脊髓灰质炎病毒-概述

脊髓灰质炎病毒的结构

• 脊髓灰质炎病毒是病毒家族的一员引起．
• 病毒粒子呈球形，直径约为27nm。
• 这些粒子很简单，因为它们是由包裹着RNA基因组的蛋白质壳组成的。
• 该基因组为单组分，线性ssRNA(+)基因组，7.2-8.5 kb，聚腺苷化，由单个ORF编码一个多蛋白组成。
• 衣壳由四种结构蛋白组成:VP1、VP2、VP3和VP4。
• 小核糖核酸病毒衣壳的基本组成部分是原聚体，它包含VP1、VP2、VP3和VP4的每个副本。
• 壳层由VP1到VP3组成，VP4位于其内表面。
• 病毒颗粒缺乏脂质包膜，其传染性对有机溶剂不敏感。

脊髓灰质炎病毒基因组

• 脊髓灰质炎病毒基因组可分为三个部分
  • 5 '非编码区(NCR)约占基因组的10%，无帽，在5 '末端与病毒蛋白VPg共价连接
  • 这是一个单一的开放阅读框，似乎编码了所有的病毒蛋白质，指定为P1的区域用于衣壳蛋白质，指定为P2和P3的区域用于非结构蛋白质
  • 短的3 ' NCR末端是polyA尾。

• 基因组的长度从7209到8450个碱基不等。
• 5 '非编码区包含内部核糖体进入位点(IRES)，这是一个通过内部核糖体结合来指导mRNA翻译的元素。
• P1区域包含四个组成衣壳蛋白的结构蛋白片段;1a-vp4, 1b - vp2, 1c-vp3, 1d-vp1。
• P2由三种非结构蛋白组成;2A 2B 2C在病毒复制中起作用。
• P3由四种非结构蛋白组成
  • 3A-将复制复合体固定在细胞膜上
  • 3B- VPg蛋白
  • 3C-它是半胱氨酸蛋白酶，从多肽中切割蛋白质
  • 3D-它是依赖于RNA的RNA聚合酶。

小儿麻痹症病毒流行病学

• 脊髓灰质炎有三个流行病学阶段:流行、流行和疫苗时代。
• 在全球根除努力开始之前，脊髓灰质炎在全球范围内发生——全年在热带地区，夏天和秋天在温带地区。
• 冬季疫情很少爆发。
• 该疾病发生在所有年龄组，但儿童通常比成人更容易感染，因为成年人具有获得性免疫。
• 在生活条件有利于病毒广泛传播的发展中地区，小儿麻痹症是一种婴儿和幼儿疾病("婴儿麻痹")。
• 在发达国家，在疫苗接种出现之前，年龄分布发生了变化，大多数患者年龄在5岁以上，25%的患者年龄在15岁以上。
• 病死率变化不定，在年龄最大的患者中最高，可达5%至10%。
• 在美国开始疫苗接种运动之前，每年约有21,000例麻痹性脊髓灰质炎病例。
• 人类是已知的唯一感染宿主。
• 在卫生水平较高的温带地区，流行病之后是病毒很少传播的时期，直到有足够数量的易感儿童长大成人，成为该地区的传播池。

脊髓灰质炎病毒的复制

• 病毒与细胞受体结合，基因组不被包裹。
• VPg从病毒RNA中被移除，然后被翻译。
• 多蛋白在早期被裂解，产生单个病毒蛋白。
• RNA合成发生在膜囊泡上。
• 病毒(+)链RNA被病毒RNA聚合酶复制形成全长(-)链RNA，然后复制产生附加的(+)链RNA。
• 在感染早期，新合成的(+)链RNA被转译产生额外的病毒蛋白。
• 在感染后期，(+)链进入形态发生途径。
• 新合成的病毒颗粒通过裂解从细胞中释放出来。

脊髓灰质炎病毒的发病机制

• 口腔是病毒的入口，通过摄入受污染的水的粪口途径传播。
• 病毒最初在口咽和胃肠道粘膜繁殖。
• 在发病前，病毒通常存在于喉咙和粪便中。
• 病毒粒子对胃酸和肠道和胆汁的蛋白酶和其他酶的溶解活性具有抵抗性。
• 病毒进入人体后，在扁桃体和回肠皮氏斑内感染并繁殖。
• 潜伏期为9-12天。
• 然后病毒传播到局部淋巴结，进入血液，引起原发性病毒血症。
• 这种病毒的抗体在疾病早期出现，通常在瘫痪发生之前。
• 产生抗体是为了防止感染扩散。
• 当病毒在网状内皮系统(RES)中持续感染和增殖时，它侵入血流引起继发性病毒血症。
• 在病毒血症期间，脊髓灰质炎病毒穿过血脑屏障，进入大脑。
• 病毒通过与神经细胞特异性结合表现出组织趋向性。
• 该病毒识别存在于脊髓前角、背根神经节和运动神经元上的受体。
• 运动神经元的破坏会导致瘫痪。
• 该病毒还会感染脑干，导致球性脊髓灰质炎。

