發(fā)布時間:2012-05-07 共1頁
【病原學】
甲型肝炎病毒(HAV)是一種微小核糖核酸(RNA)病毒,其形態(tài)為無囊膜的20面體呈立體對稱的球形顆粒,直徑25~29nm,內含單股正鏈RNA基因組,沉降系數33~35S,分子量2.25×106~2.8×106,病毒基因組已被克隆和核酸序列分析,僅有一個血清型和一個抗原體系統(tǒng)。HAV在體外抵抗力較強,能耐受50℃60分鐘及pH3的酸性環(huán)境,但在100℃5分鐘、氯1mg/L30分鐘、紫外線照射1小時,甲醛1∶400037℃72小時均可滅活。HAV在體外培養(yǎng)已獲得成功,可在原代狨猴肝細胞、猴胚腎細胞、人肝癌細胞、人胚二培體或纖維細胞、羊膜細胞等多種細胞中生長繁殖。細胞培養(yǎng)的HAV一般無細胞致病作用,但在人肝癌細胞中培養(yǎng)所得的HAV,可能有致癌基因作用,不能作為甲肝抗原疫苗的制備。HAV經體外傳代培養(yǎng)后,其核苷酸序列可能有少量變異,但各株間衣殼蛋白(VP)氨基酸的一致性仍達98%~100%.
由于HAV只有單一的抗原特異性,病毒交叉中和試驗未發(fā)現HAV株間有差異,故早期與甲肝病人接觸者,使用免疫球蛋白能預防HAV感染有其理論基礎。此外,根據HAV僅有單一的中和位點,則可采用中和位點相應的合成肽或重組DNA媒介體生產病毒抗原,制備甲肝基因工程疫苗,在某些國家已獲得成功。
乙型肝炎病毒(HBV)是一個42nm有外殼(HBsAg)和核心(HBcAg)組成的DNA病毒,HBV的核心由DNA、DNA多聚酶、HBcAg和HBeAg組成。病毒顆粒的表面成分均以球狀(直徑約為22nm)和管狀(直徑約22nm,長約230nm)形態(tài)存在,是主要的外殼蛋白成分,稱之為乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg),見圖1.乙型肝炎基因組外側為負股,含約3200個核苷酸,該股上有4個開放編碼區(qū),即外殼蛋白編碼區(qū),核心蛋白編碼區(qū)、聚合酶編碼區(qū)。X蛋白編碼區(qū)外殼蛋白編碼區(qū)含Gene S,pre-S1,pre-S2,egne-S編碼主要蛋白,即HBsAg,pre-S1召與pre-S2及Gene-S三者一起編碼大蛋白(含表面抗原及前S1前S2蛋白),pre-S1單獨則可編碼前S1蛋白,pre-S2單獨可編碼前S2蛋白,并可與Gene-S一起編碼中蛋白(含表面抗原及前S2蛋白)。表面抗原、中蛋白及大蛋白共同組成該病毒外殼。血清前S1及前S2蛋白出現較早,是傳染性的標志。核心蛋白編碼區(qū)(含Gene C、pre-C),Gene C與pre C共同編碼312個氨基酸的多肽P25,后者在切去前C蛋白等后,即形成e抗原(P15-18)。若pre-C發(fā)生變異,則不能編碼P25,血中e抗原轉陰,故e抗原陰轉,不一定表示復制中止。Gene C 可編碼一段未經處理的核心多肽,然后裝配成HBcAg顆粒。HBV復制時HBcAg表達于肝細胞內,血清中檢測不到游離的HBcAg.但其特異性抗體即抗HBc-IgM可陽性,間接表示HBV復制。
HBV復制時,肝細胞和血清中可出現HBV-DNA(脫氧核糖核酸酶)。血清中測出游離型HBV-DNA表明傳染性強的標志,慢性乙型肝炎患者在肝細胞內若在HBV-DNA整合,是誘導肝細胞癌變的原因之一。
HBV基因的P區(qū),即DNA多聚酶編碼區(qū),該區(qū)全長2496bp,編碼含832個氨基酸的多肽,此酶為HBV-DNA生物合成所必需,HBV復制時,DNA多聚酶在血清中活力升高,表示有傳染性,但該酶特異性不強,在其它DNA核酸類型的病毒復制時,DNA多聚酶活力亦可升高。
HBV的X基因,全長462bp,編碼含154個氨基酸多肽,稱為乙型肝炎X抗原,血清HBxAg陽性亦提示HBV復制和有傳染性的標志,它可激活肝細胞基因組內的原癌基因(oncogene),與原發(fā)性肝癌的發(fā)生有一定關系。
HBV的復制與共價閉合環(huán)狀DNA(CCC DNA)分子的形成、HBV-DNA負股形成和正股合成均有密切關系(圖1)。在動物實驗中,證實克隆時CCC DNA在不含有其它病毒的情況下,可合成前基因組RNA的復制周期。如在鴨HBV感染時,CCC DNA為先于病毒正鏈、負鏈而首先出現的病毒DNA,這些結果證實CCC DNA可作為模板合成前基因組的RNA和mRNA.
