组。

(2)致病性:

HBV引起乙型肝炎,临床表现呈多样性,可表现为无症状HBV携带者、急性肝炎、慢性肝炎及重症肝炎。HCV感染者临床表现为急性肝炎、慢性肝炎和无症状携带者。HCV感染极易慢性化,40%~50%的丙肝患者可转变为慢性肝炎,约20%的慢性丙肝可发展成肝硬化,有一部分发展为肝癌。HDV为缺陷病毒,需有HBV或其他嗜肝DNA病毒的辅助才能完成复制、表达抗原及引起肝损害。

(3)预防与消毒:

加强对献血者的筛选,可以大大降低HBV、HCV及HDV的传播。患者的血液、分泌物和排泄物,用过的食具、药杯、衣物等均需消毒,提倡使用一次性注射器具。推广HBV疫苗接种可以大大降低HBV和HDV的感染率,HCV尚无理想疫苗。HBV对外界抵抗力强,对低温、干燥、紫外线均有耐受性,不被70%乙醇灭活。消毒HBV污染的物品需用过氧化物类或含氯消毒剂进行消毒,100℃加热10min可灭活HBV,但并不破坏HBsAg的抗原性。HCV对理化因素抵抗力不强,对有机溶剂敏感,100℃、5min、紫外线照射、甲醛及含氯消毒剂均可使之灭活。血液或血液制品经60℃处理30min可使HCV的传染性消失。

(五)虫媒病毒

虫媒病毒是指通过吸血的节肢动物叮咬易感脊椎动物而传播的病毒。节肢动物既是病毒的传播媒介,又是储存宿主。目前,已证实的传播媒介达586种,主要是蚊和蜱。大多数虫媒病毒既引起自然疫源性疾病,又引起人兽共患病。由于节肢动物的分布、消长和活动与自然环境和季节密切相关,所以虫媒病毒具有明显的地方性和季节性,在我国主要流行登革病毒、流行性乙型脑炎病毒、森林脑炎病毒、基孔肯雅病毒等。

1.登革病毒

登革病毒(denguevirus,DENV)是登革热、登革出血热/登革休克综合征的病原体,埃及伊蚊和白纹伊蚊是登革病毒的主要传播媒介,人类和灵长类动物是登革病毒的自然宿主。登革热广泛流行于全球的热带、亚热带地区,我国南方常发生登革热的流行或暴发流行。

(1)生物学性状:

登革病毒属于黄病毒科黄病毒属,有包膜,基因组长约11kb。灵长类动物对登革病毒易感,小白鼠乳鼠也可作为实验动物。

(2)致病性:

在热带和亚热带丛林地区,灵长类动物是登革热主要传染源,在城市和乡村地区,患者和隐性感染者是登革热主要传染源。登革病毒进入人体,先在毛细血管内皮细胞和单核细胞系统内增殖,经血液扩散,引起疾病。

(3)预防与消毒:

在登革热流行期间,典型感染者只占全部感染者的小部分,单纯隔离患者不足以控制流行。预防的重点应为在消灭伊蚊和防止被伊蚊叮咬。登革病毒对理化因素的抵抗力较弱,对酸、脂溶剂、洗涤剂及胰蛋白酶均不耐受,用乙醚、紫外线、0.65%甲醛溶液或50℃、30min处理即可灭活。

2.流行性乙型脑炎病毒

流行性乙型脑炎病毒(epidemictypeBencephalitisvirus)简称乙脑病毒,经蚊子叮咬传播,引起流行性乙型脑炎,简称乙脑,常留下神经系统后遗症。

(1)生物学性状:

乙脑病毒属于黄病毒科黄病毒属,病毒颗粒呈球形,有包膜,包膜上含有糖蛋白刺突。基因组为单正链RNA,基因组全长10 976bp,只有一个血清型。

(2)致病性:

