婴幼儿轮状病毒感染 （婴幼儿轮状病毒感染,轮状病毒,病毒感染）

　　【病原学】

　　HRV与呼肠孤病毒在壳蛋白结构、基因结构和病毒复制等方面非常类似。1979年，Mathews将其归类于呼肠孤病毒科轮状病毒属。病毒体呈圆球形，有双层衣壳.每层衣壳呈二十面体对称。内衣壳的壳微粒沿着病毒体边缘呈放射状排列，形同车轮辐簸，病毒外形类似车轮，所以称为轮状病毒。病毒体的核心为双股RNA，由11个不莲续的节段组成。病毒颗粒在粪便和细胞培养中以两种形式存在，一种是含有完整外壳的实心光滑型颗粒，大小约70～75nm，另一种是不含外壳且仅告有内壳的粗糙型颗粒，大小约50—60nm，实心颗粒具有传染性。具双层衣壳的病毒体有传染性。在轮状病毒外衣壳上具有型特异性抗原，在内衣壳上有共同抗原。内壳蛋白VP6为群和亚群的特异性抗原，根据VP6抗原性的不同。目前将RV分为A、B、c、D、E、F、G7个组，A、B和c组与人类感染有关，其中A组主要感染婴幼儿，B组主要感染成人.C组主要引起散发病例，D、E、F、G组主要感染各种动物。外壳结构蛋白VP4、VP7具有中和抗原活性，刺激机体产生中和抗体。根据病毒RNA各节段在聚丙烯酰胺凝肢电泳中移动距离的差别，可将人轮状病毒至少分为4个血清型，引起人类膜泻的主要是a型和b型。依VP7糖蛋白抗原性不同区分的血清型称为G型，其中Gl、G2、G3、c4最常见而被用于制备疫苗，VP4为蛋白酶敏感蛋白，按其抗原性区分的血清型称为P型。

　　RV在外界环境中比较稳定.对理化因子的作用有较强的抵抗力，耐乙醚、氯仿.耐酸、耐碱，反复冻融、37℃1小时、pH3 5—10.0等处理后仍保持感染力，95%的乙醇是最有效的病毒灭活剂，56℃加热30分钟也可灭活病毒。此外，病毒对蛋白水解酶敏感，经胰蛋白酶处理后，可提高病毒感染性。因而，在分离培养病毒时加胰酶是必要的，病毒可被氯、臭氧灭活。作为消毒剂来说，以乙醇最佳。除A组病毒外，其他组RV都还不能在细胞培养上生长。轮状病毒在一般组织培养中不适应，需选用特殊的细胞株培养(如恒河猴胚肾细胞MAl04株和非洲绿猴肾传代细胞cv-l株)。培养前应先用胰酶处理病毒.以降解病毒多肽vp3，该多肽能限制病毒在细胞中的增殖，在培养时细胞维持液中也应含有一定浓度的胰蛋白酶。

　　【流行病学】

　　人类轮状病毒感染常见于6个月一2岁的婴幼儿，主要在冬季流行，一般通过粪-口途径传播。无论在发达或发展中国家，A组RV引起腹泻的发病率都较高，是婴幼儿发病和致死的重要病因。在发展中国家，为婴幼儿致死的仅次于呼吸道感染的第二位病因。典型的RV腹泻为秋冬季发病。热带和亚热带地区则全年均广泛传播，流行的型别各地报告不尽一致，我国以1、2型为主。一些社会因素如文化经济状况、公共卫生设施等对RV腹泻流行也有影响。由于病毒流行株在各个地区以及各个地区不同时期都会发生变化，中国重庆1998—2000年监测结果显示，当地流行株从G1型转变为G3型;在澳大利亚1973—1989年的监测结果显示流行株从G1型转变为G2型，并在1999—2000年首次检出G9型，其所占比例逐渐增加至10%;泰国的调查也发现近年G9的比例在增加;印度的监测结果显示以前从未测到的G9占1993年分离的RV病毒株的22%。由此可见，RV的流行具有多变性。因此，有必要建立广泛的RV监测网，动态监测RV流行株的变化，并为制定有效疫苗提供依。

