亨德拉病毒
亨德拉病毒(英语:Hendra virus,HeV),旧称马科麻疹病毒,是导致马和人感染,引起严重呼吸系统和神经系统疾病的人畜共患病病原体,病毒学分类属于副粘病毒科科,副黏病毒亚科,亨尼病毒属病毒。该病毒主要分布在澳大利亚,自然宿主为果蝠属,可以从果蝠传染给马,从马传播给人。人类的感染症状是呼吸道症状,包括肺部出血和水肿,或者病毒性脑膜炎;马通常会导致肺水肿、充血和神经系统体征中的一种或多种。
1994年8月,澳大利亚的麦凯地区发生一起人畜共患疫情,病死的2匹马为病毒感染所致,与病马接触的农夫也被该病毒感染,不久后死亡。同年9月,在澳大利亚昆士兰州首府布里斯班市郊的亨德拉镇,赛马群中发生一种急性呼吸道疾病,导致13匹马死亡,同时有人员致死,随后从病死马匹的临床与尸检标本中分离出病毒,命名为享德拉病毒,并证实为该病病原体。截至2012年,在澳大利亚有数十起因蝙蝠携带享德拉病毒引起马的感染与流行,导致多人感染。截至2014年6月,澳大利亚共发生50起亨德拉病毒疫情,均涉及马匹感染,人类的病死率高达60%,而马为75%。这些疫情都发生在澳大利亚的东海岸,最北端在昆士兰州的凯恩斯,最南端在新南威尔士州的肯普西。截至2019年4月,该病毒造成103匹马和7个人感染,其中4人死亡。
亨德拉病毒颗粒为多形性,多呈球形,大小范围为40~800纳米;病毒颗粒内部为包裹有核糖核酸的螺旋形核衣壳,直径为17~20纳米;基因组含有6个转录单位,其结构顺序为3'-N-P-M-F-G-L-5'。该病毒主要累及中枢神经系统小血管内皮细胞,导致广泛的内皮损伤,合胞体形成,血管炎、血栓形成、缺血、微梗死以及间质性肺炎或脑炎。该病毒的检验鉴定主要包括病原分离、抗原抗体检测和核酸检测,常用技术方法有病毒分离培养技术、免疫学检测技术和分子生物学检测技术等。截至2022年,亨德拉病毒暂无新型冠状病毒疫苗及有效防治方法。
历史发展
1994年8月,在澳大利亚的麦凯地区(与布里斯班相距1000千米)发生一起人畜共患疫情中,病死的2匹马为病毒感染所致,与病马接触的农夫也被该病毒感染,不久后死亡。1994年9月,在澳大利亚昆士兰州首府布里斯班市郊的亨德拉镇,赛马群中发生一种急性呼吸道疾病,20匹马发病,其中13匹死亡,此间,驯马师和养马员也被感染,有的致死。随后从病死马匹的临床与尸检标本中分离出病毒,命名为享德拉病毒,并证实为该病病原体。此后,在澳大利亚陆续出现过多起亨德拉病毒感染疫情,主要分布在东部昆士兰州沿海地带。
截至2012年,在澳大利亚有数十起因蝙蝠携带享德拉病毒引起马的感染与流行,导致多人感染。截至2014年6月,澳大利亚共发生50起亨德拉病毒疫情,均涉及马匹感染。由于这些事件,有83匹马死亡或被安乐死。由于与受感染的马直接接触,其中四次爆发传播给人类。综合分析这50起疫情,人类的病死率高达60%,而马为75%。这些疫情都发生在澳大利亚的东海岸,最北端在昆士兰州的凯恩斯,最南端在新南威尔士州的肯普西。截至2019年4月,该病毒造成103匹马和7个人感染,其中4人死亡。
生物学特征