乙脑主要在亚洲的热带和亚热带国家流行,我国是乙脑主要流行国家,乙脑的流行与蚊虫密度密切相关,以夏、秋季为主,主要在7、8、9三个月。人群对乙脑病毒普遍易感,但感染后多表现为隐性感染,显性感染与隐性感染的比例约为1∶300。猪是乙脑病毒的主要传染源和中间宿主。病毒经蚊子叮咬进入人体后,引起两次病毒血症,免疫功能不强的患者,病毒可突破血-脑脊液屏障侵犯中枢神经系统,出现高热、头痛、意识障碍、抽搐和脑膜刺激征等,严重者可出现昏迷、中枢性呼吸衰竭或脑疝,病死率高达10%~30%,5%~20%的重症患者留下痴呆、失语、瘫痪及精神障碍等后遗症。

(3)预防与消毒:

预防乙型脑炎的关键措施包括接种疫苗,防蚊灭蚊和动物宿主管理。乙脑疫苗有灭活疫苗和减毒疫苗两类,我国主要使用乙脑减毒活疫苗,预防效果良好。乙脑病毒对理化因素抵抗力不强,对酸、乙醚、三氯甲烷等脂溶剂及化学消毒剂敏感,不耐热,56℃、30min即可灭活病毒。

(六)出血热病毒

出血热是一大类疾病的统称,以高热、出血、低血压为主要共同临床特征,并有较高的病死率。引起出血热的病毒种类很多,它们分属于5个病毒科的7个病毒属,并由不同的媒介和途径传播,引起不同的出血热。我国发现的出血热病毒有汉坦病毒、克里米亚-刚果出血热病毒。埃博拉病毒可引起高致死性的出血热,自1976年以来已在非洲暴发数次大流行,近年来其在非洲的暴发引起了世界的关注。

1.汉坦病毒

汉坦病毒(hantaanvirus)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热(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 pulmonary syndrome,HPS)。 中国是世界上HFRS疫情最严重的国家,流行范围广、发病人数多、病死率较高,但我国尚未见HPS的病例报道。

(1)生物学性状:

汉坦病毒属于布尼亚病毒科汉坦病毒属,有包膜,核酸为单股负链RNA,汉坦病毒颗粒具有多形性,多数呈圆形或卵圆形。

(2)致病性:

HFRS传播途径多样,包括动物源性传播(经呼吸道、消化道和伤口途径)、垂直(胎盘传播)和虫媒(螨媒)传播,其中动物源性传播是主要途径。在我国,汉坦病毒的主要宿主和传染源是黑线姬鼠和褐家鼠,主要存在姬鼠型疫区、家鼠型疫区和混合型疫区。

(3)预防与消毒:

目前,国内所使用的HFRS疫苗为灭活双价疫苗,对预防HFRS有较好的效果。汉坦病毒抵抗力不强,对酸和脂溶剂敏感,一般消毒剂如苯扎溴铵等即可灭活病毒,56~60℃、1h,紫外线照射也可灭活病毒。

2.埃博拉病毒

埃博拉病毒(ebolavirus)可引起高致死性的出血热,临床表现为高热、全身疼痛、广泛性出血、多器官功能障碍和休克,该病病死率为50%~90%,是致死率最高的病毒之一。

(1)生物学性状:

埃博拉病毒属于丝状病毒科,病毒颗粒为多形性的细长丝状,直径为80nm,长度800~1 400nm,有包膜,基因组为单股负链RNA,长约12.7kb。

(2)致病性:

埃博拉病毒主要在猴群中传播,通过猴传给人,并在人间传播和流行。病毒传染性强,主要通过接触患者或已感染动物的血液、体液、分泌物以及排泄物等途径而被感染,人与人之间还可通过气溶胶造成吸入性传播,人群普遍易感。临床特征为突然发病,开始表现为高热、头痛、肌痛等,随后病情迅速发展,出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻等,接着可发生出血现象,表现为黏膜出血、呕吐、黑便等,发病7~16d,患者常因休克、多器官功能障碍而死亡。

