埃博拉病毒的研究概况_杨涛

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:1207～1214埃博拉病毒的研究概况

第四军医大学口腔系　(西安　710032)　杨　涛综述第四军医大学基础部微生物学教研室　尹　文审校

[摘　要]　随着研究的深入,埃博拉病毒逐渐被人类所认识。本文着重介绍了埃博拉病毒的一般特性、流行病学特性、埃博拉出血热的发病机理、临床表现和防治及其最新研究进展,对人们了解埃博拉病毒和开发抗埃博拉病毒的药物与疫苗起到指导作用。

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152—国外医学病毒学分册　

自1976年,埃博拉病毒(ebola virus, EBV)于非州中部苏丹和扎伊尔两国交界一带侵袭人类以来,引起人类极度恐慌,它引发一种急性出血性传染病,病死率高达70%以上。EBV有高度的传染性,其实验操作应用于P4级高度安全实验室中进行。因为该病始发于埃博拉河流,并且于该区域流行严重,因此被命名为埃博拉病毒,所引发的疾病称为埃博拉出血热(ebo la hamo rrhagic fev er,EBHF)。

1　埃博拉病毒的一般特性

EB V是一种无节段的单股负链RN A病毒,属丝状病毒科(Filoviridae),丝状病毒属(Filovious),分子量为4.2×106。EBV形态多样,多为杆状、丝状,病毒颗粒长300～1500 nm,平均1000nm,直径约为70～90nm,表面有突起,约10nm长,染色观察其内部有交叉条纹。

EB V有四种亚型,即埃博拉病毒-扎伊尔(EBV-Z,1970年8月～9月于扎伊尔发现)、埃博拉病毒-苏丹(EB V-S,1976年7月于苏丹南部发现)、埃博拉病毒-莱斯顿(EBV-R,1989年于美国实验室猴体内分离获得)和埃博拉病毒-科特迪瓦(EBV-C,1995年于瑞士科特迪瓦西部一只死亡黑猩猩体内分离获得)。四种亚型毒力各不相同,其中EBV-Z毒力最强,人感染后死亡率最高,EBV-S次之;EBV-R对人不致病,但对人以外的灵长类有致死性;EB V-C对黑猩猩有致死性,对人则毒力较弱。

埃博拉病毒基因组编码7种蛋白质,其基因组排列顺序为3′-N P-V P35-V P40-GP-V P30-V P24-L-5′,其中每一种蛋白产物由一种单独的m RN A所编码:N P是主要的核衣壳蛋白质, N P基因大约定位于基因组的3′末端,该基因的编码区长2217个碱基,编码737个氨基酸; V P30和V P35功能尚不明确,但通过与马尔堡病毒的比较表明,它们可能参与基因复制和基因表达的调节;V P40是一种基质蛋白,参与膜成分和NP的相互作用;GP是由通过转录编辑连接的两个开放读码框ORF1与O RF2编码,与毒力蛋白结构密切相关[1],O RF1还编码一种小的糖蛋白(sGP);V P24是一种小的膜蛋白,与毒力蛋白结构有关;L蛋白是一种RN A依赖的RN A聚合酶。

埃博拉病毒与马尔堡病毒的氨基酸序列有很大的同源性,但两种病毒不存在血清学交叉反应。EB V在人、猴、豚鼠等哺乳动物细胞中增殖,其中以Vero-90和V ero-E6细胞最敏感,在感染的细胞内能形成包涵体,内含纤维蛋白原或颗粒状物并呈管状结构。V P30和V P40、GP 和V P30、L和V P24基因间发现有特殊的基因重叠,约有18或20个碱基,其中存在有限的保守序列,决定转录信号。

2　埃博拉病毒的流行病学特性

几个世纪前,埃博拉病毒即流行于中非热带雨林地区和东南非洲大陆,其疫源地主要有非洲大陆,但在北美洲和亚洲的泰国及欧洲也发现了该病。

EBV的自然宿主尚未确定,但人、猴以及哺乳动物豚鼠、仓鼠亦可感染发病。M arc Co lyn 对埃博拉出血热的爆发地区附近的各种不同环境中生活的动物进行了观察研究,发现了与埃博拉病毒颗粒内核极其相似的细管状结构,这些结构极可能是不含完整长度的埃博拉基因组的有缺陷的病毒颗粒[2]。埃博拉病毒传播途径多种多样,1989年从菲律宾运往美国的猕猴被感染EBV,经调查认为是经过空气传播,1994年在科特迪瓦发现黑猩猩的自然感染,1996年2月于加蓬发现人与黑猩猩接触传染。研究认为,灵长类的血液中有致病性或非致病性的丝状病毒,并与EBHF相关。

