水痘带状疱疹病毒-概述

水痘带状疱疹病毒的结构

图片来源:创造性的诊断

• 水痘带状疱疹病毒(VZV)是一种α型疱疹病毒，是同一亚科的单一疱疹病毒(HSV) 1和2。
• VZV是水痘病毒属的一个成员。
• 病毒粒子呈二十面体对称球形，直径159-200nm。
• 平均直径为100 nm的二十面体蛋白质衣壳由162个中空的六角形和五角形衣壳组成，其电子密集的核心包含有具有125-240 kbp核苷酸的双链DNA基因组，共同构成核衣壳。
• 核衣壳被一层包膜包围，本质上是脂蛋白。
• 脂质部分来源于感染宿主细胞的核膜。
• 包裹的颗粒呈多形性到球形，直径为180 ~ 200 nm。
• 从三层脂质宿主来源的包膜上突出的是病毒糖蛋白的尖刺，长8nm，与特定的宿主受体结合并介导病毒进入。
• gB、gE和gH是大量发现的蛋白质，介导宿主细胞表面的初级附着、糖胺聚糖和融合。
• 在成熟的病毒颗粒中，衣壳外是一层无定形的蛋白质层，即被膜，被宿主细胞膜衍生的脂质包膜包围。
• VP16负责破坏细胞蛋白质，参与病毒核酸复制的酶和VHS(病毒粒子宿主关闭蛋白)在细胞质中关闭宿主细胞蛋白质合成。

水痘带状疱疹病毒基因组

图片来源:DOI: 10.1128/ cmr 00031-09

• 该病毒含有一个双链DNA基因组，线性长度为125 kbp。
• 基因组由一个以末端长(TRL)和内部长(IRL)重复序列为界的唯一长区域(UL)和一个以内部短(IRS)和末端短(TRS)重复序列为界的唯一短区域(US)组成。
• 水痘-带状疱疹病毒(VZV)基因组包含至少70个基因。
• VZV编码至少3个位于病毒体外膜的即刻早期(IE)蛋白，并调节病毒转录。
• VZV基因组包含约41个“核心基因”，与疱疹病毒的三个亚科，阿尔法疱疹病毒，贝塔疱疹病毒和伽玛疱疹病毒各保守。
• 核心基因包括IE4、VZV DNA聚合酶、解旋酶引物酶组分、单链DNA结合蛋白、核糖核苷酸还原酶、尿嘧啶-DNA糖基化酶、dUTPase、DNase、ORF47蛋白激酶、主要衣壳蛋白、蛋白酶、组装蛋白、几种被膜蛋白、gB、gH、gL、gM和gN。

水痘带状疱疹病毒的流行病学和传播

• 水痘在温带地区全年都有发生，但发病率通常在3月至5月达到高峰。
• 根据未接种疫苗时代的全国血清流行率数据，美国超过95%的人在20岁之前感染水痘，而只有不到2%的成年人容易感染。
• 1995年之前，美国疾病控制与预防中心(CDC)估计，美国每年的水痘发病率约为400万例，近1.1万人入院，100人死亡。
• 水痘是儿童的典型疾病之一，以4 ~ 10岁年龄组的发病率最高。

图:三种主要基因型的全球分布。
图片来源:DOI: 10.1128/JVI.78.15.8349-8358.2004

• 水痘具有高度传染性，密切接触者的发病率为90%。
• 水痘是一种由水痘-带状疱疹病毒引起的传染性很强的疾病，主要通过接触或呼吸水痘水泡产生的病毒颗粒，很容易从人身上传播，也可能通过感染者呼吸或说话后进入空气的微小飞沫传播。