(3)预防与消毒:

埃博拉病毒尚无疫苗,需要采用全面的预防控制措施阻断传播链,包括患者隔离、严格消毒患者接触过的物品及其分泌物、排泄物和血液等,尸体应立即火化。与患者密切接触者应严格隔离,出现发热立即隔离,并采取严格的防护措施保护医护人员不被感染。埃博拉病毒抵抗力不强,对紫外线、脂溶剂、酚类及次氯酸敏感,60℃、30min可灭活病毒。但体液、分泌物中的病毒可稳定地保持其感染性。

(七)疱疹病毒

疱疹病毒(herpesvirus)是一群有包膜的DNA病毒,归属于疱疹病毒科,现已发现100多种疱疹病毒,分α、β、γ三个亚科,可感染人和多种动物。感染人的疱疹病毒称为人疱疹病毒(humanherpesvirus,HHV),目前有8种,α疱疹病毒亚科有单纯疱疹病毒(1型和2型)、水痘-带状疱疹病毒,均可感染上皮细胞,潜伏于神经细胞;β疱疹病毒亚科有人巨细胞病毒、人疱疹病毒(6型和7型),可感染并潜伏在多种组织中;γ疱疹病毒亚科有EB病毒和人疱疹病毒(8型),主要感染和潜伏在淋巴细胞。

1.疱疹病毒的主要生物学特性

病毒颗粒呈球形,衣壳周围有一层被膜,最外层是包膜,病毒核酸为线性dsDNA,长度为125~245kb。病毒建立潜伏感染后可持续存在宿主体内,在免疫功能下降时激活,开始新的复制周期。有些疱疹病毒(如单纯疱疹病毒)可通过垂直传播感染胎儿造成先天性畸形。有些疱疹病毒感染会导致相关肿瘤高发,如EB病毒导致鼻咽癌。病毒感染的控制主要依赖于细胞免疫。疱疹病毒对外界抵抗力不强,一般对脂溶剂敏感,常用的含氯消毒剂、过氧化物及醛类消毒剂均可使之灭活。

2.单纯疱疹病毒

单纯疱疹病毒(herpessimplexvirus,HSV)有两种血清型:HSV-1、HSV-2。其感染类型有3种形式:原发感染、潜伏感染和复发性感染。密切接触和性接触是主要传播途径。HSV-1可致龈口炎、唇疱疹、角膜结膜炎、脑炎。HSV-2可致生殖器疱疹和新生儿疱疹。免疫功能低下的患者(器官移植、血液病患者或艾滋病患者等)易发生严重的疱疹病毒感染。

3.人巨细胞病毒

人巨细胞病毒(humancytomegalovirus,HCMV)目前只确定一个血清型,人类是HCMV唯一的宿主。HCMV是引起胎儿先天性畸形的最常见的病原体,基因组长240kb,HCMV感染极为普遍,我国成人HCMV抗体阳性率达60%~90%。其造成的感染类型包括先天性感染、围生期感染、儿童和成人原发感染、免疫功能低下者感染。健康人感染HCMV后,病情常为自限性。

4.EB病毒

EB病毒(epstein-barrvirus,EBV)具有嗜B淋巴细胞特性,主要经唾液传播,也可经性传播,感染非常普遍,我国3岁左右儿童EBV抗体阳性率高达90%以上。EBV进入人体后具有潜伏和转化的特性。在原发感染中,约有半数患者表现为传染性单核细胞增多症,95%的传染性单核细胞增多症患者均可恢复。EBV所致疾病还包括非洲儿童恶性淋巴瘤、鼻咽癌及淋巴组织增生性疾病。

(八)逆转录病毒

逆转录病毒科(retroviridae)病毒是一组含有逆转录酶的RNA病毒,对人体致病的主要是慢病毒属中的人类免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiencyvirus,HIV)和 δ逆转录病毒属中的人类嗜T细胞病毒(humanTlymphocytevirus,HTLV)。