　　1.传染源 病人和隐性感染者是本病的主要传染源。急性期患者粪便中有大量病毒颗粒，病后可持续排毒4—8开，极少数可长达18～42日。病毒可以在手上残存数小时，在玩具等物体表面残存数日。在RV流行的幼儿园玩具上RV检出率为39%，而在非RV流行幼儿因玩具上RV检出率只有5%。

　　2.传播途径 主要为粪一口途径，通过被污染的食物和水源而感染。此外水源污染、呼吸道空气传播、院内和幼托所及家庭成员中的密切接触均可造成流行。还有人推测，动物可能是作为人感染RV的重要传染源。新生儿RV感染主要来源于孕产妇感染、产道感染及医院内感染。医院里可通过护理人员造成轮状病毒感染的传播。据Flnres研究。20%新生儿显示已经受到RV感染，其中婴儿室内的婴儿感染率为75%，而母婴同室的婴儿感染率为7%，两者差别非常显著，说明生后环境对新生儿Rv感染的影响。

　　3.易感人群 人群普遍易感，感染后免疫力短暂，因此可反复感染。儿童每个年龄组轮状病毒感染都是严重胃肠炎最普遍的致病原因。全世界3岁以下的儿童中，90%受到RV感染，5岁以下的儿童几乎人人都曾经感染过RV，但RV主要侵犯6—24个月龄儿童。这是因为这个年龄组的婴幼儿免疫系统发育还不健全。其次，来自母体的抗体此阶段陴至最低。据Gonzalea报道，在监测的医院腹泻儿童中，由RV引起腹泻的儿童小于6个月龄的占13%，6～24个月龄占77%，大于24个月龄的占10%。6个月龄以下儿童受母体抗体保护，感染后多为无症状或轻症表现。新生儿院内感染RV是一个越来越突出的公共卫生问题，世界各地曾有多起新牛几院内RV暴发流行的报道。新生儿感染的RV不同与较大月龄儿童的感染株，感染原因主要与母体抗体中缺乏对某一病毒株的有效保护水平有关。母乳喂养儿的发病率明显低于混合喂养儿，

　　此外，世界上轮状病毒性肠炎全年均有发病.有一定的季节性，以秋冬寒冷干燥季节更多见。在熟带地区轮状病毒性肠炎的季节性不明显。

　　【发病机制和病理】

　　轮状病毒感染后主要侵犯空肠的绒毛上皮细胞。RV感染属非侵入性的，病毒在小肠表层繁殖，并产生大量子代病毒随粪便排出体外。病毒也可以在胞浆内增殖形成大包涵体，使受损的细胞脱落至肠腔而释放大量病毒，并随粪便排出。腹泻的原因可能是病毒侵犯绒毛上皮细胞，在胞浆增殖形成包涵体，使上皮细胞脱落，由鳞状或方形细胞代替，结果导致水和电解质分泌增加而回吸收减少。特别是妨碍钠和葡萄糖的吸收，导致脱水和电解质平衡紊乱，如不及时治疗.可能危及生命。同时.正常肠黏膜上存在的绒毛酶，如麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶均减少，导致吸收功能障碍，至病后8周才能完全恢复正常。腹泻发生的原因还由于乳糖及其他双糖不能被吸收，而滞留在肠内，造成肠黏膜渗透压的改变，使体液进入肠腔，导致腹泻和呕吐。乳糖下降到结肠被细蔺分解后，进一步增高了渗透压，使症状加重。大量的吐泻，丢失水和电解质，导致脱水、酸中毒和电解质紊乱。临床卜症状的轻重与小肠病变程度一致。感染后血液中很快出现特异性IgM、IgC抗体.肠道局部出现分泌型IgA，可中和病毒.对同型病毒感染有作用。一般病例病程3—5日，可完全恢复。隐性感染产生特异性抗体。

