1. 杯状病毒(Calicivirus)
物种名:杯状病毒
拉丁学名:Calicivirus
分类学地位:正核糖核酸病毒界Orthornavirae;小超病毒门Pisuviricota;
小南套病毒纲Pisoniviricetes;套式病毒目Nidovirales;
嵌杯病毒科Caliciviridae;诺如病毒属Norovirus
杯状病毒,是一个病毒名称,分为11个属,其中诺如病毒属和札幌病毒属主要感染人,二者合称为人类杯状病毒(Human Calicivirus ,HuCV)。HuCV是引起儿童和成人非细菌性胃肠炎的主要病原之一,常在医院、餐馆、学校、托儿所、孤儿院、养老院、军队、家庭及其他人群中引起暴发。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
杯状病毒在常规细胞培养中难以生长,这主要是因为它们需要特定的宿主因子和细胞内环境才能进行有效的复制。由于培养困难,对杯状病毒的研究通常依赖于动物模型、组织培养和先进的分子生物学技术。对于杯状病毒的组织培养通常需要使用特定的细胞系或原代细胞,并提供适宜的培养条件。例如,猫肾细胞(如F81、CRFK等)是常用的培养猫杯状病毒的细胞系。在适宜的培养条件下,猫杯状病毒可以在这些细胞上进行复制并产生明显的细胞病变效应(CPE),如细胞皱缩、变圆、间隙增大等。通过观察CPE的出现和病毒的滴定度变化,可以评估病毒的复制能力和感染性[1]。
图1杯状病毒感染细胞图[2]
1.1.2形态学特征
杯状病毒(Caliciviridae)是一大类无包膜、正股RNA病毒,形态上呈杯状或星状,因此得名。其病毒粒子直径约为27~40 nm,具有复杂的表面结构,包括杯状凹陷和突起。
图2 杯状病毒电镜照片
1.1.3生化特征
杯状病毒的基因组为单股正链RNA,长度约为7.5-8.5千碱基对。这种RNA既作为病毒的遗传物质,也作为病毒复制和翻译的模板。基因组编码一个大的多聚蛋白,这个多聚蛋白随后被病毒和宿主细胞的蛋白酶切割成多个非结构蛋白和结构蛋白。这些蛋白在病毒的生命周期中发挥关键作用,包括病毒基因组的复制、病毒粒子的组装和释放等。。
1.1.4 分子生物学特征
(1)基因组
杯状病毒的基因组为单股正链RNA,长度约为7.5-8.5kb,这是其分子生物学特征的重要组成部分[3]。此RNA既作为病毒的遗传物质,也作为模板进行病毒蛋白的翻译和病毒基因组的复制。此外,杯状病毒的基因型易变异,这意味着病毒在复制过程中可能会产生突变,导致新的病毒株的出现。这种基因变异可能会影响病毒的致病性和传播能力,使病毒能够逃避宿主的免疫应答,从而造成持续的感染。
图3 札幌病毒基因组模式图[][4]
(2)多聚蛋白
其基因组编码一个大的多聚蛋白,随后这个多聚蛋白被病毒自身的蛋白酶以及宿主细胞的酶切割成多个非结构蛋白和结构蛋白。这些蛋白在杯状病毒的生命周期和致病过程中发挥关键作用。非结构蛋白主要参与病毒基因组的复制和转录过程,而结构蛋白则构成病毒的衣壳,保护病毒基因组,并参与病毒粒子的组装和释放。特别是衣壳蛋白,它是杯状病毒唯一的结构蛋白,对于病毒的感染性和致病性至关重要。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
杯状病毒广泛存在于人类和多种动物中,包括猫、狗、猪等。不同种类的杯状病毒具有不同的宿主特异性。主要通过粪-口途径传播,即病毒通过污染的食物、水或接触传播给易感宿主。此外,呼吸道飞沫和直接接触也可能导致病毒的传播。HuNoV主要以人-人直接接触、食(水)源性污染、气溶胶等方式导致粪口途径传播,在暴发疫情中,常常存在多种传播方式[5]。HuNoV在外界环境存活能力强,能耐受低浓度的氯化物消毒剂,可在0℃~60℃下存活较长时间,易污染环境导致接触传播。接触传播是HuNoV常见的传播方式,其中以社区内接触传播最常见。HuNoV在外界环境存活能力强,能耐受低浓度的氯化物消毒剂,可在0℃~60℃下存活较长时间,易污染环境导致接触传播。接触传播是HuNoV常见的传播方式,其中以社区内接触传播最常见。HuNoV可通过污染食物和饮用水等导致传播,HuNoV污染食品所导致的AGE占食源性疾病的12%至47%,同时还是全球食源性疾病暴发的重要原因之一[6]。HuNoV还可通过污染水源,导致大范围的暴发。患者剧烈呕吐或冲马桶时,HuNoV可在空气中形成气溶胶或依附于尘埃被吸入后黏附于上呼吸道,吞入胃肠道导致感染[7–9]。