1.逆转录病毒的主要特性:

逆转录病毒呈球形,直径80~120nm,有包膜,基因组由两条相同的单正链RNA组成。病毒需借助膜蛋白和细胞表面受体的特异性结合才能进入靶细胞,脱壳后释放的RNA先逆转录为双链DNA,然后在整合酶的作用下整合到细胞染色体DNA中,构成前病毒。

2.人类免疫缺陷病毒

人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)是获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)的病原体,HIV 分为 HIV-1型和HIV-2型,HIV-1在全球流行,HIV-2主要在西非和西欧局部流行。HIV主要通过性接触、血液和母婴途径传播。

(1)生物学性状:

HIV-1基因组全长9.181kb,由于HIV-1逆转录酶缺乏校对功能,HIV-1基因很容易产生突变,形成众多的基因亚型,分为M组、O组和N组,M组又分为A~K 11个亚型,还有众多的重组亚型。

(2)致病性:

HIV进入人体后,侵犯表达CD4+分子的淋巴细胞,主要是CD4+T淋巴细胞,导致其数量进行性下降,细胞功能亦严重受损。CD4+T淋巴细胞数量下降和功能损伤到一定程度,病毒载量开始升高,感染者表现为持续低热、盗汗、全身倦怠、慢性腹泻及全身淋巴结肿大等,进入艾滋病(AIDS)期,出现机会性感染症状及AIDS相关肿瘤。

(3)预防与消毒:

艾滋病疫苗的研制面临多重困难,减少HIV传播需要做到社会综合防治。HIV对理化因素抵抗力较弱,常用消毒剂均可有效杀灭病毒。病毒不耐热、干燥环境易灭活,阳光直射对病毒有灭活作用。

3.人类嗜T细胞病毒

HTLV是引起人类恶性肿瘤的RNA肿瘤病毒,HTLV-1主要感染CD4+T淋巴细胞,引起成人T淋巴细胞白血病(ALT),也能引起热带下肢痉挛性瘫痪和B细胞淋巴瘤;HTLV-2引起毛细胞白血病。HTLV-1传染途径与HIV类似,目前尚无疫苗,控制措施为及时发现感染、切断感染途径。

(九)其他病毒

还有一些常见的致病病毒分布在各科、属,如狂犬病病毒(rabiesvirus)、人乳头瘤病毒(humanpapillomavirus,HPV)、痘病毒(poxvirus)等。

1.狂犬病病毒

狂犬病病毒属于弹状病毒科狂犬病病毒属,形似子弹,核酸为RNA,有包膜。狂犬病病毒可感染人、犬、猫及野生动物(狼、狐狸)等,在感染生物中枢神经细胞中形成内基小体(negri body)。狂犬病病毒通过带毒动物咬伤、抓伤或密切接触感染人体,潜伏期通常为3~8周。狂犬病临床上表现为恐水、呼吸困难和吞咽困难等,可引起心血管功能紊乱或猝死。狂犬病一旦发病,病死率接近100%。狂犬病病毒灭活疫苗接种可有效控制狂犬病的发生,人被可疑患病动物咬伤后,应立即对伤口进行处理,可用清水、3%~5%肥皂水或0.1%苯扎溴铵充分清洗伤口,对于严重咬伤有较深伤口的患者,应该对伤口深部进行灌流清洗,再用75%乙醇或碘伏消毒。伤口严重时,应联合人或马抗狂犬病免疫球蛋白进行被动免疫,必要时联合使用干扰素以增强保护效果。狂犬病病毒对热、紫外线、日光、干燥的抵抗力弱,酸、碱、脂溶剂、肥皂水、去垢剂均可灭活病毒。

