08.第十一章人畜共患病病毒

第十一章人畜共患病病毒第一节流感病毒第二节狂犬病毒第三节朊病毒人畜共患病也称人兽共患病，是指脊椎动物与人类之间自然传播和感染的疾病。大规模的破坏自然，眷养宠物现象增多，发达的交通和国际交往，高剂量微量元素和过量抗生素的使用，造成了人畜共患疾病日益严重。目前，全世界已证实的人兽共患传染病和寄生性动物疾病有250多种，其中较为重要的有89种，狂犬病、疯牛病以及近年来发生的SARS、禽流感、甲型Ｈ1Ｎ1等，给人类的身体健康带来了严重的威胁。人畜共患病不仅严重威胁着人类的健康，还对国民经济的发展有着直接的影响。它的广泛流行，可明显降低动物生产性能，使产量减少。同时，动物生长、肉类质量、乳品生产等都会受到影响，皮革、皮毛的数量和质量也都会随之下降。第一节流感病毒一、形态特征与基因组结构二、理化学特性三、致病性与流行病学四、病毒复制与分子感染机理五、细胞培养与动物模型六、抗原性与机体的免疫应答七、诊断八、免疫预防和治疗流感病毒属于正粘病毒科，由这种病毒引起的一种急性呼吸道传染性疾病称为流行性感冒，简称流感。流感病毒能引起人类、低等哺乳动物和禽类的严重疾病。其发病率高、传染性强，主要通过呼吸道传播，且病毒极易变异，往往造成世界性大流行，甚至暴发流行。其临床表现以发热及全身中毒症状突出而上呼吸道症状较轻为特征。一、形态特征与基因组结构流感病毒为球形，直径80～120nm，但也常有同样直径的丝状形态，长短不一。流感病毒由核心和外层组成。核心主要为单股RNA与蛋白质组成，外层为类脂质包膜。流感病毒粒子大约由0.8％～1.1％的RNA、70％～75％的蛋白质、20％～24％的脂质和5％～8％的碳水化合物组成。二、理化学特性流感病毒是有囊膜病毒，对去污剂等脂溶剂比较敏感。福尔马林、氧化剂、稀酸、乙醚、去氧胆酸钠、羟胺、十二烷基硫酸钠和铵离子能迅速破坏其传染性。病毒可在加热、极端的pH值、非等渗条件和干燥情况下失活。在鸡胚中生长的病毒，其传染性及血凝素和神经氨酸酶的活性在4℃下可保持数周，但为长期保持其传染性，必须将病毒在-70℃下或冻干保存。在实验室条件下，许多常用的去污剂和消毒剂(如酚类消毒剂或次氯酸钠)能使这些病毒失活。在野外条件下，流感病毒常从感染的鼻腔分泌物和粪便中排出，病毒受到这些有机物的保护，就极大地增加了抗灭活的抵抗力。粪便中病毒的传染性在4℃条件下可以保持长达30～35天，20℃时为7天。三、致病性与流行病学(一)致病性与致病机理潜伏期为1～14日，最短者仅数小时。潜伏期的长短依赖于病毒的剂量、感染途径、被感染人或动物的种别和检测到临诊症状的能力。流感病毒感染人体能否致病取决于宿主与病毒间相互作用。流感病毒经飞沫传播进入呼吸道黏膜，正常人黏膜上存在分泌型IgA抗体，可以清除吸入的病毒。当机体免疫力降低或病毒数量多及毒力较强时，其包膜上的血凝素与黏膜上皮细胞膜的糖蛋白结合，病毒脱膜后其RNA进入细胞内复制。待成熟后，从细胞膜释出再侵犯相邻上皮细胞，而神经氨酸酶可分解呼吸道粘液的神经氨酸，使粘液水解，病毒逐渐扩散而不断侵袭上皮细胞，并可沿呼吸道向下伸延，引起上皮细胞出现肿胀、气泡变性，细胞间连接松散而致大量细胞脱落使基底膜暴露。病毒也可在肺泡上皮细胞生长，并破坏上皮细胞，使肺泡出现充血、肺泡壁增厚、单核细胞浸润等间质性肺炎改变。流感病毒还可侵入血液播散到全身，引起肝、脾出现相应的病理改变。(二)流行病学流感病毒在动物如禽、猪、马、猴、犬及牛中均能分离到，以往认为流感病毒具有严格的宿主限制性，很少跨越种属的差异而致人疾病。1997年在香港暴发了一起由H5N1亚型禽流感病毒直接引起的感染，证实的感染人数有18人，有6人死亡，并从这些患者体内分离到了禽类的H5N1亚型流感病毒。对于动物所带病毒能否直接传染人，还是动物与人流感病毒通过基因重配而感染人类，目前有待进一步研究确认，但都普遍认为动物可能为流感病毒的贮存和中间宿主。