亨德拉病毒为副粘病毒科科新成员,是单股负链核糖核酸病毒,可在多种细胞系上培养增殖。
形态结构
亨德拉病毒颗粒为多形性,多呈球形,大小范围为40~800纳米。病毒颗粒内部为包裹有RNA的螺旋形核衣壳,直径为17~20纳米。病毒颗粒外有囊膜,其上嵌有长度分别约为15纳米和8纳米的两种突起,呈现特殊的“双层边缘”结构。在感染细胞中,病毒核衣壳主要聚集于细胞质中央。
基因组特征
亨德拉病毒基因组为单股负链RNA,全长约18.2kb。基因组含有6个转录单位,其结构顺序为3'-N-P-M-F-G-L-5',编码6种病毒蛋白,即核衣壳蛋白N、磷酸化蛋白P、基质蛋白M、融合蛋白F、糖蛋白或黏附蛋白G、大蛋白或核糖核酸聚合蛋自L。其中核蛋白N基因序列较为保守。G蛋自可与宿主的病毒受体EphrinB2结合,与F蛋白一起介导病毒与宿主细胞的结合及融合。由于内部翻译起始位点、重叠阅读框架和特殊的转录过程,P基因产生三种不同的产物,P蛋白、V蛋白和C蛋白。源自马和人的享德拉病毒序列基本一致、但不同毒株间存在一定的变异。享德拉病毒和尼帕病毒核苷酸和氨基酸序列的同源性分别为70%~80%和67%~92%。
抗原性
享德拉病毒仅有一个血清型。该病毒感染人和马、猫等敏感动物后可诱导较强的体液免疫应答,血清中存在大量的P、N、M、F和G蛋白特异抗体。该病毒的结构蛋白不具有血凝特性和神经氨酸酶活性。结构蛋自F和G,是其主要保护性抗原,鉴定出G蛋白的4个中和表位,其中1个与尼帕病毒同源。亨德拉病毒与尼帕病毒具有高度的交叉免疫反应活性,但与其他副粘病毒科科成员无交叉反应。
培养增殖
亨德拉病毒可在猴肾细胞(Vero细胞)、金黄仓鼠肾细胞(BHK-21细胞)、兔肾细胞(RK-13细胞)、宫颈癌细胞(Hela-CCL2细胞)、人胚肾T细胞(293T细胞)、猴肾传代细胞(LLC-MK2细胞)、人胚肺成纤维细胞(MRC-S细胞)等多种细胞系上培养增殖,其中在Vero和RK-13细胞系上病毒增殖效价最高。细胞接种病毒后3~5天可产生明显的细胞病变。亨德拉病毒亦可通过鸡胚分离和传代。
环境抵抗力
亨德拉病毒对物理化学因子抵抗力不强,一般消毒剂和高温都容易使其灭活。常用消毒剂,如次氯酸盐、碘、phenolphthalein、氯已定和季铵化合物等均可有效将其杀灭。对干燥和热敏感,37℃下病毒仅存活1天,在果蝠属尿液中22℃可存活4天,在果汁中也至少能存活数小时。对酸碱度有一定耐受性,在pH4~11的范围内均较稳定。
症状
人类感染亨德拉病毒的症状是呼吸道症状,包括肺部出血和水肿,或者在某些情况下是病毒性脑膜炎。马感染该病毒,通常会导致肺水肿、充血和神经系统体征中的一种或多种。
病理
亨德拉病毒感染的病理学及发病机制病变主要累及中枢神经系统小血管内皮细胞,导致广泛的内皮损伤,合胞体形成,血管炎、血栓形成,缺血和微梗死。该病毒可导致血管组织的细胞融合作用,有亲血管性和亲神经性,从而产生间质性肺炎或脑炎。
宿主和分布地区
享德拉病毒的自然宿主为棕果蝠,其感染病毒后无明显症状。果蝠属在澳大利亚分布较广,澳大利亚所有的果蝠种群如黑飞狐、灰头飞狐、小红飞狐和眼镜飞狐均发现存在享德拉病毒感染。亨德拉病暴发的时间和果蝠的繁殖季节有一定联系。亨德拉病主要分布于澳大利亚,世界其他国家和地区尚未发现。