2.人乳头瘤病毒

HPV属于乳头瘤病毒科乳头瘤病毒属,无包膜,基因组是双链环状DNA。HPV16和HPV18高危基因型可引起人类皮肤黏膜的增生性病变,与人子宫颈癌等恶性肿瘤的发生密切相关,低危型HPV6、HPV11型引起生殖器尖锐湿疣。HPV根据感染部位可分为嗜皮肤性和嗜黏膜性两大类,所致疾病还包括皮肤疣、跖疣、扁平疣、生殖道湿疣和喉部乳头瘤等。HPV疫苗包括治疗性疫苗和预防性疫苗,预防性疫苗对于预防子宫颈癌以及生殖器疣有较好效果。

三、亚病毒传染因子

对亚病毒研究的深入逐渐模糊了生物大分子与生物之间的界限,亚病毒甚至不具备病毒的基本结构,仅仅为核酸分子或蛋白质分子,这些分子可以借助周围的其他分子进行复制,且具有传染性。因此,亚病毒也被称为亚病毒传染因子。近年来发现的亚病毒传染因子越来越多,按照新的分类标准可分为三类:卫星病毒(satellite viruses)、类病毒(viroid)和朊病毒(prion)。对人类影响较大的为朊病毒,其是人和动物的病原体。

1.生物学性状

朊病毒的本质是一种异常折叠的朊蛋白(prion protein,PrP),分子量为27~30kDa,在电镜下呈纤维状或杆状,称为羊瘙痒病相关纤维。

2.致病性

朊病毒病是一种人和动物的慢性退行性、致死性中枢神经系统疾病,即传染性海绵状脑病(transmissible spongiform encephalopathy,TSE),在某些 TSE的脑组织中,朊病毒可聚集形成光学显微镜下可见的淀粉样斑块。该病的共同特点:①潜伏期长,可达数年至数十年,一旦发病,病情呈亚急性、急性进展;②患者以痴呆、共济失调、震颤等中枢神经系统症状为主要临床表现;③病理学特征是脑皮质神经元空泡变性、死亡,星形胶质细胞增生,脑皮质疏松呈海绵状,并有淀粉样斑块形成,脑组织中无炎症反应;④朊病毒的免疫原性低,不能诱导机体产生特异性的免疫应答。

动物朊病毒病包括羊瘙痒病和牛海绵状脑病(疯牛病),主要的人类朊病毒病包括库鲁病(Kuru disease)、克雅病(Creutzfeld-Jakob disease,CJD)及变异型克雅病(variant CJD,vCJD),现已证明人变异型克雅病的发生与疯牛病密切相关。

3.预防与消毒

朊病毒病没有有效药物,也没有疫苗,预防措施主要为切断传播途径。朊病毒对理化因素抵抗力强,能抵抗蛋白酶K的消化作用,标准的压力蒸汽灭菌(121.3℃、20min)不能破坏朊病毒,需要高压蒸汽134℃超过2h才能使之失去传染性。朊病毒对辐射、紫外线及常用消毒剂也有很强的抗性。

目前,灭活朊病毒传染性的主要做法是对患者的手术器械、血液、体液等污染物彻底灭菌处理,彻底销毁含朊病毒的动物尸体。具体措施包括:室温用1mmol/L NaOH溶液处理1h后,再用高压蒸汽灭菌134℃、2h;对带有PrPSc的提取物、血液等要用100g/L漂白粉溶液或5%次氯酸钠处理2h以上。

预防朊病毒传染,医护人员需严格遵守安全操作规程,加强防范意识。严禁朊病毒病患者及任何退行性中枢神经系统疾病患者捐献器官。防止动物感染需禁用牛、羊等动物的骨肉粉作为饲料添加剂喂养牛、羊等反刍动物。海关检疫要加强对流行羊瘙痒病和疯牛病国家进口的活牛(包括胚胎)或者牛制品等的检疫,杜绝输入性感染。

(王晓辉 编 陈昭斌 审)