有人认为流感病毒是通过与猪的直接或间接接触或通过感染这些病毒的人而传播的。有大量证据表明流感病毒可水平传播。但没有证据表明该病毒可以垂直传播。四、病毒复制与分子感染机理流感病毒通过结合细胞表面含唾液酸的糖蛋白受体而吸附在细胞表明，随即由受体介导的细胞内吞作用病毒进入细胞。酸性pH条件激发病毒粒子脱去囊膜，核衣壳便进入胞浆并移向胞核。流感病毒利用独特的机理转录，病毒的核酸内切酶从宿主细胞的mRNA上切下5’帽子结构，并以此作为病毒转录酶进行转录的引物。产生出6个单顺反子的mRNA，并转译成聚合酶，产生出两个mRNA，依不同阅读框架进行转译，产生蛋白并在粗面内质网内糖基化，在高尔基体内修饰，然后运输到表面，植入细胞膜中。病毒蛋白和RNA生成和装配后，病毒以出芽方式从质膜排出。流感病毒致病力的分子基础尚未完全确定。五、细胞培养与动物模型流感病毒可在细胞培养物上增殖，鸡胚成纤维细胞是应用最为广泛的原代细胞培养物，犬肾细胞是最常用的传代细胞系。所有流感病毒毒株都易在9～11日龄的鸡胚中生长，因此这一方法使用得最为普遍。流感病毒具有较严格的宿主限制性，很少跨越种属传播。六、抗原性与机体的免疫应答根据血凝素HA和神经氨酸酶NA的抗原特性，将A型流感病毒分成不同亚型。H可分为15个亚型(H1～15)、N有9个亚型(N1～9)。两种抗原的变异是引起新的大流行的病原基础。一株流感病毒的名称包括型(A、B或C)、宿主来源(除人外)、地理来源、毒株编号(如果有)和分离的年代，后面及圆括号内附以HA(H)和NA(N)的抗原性说明。七、诊断因为临诊症状变化很大，除了疾病呈流行性外，临床诊断常难以定性。A型流感病毒的确切诊断有赖于病毒的分离和鉴定。检测病毒的抗体也是非常有效的间接诊断方法。（一）病毒分离病毒分离是确诊的主要依据，在起病3日内，可用各种大小的干棉花、涤纶或藻酸盐拭子，拭取病人的鼻咽部、气管分泌物或禽的泄殖腔，接种于10～11日龄鸡胚羊膜腔或尿囊中，置35℃～36℃孵育4日，取出鸡胚囊液和羊水进行血凝试验，分离可疑病毒，再用已知免疫血清进行血凝抑制试验，作出鉴定。一般说来，如果样品中有病毒存在，在初次传代中的生长就足以产生血细胞凝集作用，如果未检测到血凝活性，可将收集的胚液注射鸡胚(第二代)，并重复以上步骤。然而样品的重复传代很费力，而且增加了实验室污染的危险，因此在进行多次传代时，必须对这些问题加以考虑。（二）病毒鉴定用鸡红细胞检测胚液中的血凝活性的常量或微量技术是现在使用的标准方法。将血凝阳性的尿囊液用于病毒鉴定。非常重要的是确定尿囊液中检出的血凝活性是由流感病毒还是其他血凝病毒。因此，分离物要用新城疫抗血清作HI试验检测。如为阴性，则检测A型的存在，以确定有A型流感病毒。用双向免疫扩散试验或单放射溶血试验可以检测特异NP或基质蛋白。抗NP或MP的单克隆抗体，在ELISA中检测这些抗原很有用。鉴定程序的下一步是确定HA、NA表面抗原的抗原亚型。可在HI试验中用一组制备的抗14种不同血凝素的抗血清鉴定HA的型别。应用分离的抗HA或含相关抗NA的重组病毒的抗血清，可以加速分型、避免由于抗体抗NA而产生的空间抑制。应用已知HA亚型抗血清的试验不能检测带有新HA的流感病毒，因此，重要的是所用的方法要能确定有未知血凝素的抗原是流感病毒，如上所述，通常是用检测型特异抗原(NP或MP)的试验。NA亚型通常用制备的抗9种已知神经氨酸酶的抗血清在NI试验中鉴定。现已研制出一种微量NI技术，这有助于对大量分离物的分析，且能节省试剂并易于操作。这种微量NI技术常在病毒分离中用作首选的测定方法。传代时，必须对这些问题加以考虑。（三）抗体检测血清学试验用来证实抗体的存在，这种抗体在感染后7～10天便可被检测出来。有几项技术可用于血清学监测和诊断，最常用HI试验检测抗HA的抗体，用双向免疫扩散检测抗NP的抗体。其他检测抗体的血清学试验有病毒中和试验、补体结合试验、神经氨酸酶抑制试验和单放射溶血试验。