狂犬病的病原学

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1、狂犬病的病原学一 人类探寻狂犬病病原的历史 狂犬病是一种历史悠久而令人恐怖的疾病,主要经由疯动物咬伤而传播.事实上,和鼠疫,天花,流感等曾造成人口 大批死亡,对人类历史进程发生重大影响的传染病相比,狂犬病对历史的影响可以说是微乎其微,人类受害者的数 目从未引起人口统计上的重大改变.但该病的惨痛的临床过程,一旦发病就不可避免地导致死亡的悲剧结局,长久 以来在中外学者,文人的笔下都获得特殊的关注. 狂犬病的症状和传播途径特别典型,不易与其他疾病混淆.世界 上有关病毒病在历史上发生情况的最明确可靠的记载以有关狂犬病的记载为最早.国外关于狂犬病的最早历史记载1. 世界上关于狂犬病的最早记载见于距今 4

2、300 年以前美索不达米亚 （古王国 ,在今伊拉克境内 ）的埃什努纳 （Eshnunna）法典，其中有关于狂犬咬人致死后犬的主人应如何赔偿的具体规定.这说明当时已对狂犬病的病因，传 播特点和预后有明确的认识.古代诗人和哲学家的记述在荷马史诗伊利亚特（公元前 6 世纪） 中,在古希腊哲 学家德谟克利特（公元前400年）和亚里士多德（公元前322年）的著作中，都有关于狂犬病的明确记述. 罗马帝国鼎盛时期及以后罗马帝国鼎盛时期（公元一世纪）的名医塞尔萨斯在实践中对被疯狗咬伤的伤口用腐蚀 剂,拔火罐，烧灼和吮吸等方法来进行处治随后古希腊名医盖仑（约130200）还用截肢术治疗狂犬病对被狂犬咬 伤的伤口

3、及时进行冲洗，清创和消毒是减少发病的有效措施之一.狂犬病毒（RV）从伤口向中枢神经系统传播较慢.动物实验证明，在小鼠足垫接种病毒后,4小时内切断接种肢，可使 动物存活，晚了动物就死亡.在将近两千年前无有效的特异治疗的情况下，以截肢的高昂代价来换取无价的生命，仍 不失为一种明智的选择.19世纪以前，对狂犬病病因的认识总的来讲是盲目的，甚至常常是荒谬的. 对病因的解释: 极端的燥热;干旱;性挫折;心理过度紧张等;而 魔鬼附身 似乎是更容易被一般人接受的一种解释. 狂犬病人的典型特征是极想喝水但又极端 恐水 （狂犬病又称恐水病），所以古代的治疗方法之一就是将病人出 其不意地扔入池塘，认为这样可以使病

4、人对水的饥渴和恐惧同时消除.处治狂犬病的其他方法:用盐或炽热的烙铁 处理伤口;用狗头焚烧的余灰敷伤口;服用獾，杜鹃和燕子粪的煎汁以及各种 魔水 等.2.我国古代在狂犬病防治方面的成就 中国古籍中有关狂犬病的最早记载见于著名史书左传，其中记有（鲁）襄公十七年（即公元前556 年）十一月甲 午国人逐瘈狗.这说明我国在 2500 年前就已有疯狗（即狂犬病）存在，而且已认识到这类疯狗对人危害极大，并采 取了有效的措施:驱逐疯狗.我国现已发现的最早的医方书五十二病方 我国现已发现的最早的医方书五十二病方中有治 狂犬啮人 和犬啮人 各三方，其中有一种外治方是 犬所啮，令毋痛及易瘳方，具体治法是 令（啮）者

5、卧，而令人以酒财沃其伤. 即被狗咬伤后，采用酒剂冲洗伤口. 五十二病方是从长沙马王堆汉墓出土，系由一人手抄在高约24厘米的半幅帛（丝绸）上.据考证五十二病方 成书年代当在公元前56世纪，所以中国为预防狂犬病而采用基本正确的伤口处理方法比欧洲可能要早500年 以上.我国晋代著名医学家葛洪的肘后方 我国晋代著名医学家葛洪在肘后方（约公元303年）卷七谈到识别狂犬病的方法，认为该病过三七日不发则 免也，要过百日乃为大免.这与现代的统计资料大体相符 （不过狂犬病的潜伏期有少数超过百日，有约 1%甚至在1 年以上）.该书中还提到以狂犬脑组织外敷伤口作为防治措施，虽未具体指明对狂犬脑组织如何减毒，其疗效也