EBV主要通过与病毒携带者的血液、体液及污染物接触传播[3],非洲一种祭奠死者的宗教仪式即将手接触清洗死者的水中,这无疑加剧了该病毒的传播。

在自然界中也存在着隐性感染人群[4]。1996年在加蓬北部发生两次暴发性埃博拉出血热,发现了与病人接触但不发病的病毒携带者,经调查无症状者和发病者所携带病毒的核蛋白与埃博拉病毒核蛋白无差异,而且两种人群无基因上的差异,说明隐性感染人群的无症

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　2002年9卷5期

状不是由病毒变异引起的,也说明在自然界中存在着毒力低或不致病的EBV 。几内亚-刚果盆地的热带雨林地区和苏丹干燥草原地区的隐性感染人群最多,前者甚至超过10%,这些隐性感染人群主要集中在热带雨林中的种族群体内。1995年在扎伊尔基奎特和刚果EBHF 爆发期间发现医院和健康中心的工作人员隐性感觉率为1.99%[5]

。3　埃博拉出血热的发病机理和临床表现

诱导免疫抑制是EBV 感染具有高度致死性的原因之一:Bain 等[6]

人发现病毒感染入侵人脐静脉的内皮细胞,可以抑制IFN -α和IFN -γ

靶基因的诱导表达,同时抑制M HI -Ⅰ蛋白基因的表达,但并不抑制ICAM-1的产生,说明这种IFN 信号的抑制是特异的。通过猕猴实验证实EBV -Z 的侵袭目标主要是单核巨噬细胞,而用其它种类的猴子作实验,则发现首先受累的是动物的巨噬细胞、肝细胞、肾上腺皮质细胞、成纤维细胞及内皮细胞,一般于接种后3天到5天发病,而EBV -S 感染只有轻度的病毒血症,EBV-R 感染引起疾病最轻。

埃博拉病毒的基因编码产物(GP),可以导致细胞死亡的大量增加,这种细胞死亡有明显的磷酸化依赖性,这也可能是EBV 感染具有高

度致死性的原因之一[7]

。

Gary 等[8]

人发现埃博拉病毒的一个基因编码两种蛋白产物,即分泌蛋白和表面蛋白;前者与中性粒细胞粘连,并且与中性粒细胞表面的一种蛋白结合,阻止了中性粒细胞受各种免疫细胞的刺激而被活化的作用,这为埃博拉病毒逃避自身免疫应答提供了可靠的解释;而且埃博拉病毒能优先入侵内皮细胞,因为内皮细胞位于心脏、血管及其它内脏内表面。因此,埃博拉病毒感染以大量出血为特征。

目前认为灵长类丝状病毒感染是一种微血管系统遭受破坏,从而导致组织液和血液大分子成分及细胞滞留为特征的疾病,而不是由实质器官的损伤所引起的。人感染后,主要临床表现为急性发热、肌肉酸痛、头痛、呕吐,有出血趋势和偶尔的休克症状、皮肤丘疹、胃肠道呼吸道

和器官瘀血出血。病人最显著的病症为低血压、

休克和面部水肿。组织病理学特征是肝、脾、肺、淋巴结和睾丸的急性坏死及DIC 、电解质和酸碱的平衡失调,还表现为大动脉内皮细胞产生前列腺素能力的受损和内皮细胞生化完整性的破坏。

4　埃博拉病毒的治疗、预防和控制

研究发现扎伊尔于1976年和1995年两次EBHF 爆发中所分离的病毒相同,基因变异率仅为 1.6P %,这提示利用病毒基因的保守性研究疫苗是可行的。用质粒编码的病毒N P 和sGP 或GP 免疫豚鼠,可以观察到明显的保护作用。用含有EBV 糖蛋白DN A 和RN A 复制子的杆状病毒重组体免疫豚鼠,可以获得对EBV 攻击的保护力。