危害方式
亨德拉病毒自然感染仅见果蝠、马和人。对马和人致病力强,可致严重的呼吸系统和中枢神经系统损伤,病死率可高达50%。亨德拉病毒可以从蝙蝠传染给马,又在极为偶然的情况下,从马传播给人。在普通蝙蝠马-人传播链条中,马起到了病毒放大器的作用。
动物感染
享德拉瘸毒主要通过密切接触传播。其自然贮存宿主主要是狐蝠科的果蝠属。带毒棕果蝠的死胎,胎水或者尿液等分泌物污染草地后,马食用污染牧草或吸人病毒而感染。病毒在马群中可通过感染马匹的尿液或鼻腔分泌物相互传播,人与病马密切接触可导致感染,如护理病马和剖检死马等。人直接或间接接触果蝠或其污染物而被感染以及该病毒在人际间的传播尚未被证实。
感染亨德拉病毒的果蝠排病毒时间长达1周,果蝠的血、尿、粪便、胎盘和胎水等均含有大量病毒。马是已知的唯一自然感染亨德拉病毒的家畜,马感染亨德拉病毒的潜伏期为5~16天。病毒在马体内具有广泛的组织嗜性,可引起马匹严重的呼吸道症状、病死率高。病马的分泌物、排泄物以及多种脏器组织均具有很强传染性。
动物实验证实,猫对享德拉病毒高度易感,经鼻腔、口腔和皮下三种途径接种病毒均可被感染,经过4~8天潜伏期后出现临床症状,并于1天内死亡。病毒在猫体内同样具有广泛的组织嗜性。病毒可通过密切接触在猫之间以及猫和马之间传播,具有较强传染性。豚鼠类也可被感染,潜伏期为7~12天,主要症状为呼吸困难,发病1天内死亡。
人类感染
人感染享德拉病毒的潜伏期为5~12天。患者早期多呈流感样临床症状,表现为发热、肌痛和颈部淋巴结肿大等,随后发展为肺炎、脑膜脑炎,表现为干咳、咽喉痛、呼吸困难,头痛、嗜睡和步态不稳等。轻症病例多在几周后康复,且无后遗症。重症病例可出现急性呼吸衰竭、肾功能衰竭。死亡病例大多由于呼吸衰竭和肾功能衰竭所致。
享德拉病毒进入人体后,通过细胞表面的病毒受体-酪氨酸激酶膜蛋白侵入血管内皮细胞及神经细胞等。当病毒血症出现后,病毒迅速在体内扩散,侵害各个组织器官,导致被感染细胞线粒体肿胀,核染色质空泡等退化变性。患者发生肺组织充血、出血、水肿,可见慢性肺泡炎症,部分病例脑实质大量淋巴细胞和浆细胞浸润,并伴有实质细胞坏死。
检验鉴定
亨德拉病毒的实验室检验鉴定主要包括病原分离、抗原抗体检测和核酸检测,常用技术方法有病毒分离培养技术、免疫学检测技术和分子生物学检测技术。
分离培养
采集现场标本,人和动物血液、尿液、鼻咽分泌物标本,尸检组织标本接种敏感细胞和实验动物进行病毒分离。常用敏感细胞为Vero、RK-13和LLC-MK2等细胞系,接种后37℃培养,病毒感染增殖可出现细胞病变,典型病变特征为感染细胞融合形成内有20余个细胞核的合胞体。实验动物中猫和豚鼠类对享德拉病毒易感,可引起发病和死亡,豚鼠可用于病毒分离。
核酸检测
取现场标本,人和动物血清、脑脊液、脏器样本,提取核酸,采用反转录聚合酶链反应(PCR)、实时定量PCR等核酸检测技术检测亨德拉病毒特异核酸片段。利用基因序列测定方法,对享德拉病毒特异性基因片段或全基因组进行序列测定。
