人类微小病毒B19感染的最新进展

邵惠训

(北京实验动物研究中心，北京100012)

人类微小病毒B19(human parvovirus B19，HPV B19)感染是常见的病毒性传染病。1975年澳大利亚病毒学家Cossart在筛选乙型肝炎患者血清标本时，在电镜下观察到HPV B19病毒颗粒［1］。20世纪80年代，才发现这一病毒能使人类致病，并能在人群中引起暴发性流行。在15岁以下人群，约有50%的儿童、青少年血清能检测到特异性IgG抗体，80%～90%成人能检测到该抗体。病毒主要袭击骨髓造血系统，并引发多种脏器病变。疾病呈自限性，预后良好，能完全康复。少数患者发展为慢性或迁延性，病期较长。

1 病原学

HPV B19属于微小病毒科微小病毒亚科红病毒属(Erythrovirus)。在动物病毒中体积最小，结构最简单。HPV B19由一条单股线性DNA与衣壳蛋白组成。病毒直径约23 nm，基因组长5.6 kb，无囊膜，呈20面体，立体对称，有直径2～4 nm的壳微粒32个。基因组至少有两个开放性读码框架，分为1、2和3基因型，1型又分为1A和1B两个亚型［2］。免疫电镜观察，为实心和空心两种病毒颗粒。病毒在宿主细胞内DNA聚合酶作用下，双体的DNA分解成两个单体，并以其为母链，合成病毒的正链和反链。衣壳蛋白包含两种结构蛋白(VP1和VP2)和一种非结构蛋白(nonstructural protein，NS)，其中VP2为衣壳蛋白的主体，在衣壳蛋白中占有90%～95%。VP1位于衣壳外部，易与抗体结合，是病毒抗原的主要成分。VP1抗原呈线性，而VP2的中和位点具三维结构。单纯的VP2不能产生有活性的中和抗体。只有VP1或VP1-VP2融合后产生的蛋白，才能诱发机体产生中和抗体。非结构蛋白是一种磷蛋白，又分为3种(7.5 kDa、11 kDa和NS1)，与病毒复制、基因转录和靶细胞凋亡有关。11 kDa是引发靶细胞凋亡的元凶［3，4］。非结构蛋白具有调节P6启动子，水解腺苷三磷酸，从而获得能量，激活解旋酶，调节病毒DNA复制。由于NS的细胞毒作用，至今尚未找到在体外持续培养病毒的细胞系。HPV B19是一种容易变异的病毒。对热稳定，56℃ 30 min仍可存活，对甲醛敏感［5］。

2 发病机制

HPV B19对人体红系细胞具有特殊亲和力和嗜性。红细胞的CD36+前体细胞——幼红细胞是病毒攻击的主要靶细胞。病毒能在人体骨髓细胞、外周血细胞、胎儿肝细胞和脐血细胞内生长复制［6］，但这些细胞不能作分离培养病毒用［7-9］。在任何一个培养系统，病毒的繁殖均有赖于红细胞和促红细胞素的存在，细胞敏感性随红细胞分化而增强。HPV B19对宿主细胞具有直接细胞毒作用，引起幼红细胞染色质偏移，伪足和空泡形成。幼红细胞表面的糖苷酯是一种中性糖鞘脂类，与P抗原共同组成病毒的受体，对病毒具有高度亲和力。用单克隆抗体封闭靶细胞受体，则病毒失去了感染靶细胞的能力。病毒受体还存在于滑膜、胎盘、心、肝、肺、肾、巨核细胞和内皮细胞的表面［10］。HPV B19首先吸附在宿主敏感细胞表面的受体上，在整合素α5β1和Ku80自体抗原共同作用下，病毒进入宿主细胞［11-14］。非结构蛋白可能与肿瘤坏死因子和凋亡因子产生有关，通过激活促凋亡蛋白(Bax)的表达或抑制凋亡蛋白(Bc1-2)的表达，加速宿主细胞凋亡和裂解，导致人体红细胞减少和贫血。病毒还能诱发细胞因子产生干扰素γ，引起病理性免疫介导反应和自身免疫［15］。关节病可能由免疫复合物沉积于关节囊所致。