6、无 从肯定，但这种基于 以毒攻毒 思想的疗法，已具有主动免疫思想的萌芽，对我国早在十世纪时发明用人痘法 预防天花可能有积极影响.狂犬病的起源 综合各国的历史资料看，狂犬病的发源地可能在东半球的亚洲或欧洲.而西半球的狂犬病很可能是在18世纪由欧 洲传入的.在南美直到1803年才在秘鲁发现犬狂犬病.狂犬病控制史中的六个里程碑 人类对狂犬病进行有效的预防和控制的历史还只有一百多年，其中以下六件大事构成了六个里程碑: 里程碑之一1885年，法国微生物学家巴斯德等在对狂犬病毒（RV）的本质还不了解的情况下，在实践中摸索出了生产狂犬病疫 苗的方法，为从根本上解决狂犬病的预防和控制奠定了基础.用疫苗来预防病

7、毒性疾病，除了天花疫苗外，狂犬病疫 苗是最早成功应用的一种，由此开创了现代疫苗学的新纪元.里程碑之二1903年,意大利医生内基在感染的神经细胞内发现狂犬病毒(RV)包涵体一一内基氏体，可用于狂犬病的早期诊断 研究.里程碑之三1940 年代开始将有效的狂犬疫苗大量应用于狗,从而显著降低了人狂犬病的发病率,促进了更多的无狂犬病国家 和地区的产生.里程碑之四1954 年,在人的狂犬病免疫程序中增加免疫抗血清,可进一步提高被狂犬严重咬伤者的存活率.里程碑之五1958年成功地使RV适应于在细胞培养中增殖.随后利用该技术生产的细胞培养疫苗在安全性和效力上都更日臻 完善,已在欧美和中国等国家普及.里程碑之六

8、近十年来用基因工程技术生产的新型口服重组疫苗(如痘苗一RV糖蛋白重组疫苗)已在实验动物中证明是极有 效和方便的疫苗,并且已在欧美的野生动物中大规模试用.这类新型疫苗可望为彻底根除狂犬病提供新的有力武 器.二狂犬病毒(RV)的形态和结构1962年Almeida等发现RV呈子弹状,1970年国际病毒命名委员会正式将RV确定为弹状病毒科(Rhaboviridae), 狂犬病毒属(Lyssavirus)弹状病毒科的命名主要根据病毒形态似子弹或杆状目前本科的正式成员和可能成员有100个以上.本科分三个属，水疱性口炎病毒属(Vesiculovirus,VSV)西格马病毒 属(Sigmavirus)和狂犬病

9、毒属.此外还有些未定属的植物弹状病莓RV的基因组不分节段的单股负链RNA,大小为12kb左右，参与编码五种已知的结构蛋白.这五种蛋白对应的基因为N,NS(M1),M(M2),G和L.不同毒株中各个结构基因的核苷酸长度除G,M和L外皆相 同每个基因均由3非编码区，编码区和5非编码区三部分组成.RV的基因结构与弹状病毒家族其他成员的基因结 构基本相似.RV 的基因结构示意图:三RV的5种结构蛋白及其基本功能RV的5种结构蛋白序列主要是由其编码基因的核苷酸序列推导出来的.1. 核蛋白(N)皆由 450个氨基酸组成.在各病毒株之间有高保守性,同一血清型内不同毒株的同源性在98%到99.6%之间.存在

10、两个高度保守的区域，位于64105位氨基酸和201329位氨基酸,而后者又可分为两个更保守的区域210242 位氨基酸和271317位氨基酸.如同其他弹状病毒的N 样,RV N的羧基端含有大量碱性氨基酸.功能: 与RNA结合成核糖核酸蛋白(RNP),保护RNA免遭核酸酶的破坏. 使RNA所处的核衣壳维护转录所需要的螺旋对称结构.2. 磷蛋白(NS)NS其实并不是非结构蛋白，由于人们已习惯称其为NS,在此仍沿用NS之称鉴于NS结构的一个重要特点是磷酸 化，所以亦称为磷蛋白.又因为它是衣壳基质蛋白，也有称其为M1. NS肽链长297个氨基酸残基，序列特点为酸性 氨基酸含量高，在肽链中心部分及N端各

11、有一个疏水区各株系之间的同源性在92%98%.功能:NS的N末端和C末端部位参与结合RV核蛋臼，而且这种结合并非以相互依赖的方式进行.由于NS的N末端的酸性特点,新生的NS可与N相互作用进而阻止N的聚合，这样NS蛋白就使N维持其功能 状态，以包裹新合成的RNA成核衣壳.3. 基质蛋白(M)M亦称M2,是RV结构蛋白中最小的蛋白质，其肽链长202个氨基酸残基，为RV五种结构蛋白中变异较大的蛋白 质.ERA/CVS株间的氨基酸序列同源性为92%,ERA/PV株间的同源性为95%.功能: 在核衣壳和病毒包膜之间,起着将两者连接在一起的作用,而且糖蛋白的羧基端插入其中,所以它可以直接影响糖 蛋白在病毒

