猴痘病毒(Monkeypox Virus)

物种名:猴痘病毒

拉丁学名:Monkeypox Virus

分类学地位:病毒界Varidnaviria;核质大DNA病毒门Nucleocytoviricota;

痘病毒纲Pokkesviricetes;痘病毒目Chitovirales;

痘病毒科Poxviridae;正痘病毒属Orthopoxvirus

猴痘病毒(Monkeypox virus, MPXV)是一种人畜共患病原体,可引起猴痘(Monkeypox),临床症状与天花相似但较轻。1958年首次在实验室猴子中发现,1970年首次报道人类感染病例。2022年多国暴发的疫情引发全球关注,世界卫生组织(WHO)宣布其为“国际公共卫生紧急事件”(PHEIC)。

1.1生物学特性

1.1.1基因组特征

猴痘病毒是痘病毒科正痘病毒属的成员,呈砖形或椭圆形,该病毒由大型包膜双链DNA组成,在宿主细胞的细胞质中复制,是猴痘传染病的病因。猴痘病毒是一种基因组大小为197 kb且具有190多个开放阅读框(ORF)的DNA病毒。猴痘病毒具有基因保守性,不同遗传分支之间约有95%的同源性,主要包括刚果盆地分支(Congo Basin clade)和西非分支(West African clade),通过限制性内切酶片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)和DNA测序技术已鉴定出猴痘分离株之间的基因组差异,且差异多来自于基因组末端区域[1]

1.1.2形态学特征

猴痘病毒是一种具有包膜结构的线性双链DNA病毒,与天花病毒、牛痘病毒具有相似的基因组结构和抗原特性。电子显微镜下猴痘病毒粒子呈现典型的砖形或椭圆形结构,直径范围为200~250 nm[2]。病毒颗粒由核心、侧体和包膜构成,其核心为双凹哑铃形结构,内含病毒基因组DNA及其结合蛋白形成的核蛋白复合物,外周被一层由脂质和蛋白质组成的双层膜结构包绕[3]

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图1 猴痘病毒图片

A,B:电镜图片,C,D:简易图

1.1.3生化特征

猴痘病毒是一种拥有线性双链DNA基因组的病毒,其基因组规模庞大,长约197kb,编码约200种蛋白质,使其具备高度复杂的生化特性。该病毒最显著的特征之一是在宿主细胞质内独立复制的能力,这依赖于其自身编码的完整酶系,包括DNA依赖的RNA聚合酶、DNA聚合酶等,从而不依赖宿主细胞核的转录机制。此外,猴痘病毒编码多种免疫逃避蛋白,如补体控制蛋白、细胞因子结合蛋白及干扰素抵抗蛋白,有效抑制宿主的先天免疫反应。病毒的结构蛋白(如包膜蛋白A27、H3等)介导细胞附着和进入,而病毒基因的表达呈现严格的时序调控,分为即刻早期、早期、中期和晚期基因,确保复制和组装有序进行。这些生化特征共同决定了其致病性、宿主范围及对抗病毒药物的敏感性[4]

1.1.4分子生物学特征

猴痘病毒双链DNA基因组全长约197 kb,包含约190个非重复开放阅读框[2]。基因组中央区域为高度保守的编码区,其编码的蛋白是编码病毒复制和组装所需的核心蛋白。基因组两端包含长度可变的反向末端重复序列(inverted terminal repeats, ITRs),ITRs不仅参与基因组环化过程,还包含至少4个可识别的ORF,这些ORF编码的蛋白可能参与调控病毒复制及宿主免疫逃逸[5]。猴痘病毒和天花病毒的基因组中央区域相似度高达96.3%,然而天花病毒在ITRs区域缺乏可识别的ORF,基因组末端区域存在显著差异[6]。猴痘病毒在复制过程中产生2种不同生物学特性的感染性病毒粒子,即细胞外囊膜病毒和细胞内成熟病毒,与其他正痘病毒[5]相似。猴痘病毒通过附着和融合进入细胞,当其与宿主细胞膜融合后,细胞内成熟病毒通过裂解从感染细胞中释放出来,而细胞外囊膜病毒则通过胞吐作用离开宿主细胞[7]。基于遗传演化分析,猴痘病毒可划分为2个主要进化分支,其基因组差异主要集中在ITRs的末端区域[8]。分支Ⅰ型毒株(原称为刚果盆地分支或中非分支)于1970年在刚果(金)首次发现,其传染性较强,能引起严重疾病,病死率较高[9]。分支Ⅱ型毒株(原称为西非分支)于1971年在尼日利亚、科特迪瓦等西非国家被报道,其编码免疫调节蛋白的特定ORF中存在基因中断和功能缺失突变,可能影响病毒与宿主免疫系统的相互作用,导致毒力减弱,病死率约为3.6%[5, 10]。根据WHO最新分类,猴痘病毒进一步细分为Ⅰa、Ⅰb亚分支和Ⅱa、Ⅱb亚分支,其中Ⅱb由Ⅱa演化而来,Ⅱb又进一步分为A、A.1、A.1.1、A.2和B.1等谱系[11]

