人類微小病毒B19感染的最新進展

邵惠訓

(北京實驗動物研究中心，北京100012)

人類微小病毒B19(human parvovirus B19，HPV B19)感染是常見的病毒性傳染病。1975年澳大利亞病毒學家Cossart在篩選乙型肝炎患者血清標本時，在電鏡下觀察到HPV B19病毒顆粒［1］。20世紀80年代，才發(fā)現(xiàn)這一病毒能使人類致病，并能在人群中引起暴發(fā)性流行。在15歲以下人群，約有50%的兒童、青少年血清能檢測到特異性IgG抗體，80%～90%成人能檢測到該抗體。病毒主要襲擊骨髓造血系統(tǒng)，并引發(fā)多種臟器病變。疾病呈自限性，預后良好，能完全康復。少數(shù)患者發(fā)展為慢性或遷延性，病期較長。

1 病原學

HPV B19屬于微小病毒科微小病毒亞科紅病毒屬(Erythrovirus)。在動物病毒中體積最小，結構最簡單。HPV B19由一條單股線性DNA與衣殼蛋白組成。病毒直徑約23 nm，基因組長5.6 kb，無囊膜，呈20面體，立體對稱，有直徑2～4 nm的殼微粒32個。基因組至少有兩個開放性讀碼框架，分為1、2和3基因型，1型又分為1A和1B兩個亞型［2］。免疫電鏡觀察，為實心和空心兩種病毒顆粒。病毒在宿主細胞內DNA聚合酶作用下，雙體的DNA分解成兩個單體，并以其為母鏈，合成病毒的正鏈和反鏈。衣殼蛋白包含兩種結構蛋白(VP1和VP2)和一種非結構蛋白(nonstructural protein，NS)，其中VP2為衣殼蛋白的主體，在衣殼蛋白中占有90%～95%。VP1位于衣殼外部，易與抗體結合，是病毒抗原的主要成分。VP1抗原呈線性，而VP2的中和位點具三維結構。單純的VP2不能產生有活性的中和抗體。只有VP1或VP1-VP2融合后產生的蛋白，才能誘發(fā)機體產生中和抗體。非結構蛋白是一種磷蛋白，又分為3種(7.5 kDa、11 kDa和NS1)，與病毒復制、基因轉錄和靶細胞凋亡有關。11 kDa是引發(fā)靶細胞凋亡的元兇［3，4］。非結構蛋白具有調節(jié)P6啟動子，水解腺苷三磷酸，從而獲得能量，激活解旋酶，調節(jié)病毒DNA復制。由于NS的細胞毒作用，至今尚未找到在體外持續(xù)培養(yǎng)病毒的細胞系。HPV B19是一種容易變異的病毒。對熱穩(wěn)定，56℃ 30 min仍可存活，對甲醛敏感［5］。

2 發(fā)病機制

HPV B19對人體紅系細胞具有特殊親和力和嗜性。紅細胞的CD36+前體細胞——幼紅細胞是病毒攻擊的主要靶細胞。病毒能在人體骨髓細胞、外周血細胞、胎兒肝細胞和臍血細胞內生長復制［6］，但這些細胞不能作分離培養(yǎng)病毒用［7-9］。在任何一個培養(yǎng)系統(tǒng)，病毒的繁殖均有賴于紅細胞和促紅細胞素的存在，細胞敏感性隨紅細胞分化而增強。HPV B19對宿主細胞具有直接細胞毒作用，引起幼紅細胞染色質偏移，偽足和空泡形成。幼紅細胞表面的糖苷酯是一種中性糖鞘脂類，與P抗原共同組成病毒的受體，對病毒具有高度親和力。用單克隆抗體封閉靶細胞受體，則病毒失去了感染靶細胞的能力。病毒受體還存在于滑膜、胎盤、心、肝、肺、腎、巨核細胞和內皮細胞的表面［10］。HPV B19首先吸附在宿主敏感細胞表面的受體上，在整合素α5β1和Ku80自體抗原共同作用下，病毒進入宿主細胞［11-14］。非結構蛋白可能與腫瘤壞死因子和凋亡因子產生有關，通過激活促凋亡蛋白(Bax)的表達或抑制凋亡蛋白(Bc1-2)的表達，加速宿主細胞凋亡和裂解，導致人體紅細胞減少和貧血。病毒還能誘發(fā)細胞因子產生干擾素γ，引起病理性免疫介導反應和自身免疫［15］。關節(jié)病可能由免疫復合物沉積于關節(jié)囊所致。