免疫学检测
亨德拉病毒感染可采用间接免疫荧光、酶联免疫吸附试验(ELISA)和中和试验等方法检测血清中亨德拉病毒特异性IgM和IgG抗体,或检测感染组织和环境标本中享德拉病毒特异性抗原。ELISA多用于享德拉病毒感染的血清学筛查。免疫电镜可用于检测标本中病毒颗粒。享德拉病毒与尼帕病毒存在免疫交叉反应,采用竞争中和试验可区分两种病毒。
感染判断
经实验室检测,具备下列一项及以上指标者,可以判断为享德拉病毒感染:①感染者急性期血清享德拉病毒特异性IgM抗体阳性。②恢复期血清特异性IgG抗体效价比急性期有4倍以上增高。③感染者标本中检出亨德拉病毒抗原、亨德拉病毒特异核酸片段。④感染者标本中分离到享德拉病毒。是否遭受亨德拉病毒战剂袭击,除上述检验结果外,还需要结合情报分析、现场流行病学调查和生物战剂溯源等结果综合分析判定。
治疗方法
截至2022年,亨德拉病毒暂无新型冠状病毒疫苗及有效防治方法。
预防控制
亨德拉病毒感染的预防控制基本措施是控制传染源,切断传播途径,保护易感人群。战时预防控制享德拉病毒感染的主要手段包括一般性预防、特异性预防、疫区及污染区控制。
一般性预防
生物战时应加强生物袭击可疑迹象的监测,及时采取防护措施;正确使用个人防护用品,防止接触和吸入病毒战剂;对蝙蝠采取有效的防控措施,避免与棕果蝠及其污染物接触;加强马匹疫情监控,隔离处置病马。
特异性预防
亨德拉病毒染预防尚无安全有效的人用新型冠状病毒疫苗。2011年和2012年,澳大利亚和美国相继报告成功研制出亭德拉病毒疫苗,以亨德拉病毒糖蛋白G为基础构建的重组疫苗,动物实验表明不仅可以抵抗亨德拉病毒感染,也可抵抗尼帕病毒感染,但是尚未用于人感染亨德拉病毒预防。
污染区及疫区控制
发现可疑亨德拉病毒战剂袭击或发生亨德拉病毒感染疫情时,及时划定污染区或疫区,进行封锁,严格实施污染区和疫区管控:①进出污染区和疫区的人员、物资及马匹实施管控和检疫。②采取化学、物理消毒与自然净化的方法,消除污染区和疫区的病毒战剂污染。③严格马匹管控,及时隔离治疗病马,进行马舍消毒,病死马匹进行无害化处理。④采取综合措施防控蝙蝠,捕杀棕果蝠并进行无害化处理。⑤暴露人员进行检疫,发现患者及时隔离治疗,对患者排泄物、污染物以及尸体进行严格消毒处理。
军事意义
享德拉病毒为一种高致病性人畜共患病病毒,致病力强,马和人普遍易感,可致严重的呼吸系统和中枢神经系统损伤,病死率高。该病毒可在多种细胞中培养增殖,易于大量培养和保存。享德拉病毒感染尚无特异性预防新型冠状病毒疫苗和有效的治疗药物,人群普遍缺乏免疫力。澳大利亚集团等国际组织将享德拉病毒列为可能用于攻击人和动物的生物战剂,美国将其列为生物恐怖剂。
参考资料
尼帕病毒附着糖蛋白的结构和抗原性.中国动物卫生与流行病学中心.2024-12-25
澳洲突发!323瓶致命活病毒从实验室丢失,至今下落不明!三年前事发,本月才确认.每日经济新闻.2024-12-25
警惕新出现的人兽共患病.上海市卫健委.2024-12-24
亨德拉病毒.中国大百科全书.2024-12-25