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

猴痘病毒是一种主要分布于中非和西非热带雨林地区的人畜共患病毒,其自然宿主主要为当地啮齿动物(如非洲松鼠、冈比亚巨鼠)。该病毒分为两个分支:中非分支(Clade I)致病性较强,死亡率较高;西非分支(Clade II)致病性较弱,死亡率低于1%。

猴痘病毒为动物源性病毒,能够引发人兽共患传染病,但其传播至人类的具体途径尚未明确,目前病毒主要通过2种途径传播:动物—人传播和人—人传播[12]。动物—人传播途径主要包括直接接触感染宿主的呼吸道分泌物、病变渗出物和血液等体液,以及被感染动物咬伤或抓伤[13];人—人传播可以通过直接接触感染者病变皮肤或黏膜,长时间、近距离暴露于感染者的呼吸道飞沫,或间接接触被病毒污染的物体而发生[13]。此外,猴痘病毒还可通过胎盘垂直传播,妊娠期感染猴痘可能对胎儿或新生儿造成严重危害,导致流产、死产、新生儿死亡或母体并发症[14];性接触也是猴痘病毒传播的主要途径,男男性行为者(MSM)人群猴痘病例占总报告病例的比例达87%[15]

1.2.2致病性

猴痘是近两年由正痘病毒属猴痘病毒引起的一种新发传染病。人类感染猴痘病毒后的临床症状与普通天花非常相似,患者最常见的非特异性临床症状包括发热、头痛、肌痛、背痛、淋巴结病、畏寒、乏力和皮疹。其中皮疹表现最为典型,多见于身体各处皮肤和黏膜,比如唇舌、口腔、面部。虽然猴痘病毒在感染人后引起的临床表现与普通天花无异,但其会引起天花病毒所不会导致的淋巴结病变。感染猴痘病毒的非人灵长类动物(Nonhuman primates, NHPs)的临床表现和人类几乎相同,两者都会表现出淋巴结的病变[4]

1.3检测方法

  1. 传统方法:猴痘病毒传统检测方法以病毒分离、电镜观察、免疫组化为主,属于临床与环境样本通用的经典检测手段。病毒分离需通过细胞培养或鸡胚接种从标本中获得活病毒,是判定感染性的金标准;透射电镜可凭借病毒独特形态实现快速鉴别;免疫组化技术能对组织或标本中的病毒抗原进行定位检测。这些方法虽特异性良好,但操作繁琐、耗时较长、灵敏度低于分子检测,仅作为辅助验证手段,在水环境监测中应用较少,多与qPCR等分子方法联合使用[16]
  2. 分子生物学方法:Mejia等人[17]建立加拿大城市污水中猴痘病毒(MPXV)的qPCR监测体系,采用200 mL污水样本离心富集、磁珠法提取核酸,对比CDC G2R_G、G2R_WA与自建G2R_NML三种qPCR方法。三法均以G2R基因为靶标,扩增效率91%–96%,检测限约3.5拷贝/反应,定量限17.2-20.1拷贝/反应;其中G2R_NML扩增片段更长,Sanger测序确认率达76%,可提前数周预警临床病例,适用于低病毒载量污水监测。

