狂犬病病毒及其致病與治療

1、狂犬病歷史、病原學(xué)及致病與治療,河南省疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所2014年6月,主要內(nèi)容,狂犬病歷史狂犬病病毒致病機(jī)理治療,一 人類探尋狂犬病病原的歷史,狂犬病是一種歷史悠久而令人恐怖的疾病，主要經(jīng)由瘋動物咬傷而傳播。 事實上，和鼠疫、天花、流感等曾造成人口大批死亡、對人類歷史進(jìn)程發(fā)生重大影響的傳染病相比，狂犬病對歷史的影響可以說是微乎其微，人類受害者的數(shù)目從未引起人口統(tǒng)計上的重大改變。 但

2、該病的慘痛的臨床過程，一旦發(fā)病就不可避免地導(dǎo)致死亡的悲劇結(jié)局，長久以來在中外學(xué)者、文人的筆下都獲得特殊的關(guān)注。 狂犬病的癥狀和傳播途徑特別典型，不易與其他疾病混淆。世界上有關(guān)病毒病在歷史上發(fā)生情況的最明確可靠的記載以有關(guān)狂犬病的記載為最早。,國外關(guān)于狂犬病的最早歷史記載,1. 世界上關(guān)于狂犬病的最早記載見于 距今4300年以前美索不達(dá)米亞(古王國，在今伊拉克境內(nèi))的埃什努納(Eshnunna)法典，其中有關(guān)于狂犬

3、咬人致死后犬的主人應(yīng)如何賠償?shù)木唧w規(guī)定。這說明當(dāng)時已對狂犬病的病因、傳播特點和預(yù)后有明確的認(rèn)識。,古代詩人和哲學(xué)家的記述,在荷馬史詩《伊利亞特》(公元前6世紀(jì)) 中，在古希臘哲學(xué)家 德謨克利特（公元前400年）和 亞里士多德（公元前322年）的著作中,都有關(guān)于狂犬病的明確記述。,羅馬帝國鼎盛時期及以后,羅馬帝國鼎盛時期（公元一世紀(jì))的名醫(yī) 塞爾薩斯在實踐中對被瘋狗咬傷的傷口用腐蝕劑、拔火罐、燒灼和吮吸等方法來進(jìn)行處治。

4、 隨后古希臘名醫(yī) 蓋侖(約130～200)還用截肢術(shù)治療狂犬病。 對被狂犬咬傷的傷口及時進(jìn)行沖洗、清創(chuàng)和消毒是減少發(fā)病的有效措施之一。 狂犬病毒（ＲＶ）從傷口向中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳播較慢。動物實驗證明，在小鼠足墊接種病毒后，4小時內(nèi)切斷接種肢，可使動物存活，晚了動物就死亡。在將近兩千年前無有效的特異治療的情況下，以截肢的高昂代價來換取無價的生命，仍不失為一種明智的選擇。,19世紀(jì)以前，對狂犬

5、病病因的認(rèn)識總的來講是盲目的，甚至常常是荒謬的。,對病因的解釋：極端的燥熱；干旱；性挫折；心理過度緊張等；而　“魔鬼附身”　似乎是更容易被一般人接受的一種解釋?！　　】袢∪说牡湫吞卣魇菢O想喝水但又極端　“恐水”　(狂犬病又稱恐水病)，所以古代的治療方法之一就是將病人出其不意地扔入池塘，認(rèn)為這樣可以使病人對水的饑渴和恐懼同時消除?！　　√幹慰袢〉钠渌椒ǎ河名}或熾熱的烙鐵處理傷口；用狗頭焚燒的余灰敷傷口；服用獾、杜鵑和燕子糞的煎汁

6、以及各種　“魔水”　等。,2．我國古代在狂犬病防治方面的成就,中國古籍中有關(guān)狂犬病的最早記載見于著名史書《左傳》，其中記有“(魯)襄公十七年(即公元前556年)十一月甲午國人逐瘈狗?！?這說明我國在2500年前就已有瘋狗(即狂犬病)存在，而且已認(rèn)識到這類瘋狗對人危害極大，并采取了有效的措施：驅(qū)逐瘋狗。,我國現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的最早的醫(yī)方書《五十二病方》,我國現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的最早的醫(yī)方書 《五十二病方》中有治 “狂犬齧人” 和“犬齧人”

7、 各三方，其中有一種外治方是 “犬所齧，令毋痛及易瘳方”，具體治法是 “令(齧)者臥，而令人以酒財沃其傷?！?即被狗咬傷后，采用酒劑沖洗傷口。 《五十二病方》是從長沙馬王堆漢墓出土，系由一人手抄在高約24厘米的半幅帛(絲綢)上。據(jù)考證《五十二病方》成書年代當(dāng)在 公元前5—6世紀(jì)，所以中國為預(yù)防狂犬病而采用基本正確的傷口處理方法比歐洲可能要早500年以上。,我國晉代著名醫(yī)學(xué)家葛洪的《肘后方》,我國晉代著名醫(yī)學(xué)家葛洪