水痘带状疱疹病毒的复制

图片来源:DOI: 10.1038/nrmicro3215

• 病毒糖蛋白附着在宿主受体上介导病毒进入宿主细胞的内吞作用。
• 与质膜融合，释放核心蛋白和被膜蛋白到宿主细胞质中。
• 进入的病毒衣壳随后被推进到核孔进入细胞核，在那里它被分解，只有DNA被释放到细胞核中。
• 在核质中，病毒基因组未被包覆以进行转录和复制。
• 转录有两个主要阶段:早期发生在基因组复制之前，晚期发生在感染细胞核中形成的病毒复制区中复制的基因组。
• 形成三种不同的mrna: α、β和γ，它们以协调的级联方式进行调控。
• α或IE(即早期)基因包含主要的转录调节蛋白，它们的产生是β和γ基因类转录所必需的。
• β蛋白包括病毒基因组复制所需的酶:DNA聚合酶、单链DNA结合蛋白、朊体或解旋酶-引物酶、起始结合蛋白，以及一组参与DNA修复和脱氧核苷酸代谢的酶。
• 病毒DNA合成在Beta蛋白出现后不久开始，病毒基因表达的时间程序以构成病毒结构蛋白的γ蛋白或晚期蛋白的出现结束。
• 线性基因组在易感宿主细胞感染后不久循环，然后进入DNA复制的滚动循环模式，产生分枝的串联DNA，然后切割释放线性ds DNA。
• 病毒转录和DNA复制发生在细胞核中;颗粒在皮肤上皮细胞中聚集并排出，引起原发性感染。
• 病毒粒子通过核膜出芽获得包膜。

水痘带状疱疹病毒的致病机理

图片来源:DOI: 10.1038/nrmicro3215

• 病毒的入口是通过呼吸道吸入呼吸道飞沫或与感染者接触。
• 这种病毒感染上呼吸道。
• 该病毒在上呼吸道的区域淋巴结中复制和增殖。
• 这是在血液中的原发性病毒血症之后发生的。
• 病毒从血流中进入皮肤、粘膜和其他器官，特别是肝脏和脾脏，从而进入二级病毒血症阶段。
• 这一阶段表现为由斑疹组成的特征性皮疹，皮疹迅速发展为充满液体的小泡。
• 3天内，液体随着白细胞、纤维蛋白和干扰素的流入而变得混浊。
• 然后脓疱变干，结痂，脱皮。
• 此后的所有阶段都存在病变和小泡。
• 病毒感染的宿主细胞通过t细胞介导的免疫机制和抗体依赖的细胞介导的细胞毒性(ADCC)被清除。
• 病毒也可进入神经末梢，转运至背根神经节，在背根感觉神经节中休眠。
• 感染后，病毒仍潜伏在颅神经和背根神经节，并重新激活引起皮瘤，或在免疫受损的宿主中引起播散性带状疱疹(“带状疱疹”)。

水痘带状疱疹病毒的临床表现

• 水痘-带状疱疹病毒(VZV)感染导致两种临床不同形式的疾病。

水痘

• VZV的原发感染可导致水痘(水痘)，其特征为面部、躯干和四肢不同发展阶段的水疱性病变。
• 水痘的潜伏期为接触水痘或带状疱疹皮疹后的14至16天，潜伏期为10至21天。
• 皮疹发作前1 - 2天可出现轻微的发热和不适前驱症状，特别是在成人和儿童中，皮疹往往是疾病的第一个症状。
• 皮疹是全身性的，而且痒。
• 在结痂前，从斑疹发展为丘疹，再发展为水泡。
• 皮疹通常首先出现在头部、胸部，然后蔓延到身体的其他部位。
• 对于儿童，体征和症状通常较轻，有痒疹、不适，体温可达102°F，持续2至3天。
• 婴儿、成年人和免疫功能低下人群有罹患更严重疾病的风险，并发症的发生率更高。
• 水痘引起的严重并发症包括小脑共济失调、脑炎、病毒性肺炎和出血性疾病。
• 其他并发症包括败血症、中毒性休克综合征、坏死性筋膜炎、骨髓炎、细菌性肺炎和感染性关节炎。
• VZV感染可引起若干神经系统症状。
• 急性小脑共济失调是原发性水痘感染的并发症，病毒再激活时不会发生。
• 急性小脑性共济失调患者可出现急性步态共济失调、眼球震颤、呕吐、震颤和头痛，但通常认知功能完好。
• 症状通常在皮肤出疹后10天开始;然而，皮疹和小脑症状发作之间很少有长达三周的潜伏期。
• 完全康复通常在几周至几个月内发生。
• 另一种提示VZV的神经系统综合征是大血管或小血管的中枢神经系统血管炎。

