1. 星状病毒(astroviruses)
物种名:星状病毒
拉丁学名:astroviruses
分类学地位:核糖核酸病毒界Orthornavirae;小超病毒门Pisuviricota;
星状-马铃薯病毒纲Stelpaviricetes;星状病毒目Stellavirales;
星状病毒科Astroviridae;哺乳动物星状病毒属Mamastrovirus
星状病毒可以引起幼小动物产生腹泻症状,包括哺乳动物属和禽类属。哺乳动物属根据宿主的不同分为人星状病毒、猫星状病毒、猪星状病毒、绵羊星状病毒以及貂星状病毒;禽类星状病毒包括火鸡星状病毒、鸟肾炎病毒。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
星状病毒在常规细胞培养中难以生长,通常需要特殊的细胞系或共培养系统。病毒在细胞内复制其RNA基因组,并组装成新的病毒粒子。在细胞培养中,星状病毒可引起细胞病变,如细胞圆缩、聚集和脱落等。
1.1.2形态学特征
人星状病毒于1975年从腹泻婴儿粪便中分离得到,球形,直径28~35 nm,无包膜,电镜下表面结构呈星形,有5~6个角。核酸为单正链RNA,7.0 kb,两端为非编码区,中间有三个重叠的开放读码框架。
图1 人星形病毒电子显微镜染色照片
1.1.3生化特征
星状病毒并不具有独立的物质分解和还原能力,它依赖于宿主细胞提供的代谢机制进行复制和增殖。同时,星状病毒对化学试剂的反应取决于试剂的种类和浓度,一些化学试剂可以有效地灭活病毒。星状病毒对热敏感,一定的高温可以破坏病毒的蛋白质结构和基因组,从而使病毒失去活性。具体来说,将物品加热到56℃并持续30分钟,或者采用更高的温度如100℃进行煮沸,都可以有效地杀灭星状病毒。
1.1.4 分子生物学特征
(1)基因组结构
星状病毒的基因组为单链正股RNA,大小约为6.8~7.9 kb。该基因组包含至少三个开放阅读框(ORFs),分别编码非结构蛋白、衣壳蛋白和一种功能未知的蛋白。这些蛋白质在病毒的生命周期中发挥关键作用,如参与病毒的复制、组装和与宿主细胞的相互作用等。
(2)衣壳蛋白
星状病毒的衣壳蛋白是病毒粒子的主要结构成分,它不仅参与病毒的组装,还与病毒的感染性和致病性密切相关。衣壳蛋白的变异可能导致病毒逃避宿主的免疫应答,从而增强病毒的致病性。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1 分布与传播
星状病毒在全球范围内分布广泛,主要感染哺乳动物,包括人类、牛、羊、猪等。在人类中,星状病毒感染是引起婴幼儿腹泻的重要病原之一。病毒主要通过粪-口途径传播,即通过摄入被病毒污染的食物或水而感染,且污水中往往存在大量星状病毒。此外,接触传播也是星状病毒的重要传播方式之一。在人群密集的场所,如托儿所、幼儿园等,星状病毒易于传播和流行。
1.2.2 致病性
该病毒呈世界性分布,粪-口传播,是引起婴幼儿、老年人[1]及免疫功能低下者急性病毒性肠炎[2-5]的重要病原之一,其致病性已日益受到重视,人类感染星状病毒主要症状是严重腹泻,伴随发热、恶心、呕吐。本病为自愈性疾病,大部分患者在出现症状2-3天时,症状会逐渐减轻,但也有极少数症状加重,造成脱水[6]。在儿童中,星状病毒感染可能引起脱水等严重症状。星状病毒的致病性与其在肠道内的复制和增殖有关,病毒粒子通过破坏肠道上皮细胞引起肠道炎症和腹泻症状。此外,星状病毒还可能影响肠道内的微生态平衡,进一步加重病情。
1.3检测方法
(1)传统方法:电镜检查,这是一种直观的观察方法,通过电子显微镜可以直接观察到病毒粒子的形态。对于星状病毒而言,电镜下可见其典型的五角或六角星状结构。然而,电镜检查的敏感性较低,并非所有的星状病毒颗粒都具有典型的星状外形,这在一定程度上影响了其检测准确性。
(2)分子生物学方法:随着分子生物学的发展,PCR(聚合酶链式反应)等技术也应用于星状病毒的检测。PCR技术通过扩增病毒核酸,实现对病毒存在的快速、敏感检测。同时伴随该技术的发展,数字PCR等方法不仅提高了检测的准确性,还缩短了检测时间,对于及时诊断和控制星状病毒感染具有重要意义。
图2 人星状病毒一步法微滴数字PCR方法(RT-ddPCR)特异性[7]
图3 人星状病毒V衣壳蛋白全长基因ORF2 RT-PCR扩增产物[8]
(3)免疫学法:免疫学检测具有与免疫电镜技术相同的特异性和敏感性。这种方法利用抗原-抗体反应的原理,通过制备星状病毒的多克隆抗体,用酶免疫测定法、放射免疫法及免疫荧光法等来检测细胞培养中星状病毒的生长。同时,免疫学检测也可以直接用于粪便标本中星状病毒的检测,从而实现对病毒感染的快速诊断。
M:DNA marker;1~10:P1~P10代病毒PCR产物
图4 人星状病毒V-1型JZ-10毒株不同代次感染性滴度[8]
1.4典型案例
近期,我国某地区发生了一起与水污染密切相关的星状病毒感染事件,再次提醒我们水污染对公共健康的潜在威胁。该地区的居民近期普遍出现腹泻、发热等症状,经过疾控中心的调查,发现这些症状与星状病毒感染高度相关。进一步的监测发现,当地一条主要河流的水质存在异常,其中星状病毒的检出率较往年显著上升。这条河流近年来受到工业废水和生活污水的严重污染,但当地居民对水源污染问题并未给予足够的重视。他们继续使用受污染的河水进行日常生活,甚至直接饮用。星状病毒等病原体就在这样的环境中大量繁殖,并通过水源传播至人群。
星状病毒是一种感染哺乳动物及鸟类的病毒,可引起轻度水样腹泻,与轻型轮状病毒胃肠炎相似。虽然大多数感染者的症状较轻,但对于婴幼儿、老年人等免疫力较弱的人群,感染星状病毒可能导致更严重的后果。此次事件引起了当地政府的高度重视。他们立即采取措施,对受污染的河流进行治理,并加强了对水源安全的监管。同时,对感染人群进行了积极的医疗救治和健康宣教,以防止疫情的进一步扩散。
1.5防治对策
(2)加强公共卫生设施建设和维护。
(3)目前尚无特效抗病毒药物,治疗主要以缓解症状和支持性治疗为主。对于严重脱水患者,需要静脉补液治疗。
参考文献
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