HPV B19能侵犯人体各种脏器和组织，能从死者的心、脑、肝、肾、肺和脾等脏器检测到病毒，在电镜下能观察到结晶状排列的病毒颗粒。从皮疹处还能观察到血管内皮细胞、汗腺和导管上皮细胞内的病毒颗粒。在免疫功能低下的患者，疾病呈慢性和长期带毒状态［16］。

3 临床学

HPV B19主要侵袭人体造血系统。多数人在病毒感染后，没有任何症状。血清抗体检测呈阳性。通过病毒血症，病毒能扩展到多种脏器，引发多脏器多系统疾患［17-20］。潜伏期为1～2周。

3.1 传染性红斑 又称第五病，是一种接触发疹性传染病。面部有蝶形水肿样边界清晰的红斑“掌拍颊(elapped cheek)”。4～10岁儿童多发。小儿先有发热、全身不适、咽痛和流鼻涕等症状。2～3 d后，面颊部出现红斑，然后扩展到躯干、臀部和四肢。先是对称的斑丘疹，后中央部分褪色，形成网状或花边样，并有瘙痒、烧灼感。持续2～4 d，留有色素沉着，数天后消退［21］。传染性红斑常在社区内小暴发。单个患者发病时，易与麻疹或其他儿童出疹性疾病混淆。

3.2 红细胞再生障碍性贫血危象 溶血性贫血患儿常发生的疾病。表现为全身不适、倦怠、头痛、肌痛和咳嗽等。骨髓红细胞停止形成，网状红细胞、白细胞和血小板减少，血红蛋白下降，产生严重贫血。1周后，随着病毒血症消失，特异性抗体产生，骨髓造血抑制作用缓解，血象恢复正常。免疫功能缺损患者可引起骨髓功能低下，造成长期贫血，呼吸困难，极度疲倦，精神错乱和充血性心力衰竭等。

3.3 血管性紫癜 儿童和成人都可发病。发热、咽痛、流鼻涕等。2 d后出现皮疹。皮疹先出现在四肢，后向颈部、面部、躯干扩展。伴有白细胞、血小板减少。数天后，皮疹消退。

3.4 肢端淤斑综合征 患者多为青少年。表现为发热、全身不适、食欲缺乏、关节痛和肌痛等。手背、足背出现瘀斑性皮疹，呈现手套袜套样分布的瘀斑，并向掌面扩展，可融合成片。并有口唇水肿，口周糜烂，咽部黏膜瘀点。1～2周后恢复。

3.5 雷诺肢端综合征 较少见的血管疾病，多见于青年女子。手指、足趾变白，发凉，后变为青紫。局部肿胀、麻木、刺痛，甚至溃烂。可能与免疫复合物沉积在滑膜和末梢神经受损有关。

3.6 特发性血小板减少性紫癜 又称免疫性血小板减少性紫癜，是儿科常见的出血性疾病。HPV B19 NS介导对巨核细胞直接细胞毒反应。免疫复合物非特异性吸附在血小板上，骨髓巨核细胞发育和成熟受到障碍，血小板遭受破坏，皮肤、黏膜和内脏广泛出血。

3.7 急性肝损害 小儿和成人均可发病。肝功能异常，血清肝脏酶和胆红素升高。伴有发热、皮疹和全身不适等。

3.8 急性心肌炎和心肌心包炎 是由亲心肌病毒引起的原发性心肌炎症，常累及心包引起心肌心包炎。曾从胎儿心肌细胞核和心肌炎患者血清检出HPV B19 DNA。患者有流感样症状和多关节疼痛、胸痛和心律不齐等。