8、在 《肘后方》（約公元303年）卷七談到識別狂犬病的方法，認(rèn)為該病 “過三七日不發(fā)則免也，要過百日乃為大免。” 這與現(xiàn)代的統(tǒng)計資料大體相符 (不過狂犬病的潛伏期有少數(shù)超過百日，有約1％甚至在1年以上)。 該書中還提到以狂犬腦組織外敷傷口作為防治措施，雖未具體指明對狂犬腦組織如何減毒，其療效也無從肯定，但這種基于 “以毒攻毒” 思想的療法，已具有主動免疫思想的萌芽，對我國早在十世紀(jì)時發(fā)明用“人

9、痘法”預(yù)防天花可能有積極影響。,狂犬病的起源,綜合各國的歷史資料看，狂犬病的發(fā)源地可能在東半球的亞洲或歐洲。而西半球的狂犬病很可能是在18世紀(jì)由歐洲傳入的。在南美直到1803年才在秘魯發(fā)現(xiàn)犬狂犬病。,狂犬病控制史中的六個里程碑,人類對狂犬病進(jìn)行有效的預(yù)防和控制的歷史還只有一百多年，其中以下六件大事構(gòu)成了六個里程碑：,里程碑之一,1885年，法國微生物學(xué)家巴斯德等在對狂犬病毒（ＲＶ）的本質(zhì)還不了解的情況下，在實踐中摸索出了生產(chǎn)狂犬病疫苗的

10、方法，為從根本上解決狂犬病的預(yù)防和控制奠定了基礎(chǔ)。用疫苗來預(yù)防病毒性疾病，除了天花疫苗外，狂犬病疫苗是最早成功應(yīng)用的一種，由此開創(chuàng)了現(xiàn)代疫苗學(xué)的新紀(jì)元。,,,,,,里程碑之二,1903年，意大利醫(yī)生內(nèi)基在感染的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)狂犬病毒（ＲＶ）包涵體——內(nèi)基氏體，可用于狂犬病的早期診斷研究。,1940年代開始將有效的狂犬疫苗大量應(yīng)用于狗，從而顯著降低了人狂犬病的發(fā)病率，促進(jìn)了更多的無狂犬病國家和地區(qū)的產(chǎn)生。,里程碑之四,1954年，在人的狂

11、犬病免疫程序中增加免疫抗血清，可進(jìn)一步提高被狂犬嚴(yán)重咬傷者的存活率。,里程碑之五,1958年成功地使ＲＶ適應(yīng)于在細(xì)胞培養(yǎng)中增殖。隨后利用該技術(shù)生產(chǎn)的細(xì)胞培養(yǎng)疫苗在安全性和效力上都更日臻完善，已在歐美和中國等國家普及。,里程碑之六,近十年來用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的新型口服重組疫苗(如痘苗—ＲＶ糖蛋白重組疫苗)已在實驗動物中證明是極有效和方便的疫苗，并且已在歐美的野生動物中大規(guī)模試用。這類新型疫苗可望為徹底根除狂犬病提供新的有力武器。,二、狂犬

12、病病毒,致死率太高的病毒不可能廣泛傳播，因為如果病毒與宿主同歸于盡，病毒自身也無法繼續(xù)傳播。所以狂犬病永遠(yuǎn)成不了大氣候，狂犬病在歷史上從來只是零星散發(fā)，從未對各國的人口數(shù)量產(chǎn)生明顯影響。,二、狂犬病病毒,狗群中狂犬病的傳播方式很特殊，只能是經(jīng)由瘋狗咬傷健康狗而傳播（經(jīng)呼吸道和一般性接觸都不會傳播），傳播的效率很低。狗狂犬病的潛伏期都在半年內(nèi)，即感染了狂犬病毒的狗必然在半年內(nèi)全部死亡。如果某個狗群的感染率很高，狗的數(shù)量在半年內(nèi)必然快速

13、下降。,,二、狂犬病病毒,已有大量現(xiàn)場研究和統(tǒng)計數(shù)據(jù)證明，只有在狗的群體密度超過 4.5只/平方公里時，狂犬病才可能在當(dāng)?shù)氐墓啡褐谐掷m(xù)存在。如果狗的數(shù)量低于這個閥值，該地區(qū)狗群中的狂犬病通常會在數(shù)年內(nèi)自然消亡。,狂犬病毒（ＲＶ）的形態(tài)和結(jié)構(gòu),1962年Almeida等發(fā)現(xiàn)ＲＶ呈子彈狀，1970年國際病毒命名委員會正式將ＲＶ確定為 彈狀病毒科(Rhaboviridae) 狂犬病毒屬(Lyssavirus)。