　　感染轮状病毒后，能否致病不但取决于感染的病毒数量，同时还取决于患儿机体免疫状态。当机体发生免疫功能低下时，将造成病毒侵人而发病。其中非特异性免疫功能主要是指肠黏膜的屏障功能。因为轮状病毒只侵袭绒毛下端1/2—1/3处成熟的带有刷状缘柱状上皮细胞，而处于绒毛隐窝处的未分化完善的无刷状缘的立方上皮细胞，却具有抵抗轮状病毒的能力。在急性感染后，大多数受病毒侵袭的成熟柱状上皮细胞发生破坏脱落，绒毛变短。隐窝处未成熟的立方细胞逐渐覆盖至绒毛顶端，这些未成熟细胞仍具有抗轮状病毒感染能力。因此，当小肠绒毛上端成熟的柱状上皮细胞受病毒感染后发生损伤、坏死，直到完全脱落。绒毛顶端完全被绒毛隐窝处的未分化完善的无刷状缘的立方上皮细胞所覆盖后，感染也就自限性地得到了控制。目前认为，与绒毛隐窝处的末分化完善的无刷状缘的立方上皮细胞所不同的是成熟的肠上皮细胞上的刷状缘带有乳糖酶，而此种酶可成为轮状病毒受体，并能使病毒脱去外在壳便于进入细胞。由于新生儿、婴儿和新生动物肠黏膜的上皮细胞含有极其丰富的乳糖酶，轮状病毒很容易附着肠黏膜的上皮细胞，所以易发生轮状病毒感染。而随年龄增长.刷状缘的乳糖酶量减少，发病率也随之下降，而有学者发现某些人种乳糖酶不随年龄下降，这些人群中青年人与成人也易发生轮状病毒感染。

　　近年来，对于轮状病毒感染出现的特异性免疫研究不断深入，特别是细胞免疫在轮状病毒感染中的作用受到越来越多的重视。细胞毒T淋巴细胞在预防轮状病毒再感染和交叉保护中起着重要作用。CTL对轮状病毒的作用是一种特异性作用。这些CTL在抗轮状病毒感染中的作用主要表现在：轮状病毒特异的CTL及CTL前体能对不同血清型轮状病毒感染的细胞起杀伤作用。这样的作用说明CTL具有交叉保护作用。轮状病毒特异性CTL可保护乳鼠不受同型或异型轮状病毒的攻击。在鼠及人感染轮状病毒后T辅助细胞也参与机体免疫，T辅助细胞可以刺激淋巴细胞增殖反应，结果使体内轮状病毒特异性CTL增加，加强机体抗病毒作用。肠道CTL的存在可能与局部肠道特异性抗体一样具有保护作用。因此，轮状病毒特异性CTL在开发轮状病毒载体疫苗方面有重要的理论意义。

　　尽管血清中抗轮状病毒的IgA浓度与抗轮状病毒感染保护相关，但血清中的IgA可能不是参与机体保护的必需抗体，只有当它被分泌到肠道，才发挥对机体的保护作用。双聚体的IgA可由肝脏经胆汁排到肠道，这种存在于肠道内的分泌型IgA很可能就是参与机体保护的免疫性抗体。关于血清中的IgA在预防轮状病毒腹泻病中起到什么样的作用尚不清楚。因此，很可能抗轮状病毒的IgA直接参与预防轮状病毒病的机制可能是通过其他途径.如抗体依赖的细胞毒作用，而不是病毒被中和。

　　轮状病毒的局部免疫机制主要由体液免疫和细胞免疫两者来构成。在对病毒感染具有抵抗力的动物肠道分泌液中，可以检测出对轮状病毒特异的分泌型IgA抗体，同时也发现了对轮状病毒的肠道局部的细胞免疫。而州弱毒病毒感染无免疫力的动物，未发现抗轮状病毒的特异性悻液免疫和细胞免疫，而经口接种时则可获得抗轮状病毒的特异性体液免疫和细胞免疫。

　　轮状病毒的主动免疫是由病毒抗原刺激肠道相关的淋巴样组织(GALT)而诱导产生的.即由体液免疫和局部细胞免疫共同起作用或两者相互作用产生：当抗原刺激GALT后，诱导产生双聚体IgA的细胞分化、形成，然后这种细胞返回和固定于肠道黏膜固有层，产生肠道分泌型IgA。因此，测出血清巾的轮状病毒特异性IgA抗体，可推测出肠道的免疫状态。