3.9 关节病 发热、全身不适、关节痛、肌痛，伴有短期白细胞和血小板减少。成年女子多见。表现为突发四肢关节对称性疼痛，关节囊肿胀，活动受限，累及手、腕、踝和膝关节。可能由免疫复合物沉积于关节囊所致。3周后自行恢复，偶有持续数月者。

3.10 系统性红斑狼疮 是一种自身免疫性疾病。青年女性多见。起病可急可缓，微生物感染、日晒、药物过敏、精神创伤和手术均能诱发系统性红斑狼疮，或使疾病加重。临床表现多种多样，而且变化多端。损害涉及身体多系统、多脏器，累及皮肤、黏膜、关节、肾和中枢神经系统。脸部出现蝶形红斑。体内存在多种自身抗体。30%～70%患者能检测到抗双股DNA自身抗体［22］。

3.11 小儿风湿性疾病 主要侵犯小儿全身结缔组织，累及骨、软骨、关节及其周围软组织、肌肉、滑液囊、肌腱和筋膜等。我国风湿性疾病患儿有较高HPV B19感染率。临床表现多种多样，关节症状最为突出。患儿有发热、皮疹、关节痛、全血细胞减少，自身抗体阳性。

3.12 宫内感染 病毒通过胎盘，传染给胎儿。由于胎儿免疫功能不健全，尤其在怀孕1～3个月感染病毒，易诱导胎儿细胞凋亡和裂解，抑制红细胞形成，引起流产。可从死胎的心、肝、脾、肾和肺等脏器检出HPV B19 DNA，用电镜能观察到病毒颗粒。用衣壳蛋白VP1和VP2的单克隆抗体和过氧化物酶标记的第二抗体斑点杂交技术检测胎儿羊水中的衣壳蛋白抗原。病毒侵袭造血系统幼红细胞，导致幼红细胞大量破坏，出现胎儿贫血。病毒侵袭心肌细胞，引发急性心肌炎、充血性心力衰竭和心包积液。由于胎儿肝脏受损严重，低蛋白血症形成，导致非免疫性水肿和死胎［23］。也能引起先天性肠闭锁。孕妇如患有艾滋病，母子感染HPV B19的概率明显升高。

3.13 其他疾病 HPV B19还能引起下列疾病:婴幼儿急性阻塞性毛细支气管炎、急性哮喘、呼吸窘迫症、急性肺炎、无菌性脑膜炎、急性胃肠炎和淋巴结病等。

4 流行病学

4.1 传染源 急性或慢性患者和隐性感染者为传染源。慢性单纯性红细胞再生障碍患者，血中HPV B19 DNA常呈阳性，具有高滴度病毒血症和高度传染性。在献血员中，0.003%～0.6%带有HPV B19病毒。多数人在感染病毒后，没有症状。在病毒血症早期，血液中病毒含量很高，都能传播疾病。

4.2 传播途径 ①经呼吸道传播:带毒者可通过呼吸道排出病毒，能通过飞沫传播疾病。②经密切接触传播:病毒经轻微破损的皮肤、黏膜而感染。直接密切接触可能是HPV B19主要的传播方式。在家庭内、托幼机构内、中小学校内和医院内直接接触传播都很常见。③经血液和血液制品传播:病毒能通过输血传播。接受浓缩凝血因子治疗的患者，很容易受到病毒感染。目前尚未在献血人群中开展HPV B19特异性抗体和核酸筛查，仍然存在输血传播该病毒的潜在危险。④母婴传播:病毒能通过宫内垂直传播，使胎儿感染，引起流产、胎儿贫血、水肿和死亡［24］。⑤器官移植传播。

4.3 人群易患性 人群对HPV B19普遍易感。儿童、孕妇、造血功能障碍和免疫缺损者为易感人群。多数人在儿童期已受到此病毒感染，获得了免疫。婴幼儿护理人员和家中有婴幼儿的妇女或孕妇为高危人群。

4.4 流行特征 疾病呈世界性分布。一年四季均可发病，冬春季为发病高峰。传染性红斑流行有周期性，3～4年为一个流行周期。有家庭集聚现象。病毒可感染各年龄组人群，尤其5～15岁学前和学龄儿童和少年高发。