HPV B19能侵犯人體各種臟器和組織，能從死者的心、腦、肝、腎、肺和脾等臟器檢測到病毒，在電鏡下能觀察到結晶狀排列的病毒顆粒。從皮疹處還能觀察到血管內皮細胞、汗腺和導管上皮細胞內的病毒顆粒。在免疫功能低下的患者，疾病呈慢性和長期帶毒狀態(tài)［16］。

3 臨床學

HPV B19主要侵襲人體造血系統(tǒng)。多數(shù)人在病毒感染后，沒有任何癥狀。血清抗體檢測呈陽性。通過病毒血癥，病毒能擴展到多種臟器，引發(fā)多臟器多系統(tǒng)疾患［17-20］。潛伏期為1～2周。

3.1 傳染性紅斑 又稱第五病，是一種接觸發(fā)疹性傳染病。面部有蝶形水腫樣邊界清晰的紅斑“掌拍頰(elapped cheek)”。4～10歲兒童多發(fā)。小兒先有發(fā)熱、全身不適、咽痛和流鼻涕等癥狀。2～3 d后，面頰部出現(xiàn)紅斑，然后擴展到軀干、臀部和四肢。先是對稱的斑丘疹，后中央部分褪色，形成網狀或花邊樣，并有瘙癢、燒灼感。持續(xù)2～4 d，留有色素沉著，數(shù)天后消退［21］。傳染性紅斑常在社區(qū)內小暴發(fā)。單個患者發(fā)病時，易與麻疹或其他兒童出疹性疾病混淆。

3.2 紅細胞再生障礙性貧血危象 溶血性貧血患兒常發(fā)生的疾病。表現(xiàn)為全身不適、倦怠、頭痛、肌痛和咳嗽等。骨髓紅細胞停止形成，網狀紅細胞、白細胞和血小板減少，血紅蛋白下降，產生嚴重貧血。1周后，隨著病毒血癥消失，特異性抗體產生，骨髓造血抑制作用緩解，血象恢復正常。免疫功能缺損患者可引起骨髓功能低下，造成長期貧血，呼吸困難，極度疲倦，精神錯亂和充血性心力衰竭等。

3.3 血管性紫癜 兒童和成人都可發(fā)病。發(fā)熱、咽痛、流鼻涕等。2 d后出現(xiàn)皮疹。皮疹先出現(xiàn)在四肢，后向頸部、面部、軀干擴展。伴有白細胞、血小板減少。數(shù)天后，皮疹消退。

3.4 肢端淤斑綜合征 患者多為青少年。表現(xiàn)為發(fā)熱、全身不適、食欲缺乏、關節(jié)痛和肌痛等。手背、足背出現(xiàn)瘀斑性皮疹，呈現(xiàn)手套襪套樣分布的瘀斑，并向掌面擴展，可融合成片。并有口唇水腫，口周糜爛，咽部黏膜瘀點。1～2周后恢復。

3.5 雷諾肢端綜合征 較少見的血管疾病，多見于青年女子。手指、足趾變白，發(fā)涼，后變?yōu)榍嘧?。局部腫脹、麻木、刺痛，甚至潰爛?？赡芘c免疫復合物沉積在滑膜和末梢神經受損有關。

3.6 特發(fā)性血小板減少性紫癜 又稱免疫性血小板減少性紫癜，是兒科常見的出血性疾病。HPV B19 NS介導對巨核細胞直接細胞毒反應。免疫復合物非特異性吸附在血小板上，骨髓巨核細胞發(fā)育和成熟受到障礙，血小板遭受破壞，皮膚、黏膜和內臟廣泛出血。