Xu 等[9]

人将含埃博拉病毒N P 和GP cD-N A 的50μg 质粒DN A 疫苗分三次注射于小鼠和豚鼠肌肉中,结果诱发了小鼠中和抗体应答的产生。Jahrling 等[10]

人认为只有被动转移的中和抗体可使豚鼠产生对丝状病毒感染的保护作用,初期实验结果表明,重组表达的GP 对豚鼠起保护作用,而不是N P 、V P 35和V P 40。Lorna 等[11]

人和成年鼠模型研究,发现GP DN A 疫苗和N P DN A 疫苗都可以使小鼠产生免疫应答,并且二者无统计学差异。用免疫豚鼠的血清能被动保护马尔堡病毒的攻击,用相同的Ig G 抗体可以被动保护豚鼠和狒狒抵抗埃博拉病毒的继发性感染,但应用同样的被动转运血清却不可以保护食蟹猴[12],这表明被动转运血清并不能消除病毒,而只能对病毒血症低的动物起到保护作用。

Sulliva n 等[13]

人用非灵长类动物实验了高效的疫苗免疫,并利用DN A 重组疫苗在食蟹猴和短尾猴体内诱发了自身免疫机制,与1976年所爆发的埃博拉出血热所导致的70%以上的死亡率和感染者在一个星期内死亡相比,其免疫动物无症状达六个月,而且最后未检测到埃博拉病毒,由此可知,预防性的DN A 疫苗是可行的。

据研究,埃博拉病毒GP 是最有可能引发

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154—国外医学病毒学分册　

中和抗体的病毒蛋白,因为它是唯一已知的位于毒粒表面的蛋白质,并且在细胞培养中发现马尔堡病毒的单克隆抗体有中和感染病毒的作用[11]。Vnlchkov等[14]人发现GP不仅参与病毒毒粒的构成,而且也是一些非毒性分子的组成部分。GP基因的O RF1编码一种糖蛋白既sGP,它是埃博拉病毒的一种非结构蛋白质,它与病毒逃避免疫监视相关[15]。

研究发现,抗体只有在大量时才有保护作用,而且抗体注射的时间和给予剂量与保护作用有很大关系。研究表明,虽然只给小鼠注射了这种扎伊尔的埃博拉毒株,实验表明某些抗体也可能对象牙海岩和苏丹发现的病毒株有效。每一种不同类型的抗体与病毒蛋白的不同部位结合,使被病毒感染的细胞不再与其它细胞结合,并且可以激活其它免疫系统而杀死被感染的细胞。

Wilson[16]制备了针对五个埃博拉病毒表面糖蛋白的五组单抗,并且评价了它们的效果,以预防性或治疗性给药的方式,在暴露前24小时及接触病毒后2天内,五个组的单抗均能分别对受埃博拉病毒攻击的小鼠提供保护作用,其中抗体的亚型是决定其是否有保护作用的重要因素。

DN A疫苗和抗体无疑给我们战胜埃博拉病毒提供了希望,但是两种方法由实验走向临床还有很长的路要走,DN A疫苗和抗体是否也适用于人类有待于进一步研究和证实。

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麻疹病毒受体研究进展

军事医学科学院实验动物中心　(北京　100071)杨　敬综述　陈振文审校

麻疹由麻疹病毒(MV)感染引起,是主要的儿童疾病之一。世界上每年有4000万急性感染病例,导致100万人死亡[1]。M V感染可引起一系列的病理症状,如高热和皮疹;导致免疫抑制而继发细菌、霉菌和寄生虫的二次感染;M V 还可引起一系列中枢神经系统(CNS)疾患。感染后脑炎(PIE)为MV感染较严重的疾病。M V 感染CN S后的潜伏感染,极个别可出现进行性亚急性硬化性全脑炎(SSPE)[2]。

1954年Enders和Peebles首次从患麻疹的名叫Edmo nsto n的儿童中分离到该病毒。MV属于副粘病毒科,麻疹病毒属,为一负链有包膜的RN A病毒,有两个包膜糖蛋白:血凝素(H)和融合蛋白(F)。

病毒与细胞表面受体的相互作用是病毒亲嗜性和发生病理的主要决定因素。研究病毒和

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　2002年9卷5期

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vvul.html