12、包膜表面的构型.4. 糖蛋白（G）多肽前体序列由524个氨基酸组成.前19个氨基酸构成疏水性的信号肽,在转录过程中信号肽被切除后,成为成熟 的G成熟的G为505个氨基酸的多肽如同VSV的成熟G 一样,RV的成熟G也分成三个区域： 膜外区即抗原区（1439位氨基酸）,位于病毒颗粒包膜的表面. 穿膜区即跨膜区（440-461位氨基酸），有22个氨基酸组成为连续性疏水区，它与G固定在病毒双脂膜上有关. 膜内区，亦称附着区（462-505位氨基酸），由44个氨基酸组成的羧基末端，定位于病毒包膜内表面,是提供M和N 相互作用的位点.成熟G相对分子质量为56kD，等电点为6.7.糖蛋白 （G）各固定毒株G

13、的氨基酸的同源性有差异，同源性最低的是aG/CVS为87%,同源性最高的是SADB19/ERA为99.4%. 穿膜区和膜内区在不同地方株中差异较大（同源性50%-60%）,相对而言，膜外区的保守性略高些（同源性三90%）.功能：G具有诱导并结合病毒中和抗体，刺激特异性T淋巴细胞增殖，决定毒力等特性.5. 依赖RNA的RNA多聚酶（L）L是RV中最大的结构蛋白，不同毒株L的ORF不完全相同.L 一级结构的明显特点是存在2个疏水区，位于 851-869位氨基酸和1962-1980位氨基酸残基处,它们可能参与N和NS的相互作用.1552-1634位氨基酸区段为一 亲水区.功能：L 是一多功能酶，在病

14、毒基因组复制，转录及转录后加工，包括甲基化带帽和多聚腺苷酸化等方面发挥作用.四 RV 的感染特点RV 一般是通过破损的皮肤或黏膜进入人体的.RV在体内典型的感染过程是由唾液中带有RV的疯动物咬伤，使病 毒从伤口侵入机体内在侵入部位一般不增生，也不侵入血液,故无病毒血症.RV从侵入局部进入周围神经组织内, 沿着神经向心传递至中枢神经系统.病毒运行，扩散过程的长短与潜伏期有关，一般为 20-60天或更长或更短，这与 病毒侵入部位和数量有关.在此过程中，若对机体进行疫苗接种，提高机体的抗感染能力，则可预防发病.RV的感染特点一旦RV进入中枢神经，侵犯脑和脊髓的神经细胞，并大量增生，则引起神经细胞功能

15、紊乱和退行性病变，机体开始 出现症状.一旦发病，目前尚无法医治.RV在脑神经细胞中大量增生后，通过传出神经离心性地向外扩散到周围神经及其所支配的组织中,从而引起广泛 的非神经组织的感染.常累积于唾液腺，病毒大量增生而由唾液腺排除体外.一般出现典型的狂犬病症状后一周内 死亡.五RV对理化因子的抵抗力对温度的抵抗力很弱，在高温下很不稳定.病毒悬液在56.C,30分钟或60.C,10分钟即可灭活煮沸2分钟,病毒全 部死亡保留在机体组织内的病毒加温灭活的时间要延长些.含有RV的脑组织在常温下可保存活力7-10天，在日 光和紫外线照射下，或强酸,强碱的环境下，病毒灭活的时间会缩短.RV在pH 7.4-8.0较为稳定，若pH超过7-9的范 围,则病毒易灭活甲醛，乙醚，升汞，过氧化氢，高锰酸钾和季胺类化合物（如本扎溴铵）等化学药品对RV都有杀伤作 用.1% 甲醛或3% 来苏尔15分钟可使病毒灭活.20%乙醚，10%氯仿，75%酒精，5% 碘酊和0.1% 胰蛋白酶等也可 使病毒灭活.六 RV 的分类I. 血清学分型WHO狂犬病专家委员会第8次会议（1992年）根据不同毒株的免疫血清反应和抗RV单克隆抗体的分析,将世界 各地的RV分成四个血清型,另有一些病毒归为待定型.血清学分型血清I型:为CVS原型株，包括全球多数地区从陆栖哺乳动物，北美的食虫蝙蝠以及从拉丁美洲吸血蝙蝠中分离到 的RV还包括实验