　　在母乳喂养时，婴幼儿可不断地从母乳中获得抗体，中和侵入肠腔内的病毒。使他们免受感染。这种依赖于乳汁中不断分泌抗体完成机体防御作用的免疫过程称为乳汁免疫(lactogentic immumity)。这种母子免疫可能是婴幼儿在轮状病毒感染时参与机体肪御的主要的被动免疫机制。经口接种轮状病毒强毒免痘的母体乳汁中Iga。组分的分泌期较长，故可构成稳定的乳汁免疫。非经口接种弱毒或灭活病毒的免疫母体的乳汁中的免疫宅体是IgA成分，且很快消失，无法形成长时间稳定的乳汁免疫。乳汁免疫成立的基础是乳腺能产生IgA抗体。当抗原刺激GALT后，使IgA产生细胞分化、形成，并向乳腺移动并固定于乳腺，分泌出大量IgA抗体不断地向乳汁中释放，构成了乳汁免疫。由此可见.抗原刺激GALT，可导致母体的主动免疫，而这种母体内形成的主动免疫构成了婴幼儿机体防御的被动免疫，即乳汁免疫。

　　感染轮状病毒后，血清lgM抗体大约在5日后出现，持续至少3周，然后逐渐消失。IgG血清应答出现于感染后的2～4周.同时也可出现IgA应答。感染后2—4周粪便抗轮状病毒的IgG、IgA和IgM抗体滴度均达到高峰浓度，然后在2个月后下降到不能测出的浓度。有临床研究通过对轮状病毒抗体的常规血清筛选，证明在出生3个月内。60%一75%婴儿有对轮状病毒的血清抗体，并可能是来自母体。在3～6个月时抗体的阳性率下降到大约10%一20%，并随后再次上升。1岁时。50%-70%儿童可检测出对轮状病毒的抗体，在2岁时则有80%一95%儿童可检测出对轮状病毒的抗体。获得的对I型或Ⅱ型轮状病毒抗体检测阳性率相同。在感染后期发生血清型特异性抗体应答。目前，关于血清型特异性IgG抗体是否对相同血清型的轮状病毒再感染有保护作用尚不肯定。调查结果显示.虽然有50%～70%的1岁儿童血中具有I型和Ⅱ型抗体，但该年龄组轮状病毒感染仍常见，因此，血清IgG抗体可能没有保护作用。

　　近来，一些学者对局部肠道IgA抗体浓度的重要性进行了研究。少数成人志愿者接受了口服I型轮状病毒的接种研究。结果发现，临床疾病的耐受性与空肠液存在的I型特异性IgA抗体浓度的相关性较血清IgG更为密切。而血清I型特异性IgA抗体的存在与对I型轮状病毒感染的抵抗力无相关性。在喂养新生儿对轮状病毒感染的保护作用及局部免疫力作用的研究中发现.尽管在出生后IgA浓度很快就下降，88%的初乳和乳汁标本中可检测出高抗体滴度的对I型和Ⅱ型轮状病毒的IgA。在另一项研究中，42例母乳喂养的新生儿中19例发生轮状病毒感染。但是.母乳中抗轮状病毒分泌型IgA浓度为280μg/ml的母亲母乳喂养的新生儿，则没有l例受感染.提示在新生儿对轮状病毒感染的保护作用中，母乳特异性IgA起一定作用。

　　总之，抗轮状病毒免疫机制至今尚不明确。可能与局部黏膜非特异性免疫、中和抗体产生和(或)细胞介导的免疫有着密切关系。尽管许多学者认为细胞免疫在抗轮状病毒感染中起着极其重要的作用.但是抗轮状病毒感染的免疫离不开肠分泌型IgA和T辅助细胞共同起作用。

　　病变部位主要在十二指肠和空肠。病毒在黏膜绒毛上皮细胞中增殖，细胞变性、坏死并脱落，绒毛萎缩、变短、脱落。黏膜上皮细胞出现空泡、变性坏死，柱状细胞呈方形。黏膜的固有层有单核细胞和淋巴细胞浸润。恢复期肠道病变痊愈，不留痕迹。