【疾病名】柯萨奇病毒感染

1、【疾病名】柯萨奇病毒感染 【英文名】coxsackie virus infections 【别名】 【ICD 号】A08.3 【病因和发病机制研究的进展】 1.病因研究进展 柯萨奇病毒(coxsackie virus，CV)属于肠道病毒，是一 种小 RNA 病毒，分 A、B 两组。柯萨奇病毒感染是临床常见病，在国内外引起多 次流行和散发，目前研究认为该病毒可引起多种疾病。柯萨奇病毒可引起病毒 性心肌炎、无菌性脑膜炎、流行性肌痛、多发性肌炎、1 型糖尿病、上呼吸道 感染、急性出血性结膜炎等疾病。过去由于血清免疫学检测未普遍开展，人们 对该病的认识受到局限。 2.发病机制研究进展 柯萨奇病毒经粪-口、呼吸道、虫媒传播感染人类， 进一步形成病毒血症，主要靶器官是脑膜、心脏、皮肤、肌肉等，但体内任何 脏器均可受累，临床表现复杂多样。 (1)柯萨奇病毒感染的受体学：柯萨奇病毒可侵入机体呼吸道、胃肠道组织 黏膜下或淋巴结，进行第一次复制，继之游离病毒颗粒侵入血流形成病毒血症 并继发感染二级靶器官，最终造成脑膜炎、视网膜炎、心肌炎、自身免疫性糖 尿病等。基于这种生长特性，病毒可从患者血清、白细胞、P

2、BMC、心肌细胞等 分离出，病毒抗原可在心、脑、脾、胸腺、胰、肝等多器官检出。病毒感染的 初始步骤是病毒与细胞表面特异性受体的吸附、粘附、构象变化、内化诸过 程，并启动胞内信号级联；因而受体的分布及表达一定程度上决定病毒的组织 嗜亲性与致病性。从 CVB ?残的感染动力学可得知，CVB?感染的容纳性细胞可以 是间质细胞如一些上皮细胞、内皮细胞，造血细胞系如白细胞、PBMC，实质细 胞如心肌细胞、肝细胞等，甚至免疫细胞如 B、T 细胞，其感染性及程度的主要 因素之一取决于这些细胞表面 CVB ?受体与病毒的相互作用；而非容纳性细胞是 诸如造血系统的单核细胞、粒细胞等。在持续研究 CVB ?吸附细胞受体的 30 多 年中，有关专家通过分析这些细胞的差异，陆续发现 CAR、DAF 等受体。 CVB ?受体： A.CAR 结构、分布与生理功能：CAR 是柯萨奇病毒与腺病毒的共用受体，于 1997 年被识别并获得其 cDNA 克隆，分子量 46kDa，属免疫球蛋白超家族成员， 胞外含 2 个 Ig 域(D1，D2)，跨膜螺旋及 C 端胞内域。其 N 端 Dl 区是腺病毒 C 族结合位点，但柯萨奇

3、病毒 B 族结合位点仍未定位。最近，以 CAR Dl 晶体构象 衍射成像。两个 Dl 通过表面 GFCCC”形成同型二聚体与病毒作用，结构与 CD21-CD58 D1 异型二聚体相似。值得指出的是 Dl 同型二聚体在液相中的解离 常数与其他细胞粘附分子复合物近似。 CAR 的分布呈组织、种属特异性。在鼠中，分布于脑、肝、心、肺、肾 等。新生小鼠中，心、脑组织 CAR 高度表达，随后逐渐降低，在成年期轻微或 不能检测出。时间上与 CVB ?感染在婴幼儿的优势分布相符合。 CAR 确切的生理意义至今还未明了，但据其结构特点及实验数据推测，CAR 与 ICAM-1、N-CAM 相似。ICAM-1、N-CAM 的表达与正常的心脑发育、神经分布 或病原刺激后相关。Masahiro 等在自身免疫性心肌炎鼠模型中，证实新生鼠心 肌中 CAR 过度表达、在成年期轻微表达的形态学发生现象。体外分离心肌细胞 培养时，CAR 表达减少，随着心肌细胞增殖成簇并起搏后，CAR 的表达逐渐恢 复，说明 CAR 参与细胞间的粘附作用。 在 CVB ?感染的漫长研究过程中，人们早已发现两个关键工具 RmcA、RmcB