3.7 急性肝損害 小兒和成人均可發(fā)病。肝功能異常，血清肝臟酶和膽紅素升高。伴有發(fā)熱、皮疹和全身不適等。

3.8 急性心肌炎和心肌心包炎 是由親心肌病毒引起的原發(fā)性心肌炎癥，常累及心包引起心肌心包炎。曾從胎兒心肌細胞核和心肌炎患者血清檢出HPV B19 DNA。患者有流感樣癥狀和多關節(jié)疼痛、胸痛和心律不齊等。

3.9 關節(jié)病 發(fā)熱、全身不適、關節(jié)痛、肌痛，伴有短期白細胞和血小板減少。成年女子多見。表現(xiàn)為突發(fā)四肢關節(jié)對稱性疼痛，關節(jié)囊腫脹，活動受限，累及手、腕、踝和膝關節(jié)?？赡苡擅庖邚秃衔锍练e于關節(jié)囊所致。3周后自行恢復，偶有持續(xù)數(shù)月者。

3.10 系統(tǒng)性紅斑狼瘡 是一種自身免疫性疾病。青年女性多見。起病可急可緩，微生物感染、日曬、藥物過敏、精神創(chuàng)傷和手術均能誘發(fā)系統(tǒng)性紅斑狼瘡，或使疾病加重。臨床表現(xiàn)多種多樣，而且變化多端。損害涉及身體多系統(tǒng)、多臟器，累及皮膚、黏膜、關節(jié)、腎和中樞神經系統(tǒng)。臉部出現(xiàn)蝶形紅斑。體內存在多種自身抗體。30%～70%患者能檢測到抗雙股DNA自身抗體［22］。

3.11 小兒風濕性疾病 主要侵犯小兒全身結締組織，累及骨、軟骨、關節(jié)及其周圍軟組織、肌肉、滑液囊、肌腱和筋膜等。我國風濕性疾病患兒有較高HPV B19感染率。臨床表現(xiàn)多種多樣，關節(jié)癥狀最為突出?；純河邪l(fā)熱、皮疹、關節(jié)痛、全血細胞減少，自身抗體陽性。

3.12 宮內感染 病毒通過胎盤，傳染給胎兒。由于胎兒免疫功能不健全，尤其在懷孕1～3個月感染病毒，易誘導胎兒細胞凋亡和裂解，抑制紅細胞形成，引起流產。可從死胎的心、肝、脾、腎和肺等臟器檢出HPV B19 DNA，用電鏡能觀察到病毒顆粒。用衣殼蛋白VP1和VP2的單克隆抗體和過氧化物酶標記的第二抗體斑點雜交技術檢測胎兒羊水中的衣殼蛋白抗原。病毒侵襲造血系統(tǒng)幼紅細胞，導致幼紅細胞大量破壞，出現(xiàn)胎兒貧血。病毒侵襲心肌細胞，引發(fā)急性心肌炎、充血性心力衰竭和心包積液。由于胎兒肝臟受損嚴重，低蛋白血癥形成，導致非免疫性水腫和死胎［23］。也能引起先天性腸閉鎖。孕婦如患有艾滋病，母子感染HPV B19的概率明顯升高。

3.13 其他疾病 HPV B19還能引起下列疾病:嬰幼兒急性阻塞性毛細支氣管炎、急性哮喘、呼吸窘迫癥、急性肺炎、無菌性腦膜炎、急性胃腸炎和淋巴結病等。

4 流行病學

4.1 傳染源 急性或慢性患者和隱性感染者為傳染源。慢性單純性紅細胞再生障礙患者，血中HPV B19 DNA常呈陽性，具有高滴度病毒血癥和高度傳染性。在獻血員中，0.003%～0.6%帶有HPV B19病毒。多數(shù)人在感染病毒后，沒有癥狀。在病毒血癥早期，血液中病毒含量很高，都能傳播疾病。