14、 彈狀病毒科的命名主要根據(jù)病毒形態(tài)似子彈或桿狀。 目前本科的正式成員和可能成員有100個以上。本科分三個屬，水皰性口炎病毒屬(Vesiculovirus，VSV)、西格馬病毒屬(Sigmavirus)和狂犬病毒屬。 此外還有些未定屬的植物彈狀病毒。,,,ＲＶ的基因組,不分節(jié)段的單股負(fù)鏈RNA，大小為12kb左右，參與編碼五種已知的結(jié)構(gòu)蛋白。 這五種蛋白對應(yīng)的基因為N、NS（M1）、M（M2）、G

15、和L。不同毒株中各個結(jié)構(gòu)基因的核苷酸長度除G、M和L 外皆相同。 每個基因均由3’非編碼區(qū)、編碼區(qū)和5’非編碼區(qū)三部分組成。 ＲＶ的基因結(jié)構(gòu)與彈狀病毒家族其他成員的基因結(jié)構(gòu)基本相似。,ＲＶ的基因結(jié)構(gòu)示意圖,,ＲＶ的5種結(jié)構(gòu)蛋白及其基本功能,ＲＶ的5種結(jié)構(gòu)蛋白序列主要是由其編碼基因的核苷酸序列推導(dǎo)出來的。,1. 核蛋白(N),皆由450個氨基酸組成。 在各病毒株之間有高保守性，同一血清型內(nèi)不同毒株的同源

16、性在98％到99.6％之間。 存在兩個高度保守的區(qū)域，位于64—105位氨基酸和201～329位氨基酸，而后者又可分為兩個更保守的區(qū)域210—242位氨基酸和271—317位氨基酸。 如同其他彈狀病毒的N一樣，ＲＶ N的羧基端含有大量堿性氨基酸。 功能： ①與RNA結(jié)合成核糖核酸蛋白(RNP)，保護(hù)RNA免遭核酸酶的破壞。 ②使RNA所處的核衣殼維護(hù)轉(zhuǎn)錄所需要的螺旋對稱結(jié)構(gòu)。,

17、2. 磷蛋白(NS),NS其實并不是非結(jié)構(gòu)蛋白，由于人們已習(xí)慣稱其為NS，在此仍沿用NS之稱。 鑒于NS結(jié)構(gòu)的一個重要特點是磷酸化，所以亦稱為磷蛋白。又因為它是衣殼基質(zhì)蛋白，也有稱其為M1。 NS肽鏈長297個氨基酸殘基，序列特點為酸性氨基酸含量高，在肽鏈中心部分及N端各有一個疏水區(qū)。各株系之間的同源性在92％—98％。 功能： NS的N末端和C末端部位參與結(jié)合ＲＶ核蛋臼，而且這種結(jié)

18、合并非以相互依賴的方式進(jìn)行。 由于NS的N末端的酸性特點，新生的NS可與N相互作用進(jìn)而阻止N的聚合，這樣NS蛋白就使N維持其功能狀態(tài)，以包裹新合成的RNA成核衣殼。,3. 基質(zhì)蛋白(M),M亦稱M2，是ＲＶ結(jié)構(gòu)蛋白中最小的蛋白質(zhì)，其肽鏈長202個氨基酸殘基，為ＲＶ五種結(jié)構(gòu)蛋白中變異較大的蛋白質(zhì)。 ERA／CVS株間的氨基酸序列同源性為92％，ERA／PV株間的同源性為95％。 功能： 在核

19、衣殼和病毒包膜之間，起著將兩者連接在一起的作用，而且糖蛋白的羧基端插入其中，所以它可以直接影響糖蛋白在病毒包膜表面的構(gòu)型。,4. 糖蛋白(G),多肽前體序列由524個氨基酸組成。 前19個氨基酸構(gòu)成疏水性的信號肽，在轉(zhuǎn)錄過程中信號肽被切除后，成為成熟的G?！　?成熟的G為505個氨基酸的多肽?！　?如同VSV的成熟G一樣，ＲＶ的成熟G也分成三個區(qū)域：　　 ①膜外區(qū)即抗原區(qū)(1—439位氨基酸)，位于病毒顆粒包膜的

20、表面?！　?②穿膜區(qū)即跨膜區(qū)(440-461位氨基酸)，有22個氨基酸組成為連續(xù)性疏水區(qū)，它與G固定在病毒雙脂膜上有關(guān)。　　 ③膜內(nèi)區(qū)，亦稱附著區(qū)(462-505位氨基酸)，由44個氨基酸組成的羧基末端，定位于病毒包膜內(nèi)表面，是提供M和N相互作用的位點。成熟G相對分子質(zhì)量為56kD，等電點為6．7。,糖蛋白(G),各固定毒株G的氨基酸的同源性有差異，同源性最低的是aG／CVS為87％，同源性最高的是SADB19/ERA為99.4

