诺如病毒(Norovirus)
物种名:诺如病毒
拉丁学名:Norovirus
分类学地位:正RNA病毒界Orthornavirae;小核糖病毒门Pisuviricota;
皮索尼病毒纲Pisoniviricetes;小RNA病毒目Picornavirales;
杯状病毒科Caliciviridae;诺如病毒属Norovirus
诺如病毒(Norovirus,NoV)又称为诺瓦克样病毒,是引起急性肠胃炎和腹泻的主要病原体。感染该病毒引起的肠胃炎具有发病急、传播速度快、涉及范围广等特点。诺如病毒貌似温和,但传染性强,是引起非细菌性腹泻暴发的主要原因。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
此前,人类诺如病毒缺乏稳定的细胞培养系统及合适的动物模型,仅鼠诺如病毒可在特定细胞中培养。Chang等人于2006年首次报道在BHK21和Huh-7细胞中成功生成携带诺沃克病毒复制体的细胞,Chang和George在2007年的后续研究中进一步证实,α干扰素(IFN-α)能有效抑制诺沃克病毒在这些复制体携带细胞中的复制。[1]。
1.1.2形态学特征
诺如病毒颗粒直径为26-35 nm,无包膜,表面粗糙,球形,呈二十面体对称,是由32个杯状结构以对称方式整齐地镶嵌在衣壳上,具有典型的羽状外缘,且表面有凹痕的小圆状结构(图1)[2]。

图1 诺如病毒在扫描电镜下形态特征[3](A)及其三维结构[4](B)
1.1.3生化特征
诺如病毒对热、乙醚和酸稳定,室温下在pH 7.2中存活3小时;20%乙醚经4℃处理可存活18小时;经60℃孵育30 min仍有感染性,经80℃以上才能被杀死;也能耐受饮水中3.75×10-6-6.25×10-6的Cl浓度,但在处理污水的10×10-6的Cl浓度中则被灭活[2]。
1.1.4分子生物学特征
该病毒基因组由7642个核苷酸组成,是单股正链线性RNA,ssRNA长度为7-8 kb,编码一个58-60 kDa的主要结构蛋白(VA)及微壳蛋白(VP),GC含量为48%。基因组两端是5’和3’非翻译区,3’末端有多聚腺苷酸尾(PolyA)。除此以外还与一个小分子量的蛋白(Vpg)共价连接以及包含3个开放阅读框(ORF1、ORF2和ORF3)。ORF1编码一个聚蛋白,翻译后被裂解为与复制相关的7个非结构蛋白,其中包括RNA依赖的RNA聚合酶;ORF2和ORF3分别编码主要结构蛋白(VP1)和次要结构蛋白(VP2)[2]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
诺如病毒感染性腹泻在全世界范围内均有流行,全年均可发生感染,感染对象主要是成人和学龄儿童,寒冷季节呈现高发。传染源主要为诺如病毒胃肠炎患者、隐性感染者及病原携带者,可通过污染的食物、水、生活接触等途径传播,也可通过吸入悬浮在空气中的由污染物形成的气溶胶等传播;经水传播可由桶装水、市政供水、井水等其他饮用水源被污染所致,有研究表明诺如病毒在河口水域环境中可以保持传染性至少3周[5]。
1.2.2致病性
诺如病毒胃肠炎在世界各地广泛流行,由于感染剂量低(10-100个病毒颗粒即可引发人体感染),在环境中非常稳定,导致其传染性很强。患病期间经粪便排出病毒,有时病毒会持续1周或更长时间[6]。慢性感染中,排出病毒可能持续数年,尽管目前很少有证据表明慢性排出病毒者有助于感染传播。病毒传播的主要媒介是双壳类滤食软体动物和未煮熟的即食食品。由于这些病毒的传染性很强,而且机体对其免疫力不持久,因此在共源暴发中,发病率往往很高。
感染诺如病毒后,空肠会出现病变,表现为呕吐和腹泻。病变在病毒感染后24小时内出现,并持续到疾病的高峰期,病后持续时间不定。肠绒毛变钝,但粘膜保持完整。诺如病毒引起的疾病通常伴有呕吐和腹泻症状,并常伴有恶心、腹部绞痛和全身症状,如:乏力、肌痛、发冷和头痛。约半数病例会出现发热,通常为低热。潜伏期一般为24-51小时[6]。
人类诺如病毒会感染人类。病毒对某些人具有特异性,这与结合特异性有关。结合特异性基于组织血型抗原。病毒的致病因子包括与几种组织血型抗原(表达在许多细胞类型上的复杂碳水化合物结构,包括胃肠道上皮细胞;存在三种不同的抗原:A、B和O)的结合[7]。不同的病毒基因型对ABO抗原有不同的亲和力。血型抗原很可能是诺如病毒的受体或对感染至关重要的其他功能,因为人类血型与诺如病毒肠胃炎的易感性密切相关[8]。
1.3检测方法
(1)传统方法:通常采用电镜法对诺如病毒进行检测,包括直接电镜法和免疫电镜法。该法适合对患病早期病毒大量排出时采集的样品进行检测[2]。