4.2 傳播途徑 ①經呼吸道傳播:帶毒者可通過呼吸道排出病毒，能通過飛沫傳播疾病。②經密切接觸傳播:病毒經輕微破損的皮膚、黏膜而感染。直接密切接觸可能是HPV B19主要的傳播方式。在家庭內、托幼機構內、中小學校內和醫(yī)院內直接接觸傳播都很常見。③經血液和血液制品傳播:病毒能通過輸血傳播。接受濃縮凝血因子治療的患者，很容易受到病毒感染。目前尚未在獻血人群中開展HPV B19特異性抗體和核酸篩查，仍然存在輸血傳播該病毒的潛在危險。④母嬰傳播:病毒能通過宮內垂直傳播，使胎兒感染，引起流產、胎兒貧血、水腫和死亡［24］。⑤器官移植傳播。

4.3 人群易患性 人群對HPV B19普遍易感。兒童、孕婦、造血功能障礙和免疫缺損者為易感人群。多數(shù)人在兒童期已受到此病毒感染，獲得了免疫。嬰幼兒護理人員和家中有嬰幼兒的婦女或孕婦為高危人群。

4.4 流行特征 疾病呈世界性分布。一年四季均可發(fā)病，冬春季為發(fā)病高峰。傳染性紅斑流行有周期性，3～4年為一個流行周期。有家庭集聚現(xiàn)象。病毒可感染各年齡組人群，尤其5～15歲學前和學齡兒童和少年高發(fā)。

5 病毒實驗室診斷技術

5.1 病毒基因重組抗原和單克隆抗體的制備 從急性期患者血液提取病毒核酸，用聚合酶鏈反應技術進行基因擴增。分離出HPV B19 VP1和VP2基因片段。將VP1和VP2基因片段分別克隆到原核表達載體，獲得VP1和VP2蛋白。將其點在硝基纖維膜上，聚丙烯酰胺凝膠電泳回收表達的蛋白，作為篩選雜交瘤細胞株時的抗原。用此抗原免疫BabL/c小鼠。經細胞融合，篩選出分泌抗 HPV B19的單克隆抗體細胞株?；蛑亟M抗原和單克隆抗體作為制備各種診斷試劑的原料，并可用于各種科學研究工作。

5.2 免疫電鏡 死胎或尸體臟器標本經HPV B19單克隆抗體處理。負染后，在電鏡下觀察結晶狀排列的病毒顆粒。

5.3 酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)

5.3.1 ELISA捕捉法檢測IgM抗體 將HPV B19基因重組抗原包被在固相載體表面，加入被檢血清標本，再加入辣根過氧化物酶標記的抗人μ鏈，用酶標儀檢測。人體感染病毒后，第2周出現(xiàn)IgM抗體，能在體內維持2～3個月［25-28］。用于疾病早期診斷。

5.3.2 ELISA檢測IgG抗體 將基因重組抗原包被在固相載體表面，加入被檢血清標本，再加入辣根過氧化物酶標記的抗人γ鏈，用酶標儀檢測。人體感染病毒后，第2周末和第3周初出現(xiàn)IgG抗體，能在體內維持很長時間。用于流行病學調查研究。

5.3.3 ELISA檢測IgA抗體 臨床癥狀出現(xiàn)后，短期內能在血清中檢測到IgA抗體。

5.4 固相放射免疫試驗 檢測血清標本中IgM、IgG和IgA抗體將基因重組抗原包被在固相載體表面，加入被檢血清標本，再加入125I標記的抗人 μ鏈、γ鏈或α鏈，用γ計數(shù)器檢測。

5.5 免疫熒光技術 讓感染病毒的細胞長在蓋玻片上或尸體臟器切片，用HPV B19單克隆抗體與之結合，再加入異硫氰酸熒光素標記的抗鼠IgG，在熒光顯微鏡下觀察黃綠色熒光。免疫熒光技術用于疾病發(fā)病機制研究。

5.6 核酸擴增技術 是檢測HPV B19 DNA技術的總稱。用于獻血員篩選，敏感性和特異性都很高。用血清學免疫學技術檢測獻血員，不能檢測出處于“窗口期”的病毒攜帶者，造成漏檢。核酸擴增技術明顯提高了血源安全性。尚需解決診斷試劑和檢測儀器國產化、標準化和檢測程序自動化諸問題。