21、%。 穿膜區(qū)和膜內(nèi)區(qū)在不同地方株中差異較大（同源性50%-60%），相對而言，膜外區(qū)的保守性略高些（同源性≥90%）。 功能： G具有誘導(dǎo)并結(jié)合病毒中和抗體、刺激特異性T淋巴細(xì)胞增殖、決定毒力等特性。,5. 依賴RNA的RNA多聚酶(L),L是ＲＶ中最大的結(jié)構(gòu)蛋白，不同毒株L的ORF不完全相同。 L一級結(jié)構(gòu)的明顯特點是存在2個疏水區(qū)，位于851-869位氨基酸和1962-1980位氨基酸

22、殘基處，它們可能參與N和NS的相互作用。 1552-1634位氨基酸區(qū)段為一親水區(qū)。 功能： L是一多功能酶，在病毒基因組復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后加工，包括甲基化帶帽和多聚腺苷酸化等方面發(fā)揮作用。,ＲＶ對理化因子的抵抗力,對溫度的抵抗力很弱，在高溫下很不穩(wěn)定。 病毒懸液在56。C，30分鐘或60。C，10分鐘即可滅活。煮沸2分鐘，病毒全部死亡。 保留在機(jī)體組織內(nèi)的病毒加溫滅活的時間要延長

23、些。含有ＲＶ的腦組織在常溫下可保存活力7-10天，在日光和紫外線照射下，或強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的環(huán)境下，病毒滅活的時間會縮短。 ＲＶ在pH 7.4-8.0較為穩(wěn)定，若pH超過7-9的范圍，則病毒易滅活。 甲醛、乙醚、升汞、過氧化氫、高錳酸鉀和季胺類化合物（如本扎溴銨）等化學(xué)藥品對ＲＶ都有殺傷作用。1% 甲醛或3% 來蘇爾15分鐘可使病毒滅活。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滅活

24、。,三、致病機(jī)理,ＲＶ一般是通過破損的皮膚或黏膜進(jìn)入人體的。 ＲＶ在體內(nèi)典型的感染過程是由唾液中帶有ＲＶ的瘋動物咬傷，使病毒從傷口侵入機(jī)體內(nèi)。 在侵入部位一般不增生，也不侵入血液，故無病毒血癥。 ＲＶ從侵入局部進(jìn)入周圍神經(jīng)組織內(nèi)，沿著神經(jīng)向心傳遞至中樞神經(jīng)系統(tǒng)。 病毒運行、擴(kuò)散過程的長短與潛伏期有關(guān)，一般為20-60天或更長或更短，這與病毒侵入部位和數(shù)量有關(guān)。在此過程中，若對機(jī)體進(jìn)行疫苗接

25、種，提高機(jī)體的抗感染能力，則可預(yù)防發(fā)病。,致病機(jī)理,一旦ＲＶ進(jìn)入中樞神經(jīng)，侵犯腦和脊髓的神經(jīng)細(xì)胞，并大量增生，則引起神經(jīng)細(xì)胞功能紊亂和退行性病變，機(jī)體開始出現(xiàn)癥狀?！　?一旦發(fā)病，目前尚無法醫(yī)治。 ＲＶ在腦神經(jīng)細(xì)胞中大量增生后，通過傳出神經(jīng)離心性地向外擴(kuò)散到周圍神經(jīng)及其所支配的組織中，從而引起廣泛的非神經(jīng)組織的感染。常累積于唾液腺，病毒大量增生而由唾液腺排除體外?！　　∫话愠霈F(xiàn)典型的狂犬病癥狀后一周內(nèi)死亡。,橫紋肌細(xì)胞

26、內(nèi)繁殖,咬傷部位,神經(jīng)末梢,沿周圍神經(jīng)軸索向心性擴(kuò)散,中樞神經(jīng)系統(tǒng),病毒,周圍神經(jīng)離心性擴(kuò)散,侵入全身組織器官(眼、腎臟、唾液腺等),背根神經(jīng)節(jié)大量繁殖,1 局部組織 內(nèi)繁殖期,3 向各器官 擴(kuò)散期,2 侵入中樞 神經(jīng)系統(tǒng)期,,,,,,,,,,,,每小時移動1-3毫米,,Rabies attacks the Central Nervous System,Watch as the rabies virus from

27、an exposure on the leg spreads up the spinal cord to the brain and throughout the rest of the body.,,Rabies virus entering the body.,四、治療,,四、治療,絕大多數(shù)病毒病都是只能預(yù)防，不能治療，相應(yīng)的疫苗必須提前接種才可能發(fā)揮作用?？袢∨c其他病毒病相比最獨特之處，就是狂犬病毒的潛伏期相對較長，即使病人以