(2)免疫学法常采用放射免疫法(RIA)、生物素-亲和素免疫法、酶联免疫吸附(ELISA)等来进行检测。其中放射免疫法与生物素-亲和素免疫法灵敏度是美国疾病预防控制中心检测诺如病毒抗原和抗体的标准实验方法之一[2]。
(3)分子生物学法:Laverick等[9]的研究建立了基于SYBR Green的定量RT-PCR检测方法,用于水环境中诺如病毒(主要针对GII型)的定量分析。样本处理为:污水经澄清与蛋白絮凝处理,其他水样通过吸附/洗脱/絮凝法浓缩,用QIAamp Viral RNA Mini Kit提取RNA,以GII、Ni等上游引物与E3下游引物搭配逆转录合成cDNA后PCR扩增,经熔解曲线验证特异性,借重组质粒标准曲线实现绝对定量。该方法污水中检出浓度达1.8×106 cDNA拷贝/100 mL,水样回收率25%~61%,适用于多种水环境病毒污染监测。
1.4典型案例
2018年7月11日,某地的疾病预防控制中心接到卫生院报告,称辖区若干村屯近期陆续出现多例恶心、呕吐、腹痛、腹泻的病例,怀疑为水源性引起的感染性腹泻疫情。根据调查发现,本次疫情的发生与某跨村集中供水工程的饮用水被诺如病毒污染有关[10]。
1.5防治对策
做好个人卫生,保证饮食、饮水卫生才是预防诺如病毒感染性腹泻的最有效途径。要注重对疾病发生的预防,强化聚集性场所的的卫生管理和对水、食品和水产品的消毒,避免吃生或半生食物。若感染了诺如病毒,患者应补充足够的水分以预防脱水。轻度脱水时,运动饮料或其他饮品可起到一定的补水效果;严重脱水时应及时住院输液治疗[2]。
参考文献
[1] Chang KO, George DW. Interferons and ribavirin effectively inhibit Norwalk virus replication in replicon-bearing cells. Journal of Virology, 2007, 81: 12111-12118.
[2] 冯铁建, 张仁利. 常见病毒与原虫实验室检测工作规范. 广州: 中山大学出版社, 2020.
[3] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=10709.
[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=21349.
[5] Rexin D, Rachmadi AT, Hewitt J. Persistence of Infectious Human Norovirus in Estuarine Water. Food and Environmental Virology, 2024, 16: 58-64.
[6] Dolin R. Noroviruses-challenges to control. New England Journal of Medicine, 2007, 357: 1072-1073.
[7] Tan M, Huang P, Meller J, et al. Mutations within the P2 domain of norovirus capsid affect binding to human histo-blood group antigens: evidence for a binding pocket. Journal of virology, 2003, 77: 12562-12571.
[8] Rockx BHG, Vennema H, Hoebe CJPA et al. Association of histo-blood group antigens and susceptibility to norovirus infections. The Journal of Infectious Diseases, 2005, 191: 749-754.
[9] Laverick MA, Wyn-Jones AP, Carter MJ. Quantitative RT-PCR for the enumeration of noroviruses (Norwalk-like viruses) in water and sewage. Letters in Applied Microbiology, 2004, 39: 127-136.
[10] 黄江平, 钟格梅. 两起诺如病毒污染饮用水致感染性腹泻疫情暴发案例分析. 环境卫生学杂志, 2021, 11: 385-389.
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