圖1 HBV基因組結構(黑方塊標記為各基因起始點)
受染肝細胞質內HBV復制成熟過程主要依靠成熟病毒顆的分泌和CCC DNA在受染肝細胞中的自我放大,這樣才能使受染肝細胞中HBV長期穩(wěn)定的存在。
丙型肝炎病毒(HCV)可通過血行傳播,1989年美國Choo等從感染的黑猩猩血液標本中,在100萬個克隆中,僅找到了一個陽性克隆,當時命名為丙型肝炎病毒。HCV是一個有外殼,大小為30~80nm的單股正鏈RNA病毒,在肝細胞內能復制,經1∶1000福爾馬林37℃小時處理,加熱100℃分鐘或60℃小時,其傳染性消失。至今HCV基因結構已明確,根據分離的大量HCV基因株確定其全部分子為9416堿基對,核衣殼和包膜蛋白由基因組的5'末端編碼組成,HCV的核心區(qū)較保守,外殼編碼區(qū)較易發(fā)生變異。國外學者根據HCV基因株作了核苷酸的序列分析,Weiner等從丙型肝炎病人中分出6株HCV的基因組,其中至少有4個是世界上公認的主要的基因型。Ⅰ型為美國、歐洲的主要類型,即HCJⅠ型,Ⅱ型為HCJ、BK、HcJ4,是日本的主要類型,Ⅲ型為HCJ6,Ⅳ型為HCJ7.我國大多丙型肝炎病人血清的HCV基因屬Ⅱ型。例如上海地區(qū)對33例慢性丙型肝炎血清HCV RNA基因分型,其中Ⅱ型占22例(66.6%)。對HCV基因序列分析為制備早期診斷HCV的試劑提供了理論根據。在E1和E2/NS1區(qū)內有突變區(qū),這些區(qū)在病毒外膜蛋白上是重要的抗原位點。該區(qū)域的變異性在診斷篩選、免疫預防、HCV的持續(xù)感染等方面有參考意義。
HCV在體外培養(yǎng)已獲得成功,經正常黑猩猩接種HCV后15天,在其血清中即能檢出HCV-RNA,持續(xù)陽性時間達3周左右。在HCV接種后2天,肝內亦可檢測到HCV RNA,抗HCV在接種后3~8個月呈陽性。
丁型肝炎病毒(HDV)為一種缺陷性RNA病毒,直徑為35~37nm,具有HBsAg的外殼,分子量為68000.HDV能導致病情加重和感染的慢性化,并可能與原發(fā)性肝癌(HCC)的發(fā)生有關。近期利用血清斑點雜交和原位雜交等技術,除觀察到HDV-RNA的消長和HDAg、抗HD-IgM的消長規(guī)律一致并與肝細胞損害平行外,還有一些新的發(fā)現。如過去認為抗-HD產生后不再能檢出HDAg,表示病毒復制靜止;合并HDV感染后將抑制嗜肝DNA病毒的復制與表達,但可使乙型肝炎病情加重,或導致暴發(fā)性肝炎、慢性活動性肝炎及肝硬化等。通過分子雜交觀察表明,在抗-HD-IgG產生后,約有60%的患者血中仍有低水平的HDV RNA,提示病毒仍在復制;但亦發(fā)現HDV感染的無癥狀攜帶者,無明顯肝組織的損害。1989年羅世垣等報道,在70例HBV復制標志陽性組中,肝內HDAg均陰性,而HBV復制標志陰性的37例肝內HDAg陽性者計2例(5.4%),與文獻報道HDV感染對HBV復制與表達有抑制作用似相符。
HDV的復制尚不明了,有人推測HDV的復制可能與植物病理相似,可以通過雙旋轉周期模式(rolling circle)復制其RNA.
在HBV感染的黑猩猩動物實驗中,接種HDV后3周,其肝內發(fā)現HDAg,第4周后血清中出現HDAg,第9周血清中抗HD呈陽性。多次接種HDA可見發(fā)病潛伏期進行性縮短,病情嚴重,易形成慢性肝炎,肝臟病變亦進行性發(fā)展,感染HDV的黑猩猩可在數月至數年內死亡。此外,文獻報道用免疫組化法在土撥鼠實驗性感染HDV后,肝細胞核及細胞質內可找到HDAg,肝細胞亦出現典型的肝炎病變。血清中HDAg在HDV接種后1~5周出現。以上結果證明,HDV的感染易發(fā)展為慢性肝炎,與人體HBV慢性感染者合并HDV感染易變成慢性化的臨床和肝臟病理經過是相符合。
HDV感染在HBV攜帶人群中的傳播可造成病情的進展,加重及惡化等嚴重后果。因此,防治HDV的感染在肝炎防治中有其重要意義。
戊型肝炎病毒(HEV)是腸道傳播肝炎的新病原,過去稱為腸道傳播的非甲非乙型肝炎病毒(ET-NAN-BV)。在病人糞便中可發(fā)現病毒顆粒,其直徑29~38nm,為圓形顆粒,表面有圓形突起和缺口,無外殼,屬單股、正鏈的RNA病毒,沉降系數為183S,浮密度為1.29g/cm2.其核酸靶序列對R Nase敏感而對D Nase穩(wěn)定,病毒抗體復合物在4℃很易變性,對pH改變不敏感。
HEV基因組的核苷酸鏈長度約為7500個堿基,3'末端具有Poly A結構,含有150~200個腺苷;5'末端含有27個堿基的非編碼區(qū),其中含有開讀框架(ORF)三個(即ORF1、ORF2、ORF3),開讀框架的功能主要編碼非結構蛋白、中和RNA的負電荷及識別HEV感染人及動物時的多肽免疫反應。但目前對HEV的免疫學反應知之甚少,有待進一步深入研究。
以上闡述五種(甲、乙、丙、丁、戊型肝炎病毒)病毒性肝炎的病原學特性,但引起本病的其它型別的病原,如近期美國報道的GB型病毒性肝炎,日本的X型病毒性肝炎均屬第7種新發(fā)現或尚待公認的新型毒株。我國北京最近發(fā)現第7種病毒性肝炎即庚型病毒性肝炎,其病原學特性與臨床特征等,均有待廣大醫(yī)學科研工作者進一步深入研究。