最近，已研制出用ELISA检测抗流感病毒抗体的方法。在血清学监测计划中，常用检测抗NP抗体的试验，因为这一试验可检测抗所有A型流感病毒共有的交叉反应抗原的抗体。对血清学诊断来说，采集急性期和康复期血清很重要。急性期血清样品应在发病后尽快从病例采集，而康复期血清应在发病后14～28天采集。用成对的急性期和康复期血清样品比较感染前后的抗体水平，例如，可用HI试验检测血清中抗可疑病毒的抗体，如果康复期血清中的抗体水平升高4倍，则证实最近发生了这一病毒的感染。八、免疫预防和治疗（一）疫苗预防当流感暴发并且病毒的亚型得到确认时，免疫可显著降低发病率、流感重型发生率和病死率，是一种有效的预防方法。所采用的疫苗毒株与流行毒株之间的抗原性必须是相同或基本相同的病毒，否则就无效。疫苗主要有减毒活疫苗和灭活疫苗两种，前者多采用滴鼻，后者多采用皮下注射。现在已用遗传工程技术来分离血凝素基因(特别是H5和H7)，并把它们插入另外的病毒载体，如痘病毒、痘苗病毒、杆状病毒和反转录病毒来研制疫苗。另一种方法是将DNA直接引入鸡体内。这些已成功地用于家禽的免疫和保护，因此很有希望产生各种有效的疫苗。在病毒流行期间对剧院、托儿机构和礼堂等公共场所，可采用每100m2空间用2～4ml乳酸溶于10倍水中加热蒸发以消毒空气，连用3日，可使流感发病率下降。所有控制流感传播的方法都是基于预防人和设备的污染与控制人和设备的流动来进行。与禽类或其粪便直接接触的人员是造成房舍之间和农场之间多种疾病传染的原因。与禽类或其粪便直接接触的设备不应在农场间交换，养禽场的污染粪便应与易感区域分开。（二）抗病毒治疗目前尚无特效抗病毒药物。金刚烷胺和金刚乙胺对甲型(H3N2和HINl)流感毒株有一定抑制作用，但药物易产生中枢神经系统不良反应及对乙型流感无效，并易产生耐药性，现已较少使用。目前已开发出的新一类抗病毒药物Zanamivir(GGl67)是一种唾液酸类似物，为神经氨酸酶的选择抑制剂。对症治疗及支持治疗为流感的主要治疗原则。第二节狂犬病毒一、形态特征与基因组结构二、理化学特性三、致病性与流行病学四、病毒复制与分子感染机理五、细胞培养与动物模型六、抗原性与机体的免疫应答七、诊断八、免疫预防和治疗狂犬病病毒属于弹状病毒科，狂犬病病毒属，感染所有温血动物，在动物之间通过带毒唾液传播，引致人与动物狂犬病(rabies)。感染的动物和人一旦发病，几乎都难免死亡。除日本、英国、新西兰等岛国外，世界各地均有发生。主要是犬的狂犬病，欧洲国家野生动物的狂犬病的控制已提上日程，南美则以牛的狂犬病为主。狂犬病对人类生命的威胁世人皆知，尽管医学水平在不断提高，但是全世界每年仍有4-5万人死于此病。狂犬病表现神经症状，有兴奋型及麻痹型两种。犬、猫、马比反刍动物及实验动物更多出现兴奋型。人狂犬病通常由病犬咬伤所致。临床主要表现为特有的恐水怕风、恐惧不安、流涎、咽喉肌痉挛、进行性瘫痪等，恐水是常见症状，故本病也称作恐水病。狂犬病是人类最古老的疾病之一。我国早在公元前3000年就对狂犬病有了认识，并被列为最可怕的传染病之一。一、形态特征与基因组结构在电子显微镜下观察，狂犬病病毒粒子的外形呈子弹状，一端钝圆，另一端扁平，直径75～80nm，长130～200nm。狂犬病病毒的基因组为单链不分节段的RNA，全长约12kb(11～15kb)。二、理化学特性病毒粒子的沉降系数为600～625S，浮密度为1.16～1.2g／cm3，分子量为4.75×108。狂犬病病毒能抵抗自溶及腐烂，在自溶的脑组织中可以保持活力7—10天。狂犬病毒对热敏感，56℃30～60分钟或100℃2分钟即可灭活。病毒表面的糖蛋白，除能诱生中和抗体外，还具有血凝特性。三、致病性与流行病学(一)致病性与致病机理狂犬病毒的特征是对实验动物的周围神经感染的毒力较强，潜伏期长；固定毒则相反，周围神经感染的毒力低，但脑内接种时的潜伏期短。狂犬病潜伏期一般为2～8周，长的可达一年或数年。G蛋白是RV具有神经致病性的决