疱疹,带状疱疹

• 带状疱疹，也被称为带状疱疹，是由内源性潜伏的VZV感染在感觉神经节内重新激活的结果。
• 带状疱疹患者最常见的皮疹在一个或两个相邻的皮节(局部带状疱疹)。
• 皮疹最常出现在躯干沿胸椎的皮节处。
• 通常情况下，皮疹可能更广泛，影响三个或更多的皮节。
• 皮疹通常疼痛、发痒或刺痛。
• 这些症状可能在皮疹发作前几天到几周出现，有些人在前驱期还可能有头痛、畏光(对强光敏感)和不适。
• 皮疹发展成一簇簇的小水泡。
• 新的小泡会在3 - 5天内继续形成，逐渐干燥并结痂，通常在2 - 4周内愈合。
• 皮肤上可能会有永久性的色素沉着变化和疤痕。
• 带状疱疹感染的并发症包括疱疹后神经痛(PHN)，眼部累及急性或慢性眼部后遗症(眼部带状疱疹)，病变的细菌重复感染，颅内和周围神经麻痹和内脏累及，如脑膜脑炎、肺炎、肝炎和急性视网膜坏死。

水痘带状疱疹病毒的实验室诊断

显微镜

• 直接检测方法有:
• 细胞学病变基底的刮痕涂片将显示特征性的多核巨细胞，也被称为Tzanck细胞。
• 电子显微镜从水痘或带状疱疹的早期囊泡中提取的液体中可以看到疱疹病毒颗粒。
• 然而，细胞学和电子显微镜无法区分HSV和VZV。
• 免疫荧光细胞学-病变基底涂片可通过免疫荧光细胞学检查，如HSV。
• 这种技术比电磁技术更敏感，但需要更多的劳动密集性，并需要更多的技术专长。

分子的方法

• VZV的PCR检测是可行的，并且据报道可以用于脑脊液标本中VZV脑膜脑炎的诊断。

病毒分离

• 大多数实验室都使用人成纤维细胞的病毒培养。
• 新病变底部的囊泡液和刮痕是最合适的标本。
• VZV产生的CPE显示典型的气球和聚变。
• 单克隆抗体免疫荧光法是鉴定细胞薄片的首选方法。
• VZV的病毒隔离很少进行，因为需要很长时间才能得到结果。
• 血清学
• 采用配对的急性血清和恢复期血清可以可靠地进行原发性水痘感染的血清学诊断。
• VZV特异性IgM的检测可采用免疫荧光法(IF)和捕获RIA或EIA测定．
• 其他试验包括补体固定试验(CFT)和乳胶凝集。

水痘带状疱疹病毒的治疗

• VZV对阿昔洛韦敏感，是一种已获许可的水痘治疗方法。
• 其他抗病毒药物也可能对水痘有效，包括缬昔洛韦和泛昔洛韦。
• 含水痘带状疱疹免疫球蛋白的恢复期混合血清对暴露于感染的免疫缺陷儿童具有被动保护作用，但不能认为是一种有效的治疗方法。

水痘带状疱疹病毒的防治

• 预防水痘在医疗机构是通过遵循标准预防措施加上空气传播预防措施(负气流房间)和接触预防措施，直到病变干燥和结痂。
• 水痘最好的预防措施是水痘疫苗。
• 该疫苗是一种减毒活疫苗，需皮下注射。
• 两剂疫苗对预防水痘的有效性约为90%。