4、 单克隆抗体能阻断 CVB ?感染 HeLa 细胞。随后 1995 年，Bergelson 的实验指 出，RmcB 的靶位点正是位于 CAR D1/D2 功能域内特定序列而阻断 CVB ?吸附。 B.DAF 结构、分布与功能：衰变加速因子(DAF)是糖磷脂-磷脂酰肌醇锚着 糖蛋白，分子量约 70kDa，分可溶性及膜结合两种 DAF。N 端含有 4 个短保守重 复序列(SCR1、SCR2、SCR3、SCR4)，l 个 Ser/Thr 富集域，内含 O-糖基化位点 及 1 个膜锚着单位。 DAF 的分布极其广泛图，接触血清、体液的细胞表面均含有 DAF。DAF 最初 是于 1985 年从白细胞、血小板表面发现，具有调控补体功能，因而含量丰富。 DAF 通过阻滞 C3a、C5a 拼接片段形成，抑制经典或旁路途径 C3a、C5a 转换酶 并阻止补体级联反应介导的细胞溶解。纯化的可溶性 DAF 在体内外均可抑制补 体活化，而使固定于膜上的 DAF 功能进一步强化，由此提示 DAF 的膜锚着单位 是功能构象转化的必需位点。 随后的研究又发现，DAF 是一些肠道病毒结合受体、CD97、LPS 等的配

5、体。 DAF 与其共表达的 ICAM-l 有空间构象联系，如 CVA?结合 DAF 但须 ICAM-1 才能 入胞。抗体位点分析发现，DAF 的 SCR 是病毒结合位点，如 CVB ?结合 SCR2 和 SCR3。直接针对 SCR3 的抗体，如 IF7，才能抑制 DAF 功能；去除 SCR1 则无影 响；去除 SCR2、SCR3 或 SCR4 可减弱 DAF 功能。 CVB ?氏与 CAR、DAF 的作用机制： A.不同细胞的以 R、DAF 表型：在常见的体外试验用细胞中，运用 CAR、 DAF 抗体及流式细胞仪检测 CAR、DAF 的表达量发现，非容纳性细胞，CHO 两者 均未表达；MCR-5 细胞 DAF 高表达，CAR 阴性；横纹肌肉瘤细胞(RD)持续丰量表 达 DAF，cAR 表达变异。容纳性细胞如 Hep-2、HeLa 细胞中高水平 DAF 及相对较 低的 CAR 表达。Vuorinen 等在单核细胞系 U-937 及从临床患者血清中分离的 PBMC 均有不同程度 DAF 表达，而 B 细胞系 Raji、T 细胞系 Molt-4 中 DAF 阴 性。这些资料提示，CVB ?的

6、感染谱由 CAR、DAF 受体所决定。 B.不同病毒株的结合表型：所有的 CVB 株均能结合 CAR，将 CAR-cDNA 转染 CHO 细胞可使之对 CVB ?易感，因而认为 CAR 是 CVB 感染的主要条件；而一些高 结合 DAF 的 CVB ?氏株，单独结合 DAF 不能介导细胞溶解。CVB?在 MRC-5、RD 细 胞中复制轻微或不复制，CVB ? Nancy/New 株即使高感染剂量也不能裂解 RD 细 胞。但 1984 年 Reagan 等将 CVB ? Nancy 株在 RD 细胞中盲传，产生一株能溶解 RD 细胞及凝集红细胞的病毒株(CVB ? RD Variant)。CVB? RD Variant 凝集红细 胞是由于结合红细胞表面高丰量的 DAF 所致。将 CVB ? RD Variant 与父系株氨 基酸序列比对，CVB ? RD Variant 株 VP2 中 108 位 ValAsp，151 位 SerThr。将父系株 Pl 区 5NTR 替换成相应的 CVB ? RD Variant 序列，即获 得 RD 溶解表型。Shafren 等将与 DAF 高结合活性

7、的 CVB ? Nancy /New 株与无 DAF 结合活性的 CVB ? Nancy 株比对，显示病毒壳粒蛋白中 VP2 的 108Val、 151Ser：是传递 DAF 结合活性及 RD 表型的关键位点。不过，对 RD 表型阴性的 CVB ? Nancy/VR-30 测序发现，VP2 151 位仍是 Ser，可能 VP3 的 137Leu， 155Val 是潜在的协同位点。CVB ? Nancy/P 株在 HuFiH(一种人成纤维细胞)中呈 慢性感染，无细胞病变效应(CPE)，但其突变株 CVB ? Nancy/PD 诱导 CPE，比对 认为 VP1 K78、A80、A91、I92 决定 HuFiH 细胞溶解感染。结合实验表明，CVB ? Nancy/P 株结合 CAR，CVB ? Nancy/PD 株则结合 CAR 弱，结合 DAF 强。这方面的 点突变研究仍在进行中。 Pasch 等比较两株 CVB ?对 HeLa 细胞以 CAR、DAF 的结合活性。CVB?- HA(ATCC VR-688)能凝集红细胞，另一株由经典的 Kadolf 的 CVB ? cDNA 转染。 病毒覆