5.6.1 聚合酶鏈反應 用HPV B19衣殼蛋白高度保守區(qū)VP1設計引物，具有敏感、特異、簡便的優(yōu)點。檢測患者血液、滑液、唾液、排泄物和流產或死胎臟器中的病毒DNA。

5.6.2 熒光實時定量聚合酶鏈反應 羅氏公司(Roche)生產的COBAS Taqscreen DPX測試產品用于血源篩選，結果可靠，方法簡便、穩(wěn)定［29］。

5.6.3 Southern斑點雜交技術 用限制性內切酶處理待檢標本DNA，通過瓊脂糖凝膠電泳，進行分離，并使其變性，然后轉移到硝基纖維膜上。固定后，與同位素或相關標志物標記的DNA探針進行檢測。如在待檢物中含有與探針互補的基因序列，兩者通過堿基互補，用自顯影或相應技術進行檢測。

6 治療

本病為自限性疾病，大多預后良好。一般采用對癥治療和支持治療。

6.1 抗病毒治療 對病毒持續(xù)感染患者，應采用抗病毒藥物治療。有先天性免疫缺陷患者，每天給予免疫球蛋白400 mg/(kg·d)，靜脈注射，10 d為1個療程。如為慢性患者，每隔半個月或1個月重復治療一次。

6.2 對癥治療 關節(jié)痛和指趾麻木刺痛者，服用阿司匹林或布洛芬，能減輕癥狀。并服用營養(yǎng)末梢神經藥物。關節(jié)痛和水腫患者，需要休息，限制活動。

6.3 輸血 嚴重貧血、再障危象患者，需要輸血。臍帶穿刺宮內輸血，能糾正胎兒貧血，減輕水腫。檢測胎兒血液中血紅蛋白含量和網織紅細胞計數(shù)，才能確定是否需要胎內輸血。多數(shù)胎兒只需1次輸血，即可治愈。

6.4 免疫調節(jié)劑 對特發(fā)性血小板減少性紫癜患者，應用免疫抑制劑，如長春新堿、環(huán)磷酰胺或硫唑嘌呤治療。對免疫功能低下者，應用免疫增強劑治療。

7 預防

改善居住條件，養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習慣和保持樂觀輕松的心態(tài)。經常用肥皂洗手。注意飲食衛(wèi)生，實行分餐制。在疾病流行期間，孕婦和兒童避免到人多的公共場所活動。孕婦應避免與HPV B19感染者接觸。處在病毒血癥的患者，應作隔離。接觸此類患者時，應戴口罩。患者的呼吸道分泌物和排泄物，應作消毒或妥善處理。加強血液和血液制品的篩選和管理，防止醫(yī)院內交叉感染。重組的衣殼蛋白能在桿狀病毒表達，用重組的衣殼蛋白接種實驗動物，能產生中和抗體，重組病毒疫苗研制已初露端倪。疫苗一旦研制成功，首先考慮給造血功能障礙或低下和免疫缺陷的人群接種。

8 結語

人類微小病毒B19感染是常見的病毒性傳染病，能侵犯人體各種臟器和組織，主要侵襲骨髓造血系統(tǒng)。身體健康和免疫功能健全的人，感染病毒后，不出現(xiàn)任何癥狀，血清抗體檢測呈現(xiàn)陽性反應，預后良好。而造血功能障礙或低下和免疫缺陷的人群，感染病毒后，病毒通過血運擴展到全身多種臟器，引發(fā)多臟器多系統(tǒng)疾患，如傳染性紅斑、紅細胞再生障礙性貧血危象、血管性紫癜和肢端瘀斑綜合征等。改善環(huán)境衛(wèi)生和飲食衛(wèi)生，養(yǎng)成良好衛(wèi)生習慣，加強血源管理，防止醫(yī)源性傳播，HPV B19感染也是一種可防可控的疾病。

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