表1 猴痘病毒G2R基因实时荧光定量PCR引物与探针序列

基因 名称 序列(5′→3′)
G2R_NML 上游引物 TGGTTGTTGATCATGGCTACTG
下游引物 GCTATCACATAATCTGGAAGCGTA
探针 FAM-TCACATTTATTTGTTTATGCATGCCCC-BHQ1
G2R_G 上游引物 GGAAAATGTAAAGACAACGAATACAG
下游引物 GCTATCACATAATCTGGAAGCGTA
探针 FAM-AAGCCGTAATCTATGTTGTCTATCGTGTCC-BHQ1
G2R_WA 上游引物 CACACCGTCTCTTCCACAGA
下游引物 GATACAGGTTAATTTCCACATCG
探针 FAM-AACCCGTCGTAACCAGCAATACATTT-BHQ1

1.4典型案例

2022年,英国报告首例猴痘病例[18],随后葡萄牙、西班牙、加拿大、比利时和意大利等国家相继出现猴痘病例,2022年7月23日,WHO宣布此次全球猴痘疫情为PHEIC;截至2022年12月,全球110个国家和地区累计报告约82000例猴痘实验室确诊病例[15],病例数呈快速上升趋势,出现大规模人际传播。随着全球猴痘疫情流行强度下降,于2023年5月11日WHO宣布不再构成PHEIC[20]。本次疫情主要是猴痘病毒Ⅱb亚分支通过性传播导致,男男性行为人群(men who have sex with men, MSM)为主要传染源和高危人群[18]。2023年9月,Ⅰb变异株在刚果(金)首次发现并快速向周边国家扩散;2024年7月,布隆迪、卢旺达、肯尼亚和乌干达等邻国首次报告猴痘病毒Ⅰb亚分支病例,瑞典、泰国、印度和英国等国家也报告了通过国际旅行输入的散发病例[15, 21]。非洲疾病预防控制中心数据显示,2024年1-8月非洲地区有13个国家累计报告猴痘病例17466例,远超2023年报告病例数,报告死亡病例515例,病死率较高;其中刚果(金)报告发病16789例,死亡511例,且多数感染者年龄<15岁[21]。由于部分国家和地区诊断能力有限,大量疑似病例未能及时检测和确诊,2024年8月14日WHO再次宣布猴痘疫情为PHEIC[22]。我国(不含港澳台地区)于2022年9月16日首次报告输入性猴痘病例,于重庆市发现[23];2023年6月起出现本土猴痘疫情,全国超过20个省(直辖市、自治区)报告确诊病例,主要集中在城市地区,男性病例较多,多为性接触传播。2023年9月20日,我国将猴痘纳入乙类传染病管理[24]。2025年1月9日,中国疾病预防控制中心首次通报一起有刚果(金)旅居史的输入性猴痘病毒Ⅰb亚分支感染病例。截至2025年1月31日,猴痘疫情已波及全球130个国家和地区,累计报告实验室确诊病例127905例,死亡283例;2022年全球流行主要集中在美洲和欧洲区域,2024年主要集中在非洲地区;我国共报告确诊病例2841例,死亡1例[15]

1.5防治对策

猴痘病毒的预防措施包括避免密切皮肤接触、保持良好的手部卫生、患者隔离、高风险人群接种疫苗(如JYNNEOS疫苗)等。疫苗是防控传染病暴发的关键手段,但目前全球尚无针对猴痘的特效疫苗。既往研究表明,接种天花疫苗对猴痘具有交叉保护作用,预防猴痘病毒感染的有效性可达85%[25]。近年来,全球加速猴痘疫苗的研发与审批,目前推荐用于猴痘预防的疫苗包括ACAM2000、MVA-BN和LC16m8[25]

参考文献

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[20] World Health Organization. Fifth meeting of the International Health Regulations (2005) emergency committee on the multi country outbreak of mpox (monkeypox). 2025.

[21] Africa Centres For Disease Control And Prevention. Africa CDC epidemic intelligence weekly report: August 2024. 2025.

[22] World Health Organization. WHO Director-General declares mpox outbreak a public health emergency of international concern. 2025.

[23] Chongqing Municipal Health Commission. https://wsjkw.cq.gov.cn/zwgk_242/wsjklymsxx/ylws_266434/jbfk_266438/gzxx_266440/202209/t20220916_11120694.html.

[24] National Health Commission of the People’s Republic of China. https://www.nhc.gov.cn/ylyjs/gzdt/202309/c3c8f10115e84cdd9f4fe5aa97effad2.shtml.

[25] Abdel Hady DA, Abd El-Hafeez T. Revolutionizing core muscle analysis in female sexual dysfunction based on machine learning. Scientific Reports, 2024, 14: 4795.

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