1.2.2 致病性
人类杯状病毒:以诺如病毒和札幌病毒为主,是引起急性胃肠炎的重要病原体。诺如病毒(Norovirus,NoV)属于杯状病毒科诺如病毒属,是全球引起急性胃肠炎(Acute gastroenteritis,AGE)散发和暴发的主要病原体之一。全人群对人诺如病毒(Human norovirus,HuNoV)易感,主要表现为急性胃肠炎,易在封闭或半封闭环境中导致急性胃肠炎暴发。HuNoV AGE通常表现为突然发病,潜伏期一般为12~48h,出现恶心、呕吐、胃痛或痉挛、水样或松散便、低烧、肌肉疼痛等。5岁以下儿童、65岁以上老人和患基础疾病者感染HuNoV后,胃肠炎症状较重或伴随并发症,如电解质紊乱、惊厥,甚至死亡[10,11]。
动物杯状病毒:可引起多种疾病,如猫杯状病毒感染可引起猫的呼吸道和消化道疾病,包括口腔溃疡、肺炎等。不同种类的动物杯状病毒具有不同的致病性和临床表现。
1.3检测方法
(1)病原学检查:Real-time RT-PCR是检测杯状病毒感染的最主要方法,可以快速、敏感、 特异地检测粪便和环境标本中的诺如病毒核酸,还可以测定病毒载量[12]。采用传统RT-PCR对Real-time RT-PCR阳性标本的PCR产物进行测序,通过序列分析确定杯状病毒的基因型。测定完整衣壳蛋白(VP1) 基基列,是杯状病毒基因分型的金标准。ELISA可以检测样品中的杯状病毒抗原,具賄简便、快速等优点,但敏感性较RT-PCR低,仅作为辅助检测方法。.
(2)血清抗体检测:取双份血清,检测患者的特异性抗体,恢复期血清抗体滴度较急性期四倍及以上升高时,可以确定诊断。
(3)血常规检查:杯状病毒感染时,血常规一般没有明显异常,白细胞正常或轻度增高,该结果有助于区分细菌感染。
(4)便常规检查:杯状病毒感染时,便常规多数无异常,在常规显微镜下无法找到病原体,该结果有助于与细菌感染或者寄生虫感染相鉴别。
1.4典型案例
2021年11月30日至12月1日,海口市琼山区一幼儿园有33名师生陆续出现呕吐腹泻症状,其中幼儿31人,教师2人。事发后,当地疾控中心紧急派出专业人员到幼儿园开展调查处理,并对相关班级公共区域进行消毒灭杀的工作。
普吉府公共卫生办公室指出当地水源被诺如病毒污染,病毒随后通过食物、饮料和吸入传播。许多游客在回到酒店后出现严重的腹泻和呕吐症状,需要就医治疗。有些游客甚至因为病情严重而需要提前结束旅程回国治疗。这起事件引起了广泛的关注和重视,也提醒了人们在旅行中要特别注意饮食和饮用水的安全。
2019年7月15日,北京朝阳区政府通报,朝阳豆各庄部分小区居民出现腹泻,疾控部门立即开展调查。截至7月14日20时,49人到医院就诊,105人自述有症状未就诊,52件标本检测出诺如病毒。相关部门已提取水样进行检测,并对全部供水管网进行排查。
1.5防治对策
(1)保护水源免受污染是预防杯状病毒传播的关键。这包括加强水源地的保护和管理,确保水源地周围的环境卫生和生态安全,建立有效的水质监测系统,定期对水源进行病毒和其他污染物的检测,及时发现问题并采取相应的处理措施。
(2)加强水处理和消毒过程也是防止杯状病毒通过水源传播的重要措施。
(3)提高公众的卫生意识和行为习惯也是预防杯状病毒传播的重要手段。
(4) 保持良好的个人卫生习惯和环境卫生。建议勤洗手、不喝生水、不吃未煮熟的食物等。
参考文献
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