8、盖蛋白结合试验(VOPBAs)表明，CVB ?-HA 结合 46kDa CAR 与 70kDa DAF， CVB ?只结合 46kDa CAR。因此，不同的病毒株结合以 CAR 或 DAF 的强弱程度不 同，还不能认为单一的 CAR 或 DAF 受体可以决定病毒的感染类型。 C.CAR 与 DAF 的相互作用：CVB ? Nancy/New 株高载量仍未溶解 RD，提示 DAF 结合活性与病毒生产性复制、细胞溶解无关，可能病毒与 DAF 结合尚不足 以引起构象转化以利于内化，而 CVB ? Nancy/New 株对 HeLa、Hep-2 细胞产生溶 解性感染，单用抗 DAF SCR3 抗体 IF7 抑制感染效率不如 CAR 抗体 RmcB，但在 高病毒载量攻击时，只有联合应用两种抗体才能全面抑制感染。同时，用磷脂 酰肌醇特异磷脂酶 C(PI-PLC)去除 Hep-2 表面上的 DAF 后，35S 放射标记病毒的 结合率只是对照的 10%，RmcB 减少病毒结合率 60%，RmcBPI-PLC 则 100%抑 制。Pasch 等在噬斑形成抑制试验中发现，CVB ?-HA 感染 HeLa

9、细胞的噬斑直径 只有 CVB ?株的 30%50%，两株的生长特性与病毒滴度无差异。当予 RmcB 处理 时，两株病毒感染形成均需 10 倍以上病毒滴度。IF7 单独应用无抑制效应， RmcBIF7 合用有协同效应，表明 CAR 与 DAF 有紧密联系。CVB ?吸附受体后， 粒子构象变化，丢失 VP4，释放非感染性 A 颗粒，在蔗糖梯度中沉降系数为 135S。CVB ?-HA 与 CVB?感染 HeLa 此细胞中均出现 135S 颗粒，表明构象变化主 要依赖 CAR。 病毒的内化过程受 PH、温度等多因子调节。预孵 RmcB 或 IF7 时，标记病 毒与受体在 4结合、37内化 1 小时后，135S 均显著降低；当病毒与受体 37结合后再予抗体处理时，RmcB 仍显著降低 135S 颗粒，而有或无 IF7，则对 135S 无影响。这种结果用来解释 DAF 募集 CVB ?，尚缺乏说服力，因为尽管 CVB ?-HA、CVB?的受体结合特性不同，两者在同一细胞中的生长特性却相似。但 在抗体抑制试验中，有理由表明 CVB ?-HA 与 CAR/DAF 受体复合物作用形成溶解 感染。在同属病毒中，CVB 壳粒无脊髓灰质炎病毒、鼻病毒等突出的峡谷，受 体复合物的存在可以增强病毒粘附与内化过程。DAF 的作用更可能在于作为 CAR 的协同受体。反之，CAR/DAF 受体复合物对于病毒株型又产生选择作用，对各 病毒株产生相对的嗜组织特性。 受体表达的调控：与细胞表面 DAF 数量相比，以 CAR 约占 1/50。作为 CVB ?感染的关键受体，CAR 的表达量与 CVB?感染的启动及预后有关。在与鼠 CVB ?心肌炎近似的自身免疫性心肌炎模型中，病前心肌组织未检测出以 CAR， 急性期明显上升，慢性期逐渐下降。体外心肌细胞在经 ConA 刺激的脾细胞培养 液处理后，CAR 上调。急性感染期时，IFN-、TNF-、IL-1、iNOS 上调， 此后即出现 CAR mRNA 重新表达，说明炎性细胞因子的活化能促进 CAR 表达。 在 CVB ?持续感染的个体中，可观察到内皮细胞的受体下调。Carson 等以不 同细胞密度培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)，发现随细胞密度的增高，HUEVC 细 胞 CAR 表达增加。CVB ?/ ?株感染 HUEVC

《【疾病名】柯萨奇病毒感染》由会员第***分享，可在线阅读，更多相关《【疾病名】柯萨奇病毒感染》请在金锄头文库上搜索。