脊髓灰质炎病毒的临床表现

• 病毒血症早期症状包括发热、不适、头痛、嗜睡、便秘和喉咙痛，持续1至5天。
• 潜伏期通常为10天，但也可由4天至4周不等。

1. 无症状的疾病

• 它是由局限于口咽和肠道的病毒感染引起的。

2. 流产的脊髓灰质炎

• 这是大约5%的感染者的轻微疾病。
• 它是一种发热性疾病，特征是发烧、头痛、喉咙痛、食欲不振、呕吐和腹痛。
• 神经症状通常不存在。

3. 非麻痹性脊髓灰质炎

• 一些因脊髓灰质炎病毒出现症状的人感染了一种不会导致瘫痪的脊髓灰质炎(流产性脊髓灰质炎)。
• 这通常会导致与其他病毒性疾病相同的轻微流感样体征和症状。
• 症状和体征可持续10天，包括:发烧、喉咙痛、头痛、呕吐、疲劳、背部疼痛或僵硬、颈部疼痛或僵硬、手臂或腿部疼痛或僵硬以及肌肉无力或压痛。

4. 麻痹性脊髓灰质炎

• 麻痹性脊髓灰质炎的最初体征和症状，如发热和头痛，往往与非麻痹性脊髓灰质炎的症状相似。
• 然而，在一周内，会出现其他迹象和症状，包括:丧失反射能力、严重肌肉疼痛或无力以及四肢松弛和松软(弛缓性瘫痪)

5. 脊髓灰质炎后综合征

• 脊髓灰质炎后综合征是一组致残体征和症状，在患有脊髓灰质炎多年后仍会影响一些人。
• 常见体征和症状包括:进行性肌肉或关节无力和疼痛、疲劳、肌肉萎缩(萎缩)、呼吸或吞咽问题、与睡眠有关的呼吸障碍;比如睡眠呼吸暂停，对低温的耐受性降低。

6. 球脊髓灰质炎

• 这是由于脑神经受累引起的，最常见的是9^th, 10^th, 12^th．
• 这种情况往往是更严重的涉及肌肉咽部，声带和呼吸。
• 这种情况可能导致75%的患者死亡。

脊髓灰质炎病毒的实验室诊断

标本:大便，直肠拭子，咽拭子，脑脊液(罕见)

1. 显微镜

• 病毒可以通过直接电子显微镜或免疫电子显微镜在粪便标本中检测到。
• 尽管脑脊液中很少发现病毒，但脑脊液显微镜显示主要是淋巴细胞增多症。

2. 病毒分离

• 病毒可从咽咽分泌物和粪便中检出。
• 通过培养猴子肾脏、人羊膜、HeLa细胞、Hep-2、水牛绿猴(BGM)、MRC-5和其他细胞培养物，从粪便和咽拭子中分离病毒。
• 细胞病理作用在3-6天内出现。
• 细胞病变的影响包括细胞收缩、折射率增加、细胞质粒度和核固缩。
• 用特定的抗血清中和，对分离的病毒进行鉴定和分型。

3. 血清诊断

• 在急性疾病和恢复期收集的血清样本中，抗体效价增加了四倍。
• 中和试验和补体固定试验证实抗体的存在。

4. 分子诊断

• 用聚合酶链式反应(PCR)测定也可以更快地识别病毒。

小儿麻痹症病毒的治疗

• 目前尚无治疗小儿麻痹症的抗病毒药物。

小儿麻痹症病毒的预防和控制

• 提供清洁水、改善卫生习惯和环境卫生对于减少疾病流行国家的传播风险非常重要。
• 免疫接种是根除小儿麻痹症的基石，目前既有活病毒疫苗，也有灭病毒疫苗。
• 福尔马林灭活疫苗(Salk)是由在猴肾培养中生长的病毒制备的。
• 灭活病毒疫苗诱导体液抗体，但不诱导局部肠道免疫，因此病毒仍能在肠道内繁殖。
• 减毒活疫苗(Sabin)是在原代猴或人二倍体细胞培养中培养并口服的。
• 脊髓灰质炎活疫苗感染、繁殖并使宿主免疫，以抵抗毒株。
• 这种疫苗不仅能在血液中产生免疫球蛋白M (IgM)和IgG抗体，还能在肠道中分泌IgA抗体，从而实现黏膜免疫。
• 灭活病毒疫苗和活病毒疫苗都能诱导抗体，保护中枢神经系统不受野生病毒的侵袭。
• 口服脊髓灰质炎疫苗是过去在全球运动中主要使用的疫苗，目前仍在流行地区使用。
• 它具有诱导体液和肠道免疫的优点，而且价格便宜，易于使用。
• 然而，在注射活病毒疫苗后，肠道产生了更大程度的耐药性，这表明它是口服疫苗干扰的潜在限制因素。
• 缺点是发生疫苗相关麻痹性脊髓灰质炎(VAPP)的风险很小，每100万接种疫苗的儿童和未接种疫苗的接触者中约有4人发生这种疾病。
• 脊髓灰质炎灭活疫苗肌肉注射，不携带任何VAPP风险。
• 灭活疫苗的缺点是，它不能提供肠道免疫，对疫情控制无效，而且更昂贵，需要受过更好培训的工作人员进行救援。
• 在过去的几十年里，欧洲国家逐渐从口服脊髓灰质炎疫苗转向口服脊髓灰质炎疫苗。今天，所有欧盟成员国在其儿童免疫规划中都使用口服脊髓灰质炎疫苗。