5 病毒实验室诊断技术

5.1 病毒基因重组抗原和单克隆抗体的制备 从急性期患者血液提取病毒核酸，用聚合酶链反应技术进行基因扩增。分离出HPV B19 VP1和VP2基因片段。将VP1和VP2基因片段分别克隆到原核表达载体，获得VP1和VP2蛋白。将其点在硝基纤维膜上，聚丙烯酰胺凝胶电泳回收表达的蛋白，作为筛选杂交瘤细胞株时的抗原。用此抗原免疫BabL/c小鼠。经细胞融合，筛选出分泌抗 HPV B19的单克隆抗体细胞株。基因重组抗原和单克隆抗体作为制备各种诊断试剂的原料，并可用于各种科学研究工作。

5.2 免疫电镜 死胎或尸体脏器标本经HPV B19单克隆抗体处理。负染后，在电镜下观察结晶状排列的病毒颗粒。

5.3 酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)

5.3.1 ELISA捕捉法检测IgM抗体 将HPV B19基因重组抗原包被在固相载体表面，加入被检血清标本，再加入辣根过氧化物酶标记的抗人μ链，用酶标仪检测。人体感染病毒后，第2周出现IgM抗体，能在体内维持2～3个月［25-28］。用于疾病早期诊断。

5.3.2 ELISA检测IgG抗体 将基因重组抗原包被在固相载体表面，加入被检血清标本，再加入辣根过氧化物酶标记的抗人γ链，用酶标仪检测。人体感染病毒后，第2周末和第3周初出现IgG抗体，能在体内维持很长时间。用于流行病学调查研究。

5.3.3 ELISA检测IgA抗体 临床症状出现后，短期内能在血清中检测到IgA抗体。

5.4 固相放射免疫试验 检测血清标本中IgM、IgG和IgA抗体将基因重组抗原包被在固相载体表面，加入被检血清标本，再加入125I标记的抗人 μ链、γ链或α链，用γ计数器检测。

5.5 免疫荧光技术 让感染病毒的细胞长在盖玻片上或尸体脏器切片，用HPV B19单克隆抗体与之结合，再加入异硫氰酸荧光素标记的抗鼠IgG，在荧光显微镜下观察黄绿色荧光。免疫荧光技术用于疾病发病机制研究。

5.6 核酸扩增技术 是检测HPV B19 DNA技术的总称。用于献血员筛选，敏感性和特异性都很高。用血清学免疫学技术检测献血员，不能检测出处于“窗口期”的病毒携带者，造成漏检。核酸扩增技术明显提高了血源安全性。尚需解决诊断试剂和检测仪器国产化、标准化和检测程序自动化诸问题。

5.6.1 聚合酶链反应 用HPV B19衣壳蛋白高度保守区VP1设计引物，具有敏感、特异、简便的优点。检测患者血液、滑液、唾液、排泄物和流产或死胎脏器中的病毒DNA。

5.6.2 荧光实时定量聚合酶链反应 罗氏公司(Roche)生产的COBAS Taqscreen DPX测试产品用于血源筛选，结果可靠，方法简便、稳定［29］。

5.6.3 Southern斑点杂交技术 用限制性内切酶处理待检标本DNA，通过琼脂糖凝胶电泳，进行分离，并使其变性，然后转移到硝基纤维膜上。固定后，与同位素或相关标志物标记的DNA探针进行检测。如在待检物中含有与探针互补的基因序列，两者通过碱基互补，用自显影或相应技术进行检测。

6 治疗

本病为自限性疾病，大多预后良好。一般采用对症治疗和支持治疗。

6.1 抗病毒治疗 对病毒持续感染患者，应采用抗病毒药物治疗。有先天性免疫缺陷患者，每天给予免疫球蛋白400 mg/(kg·d)，静脉注射，10 d为1个疗程。如为慢性患者，每隔半个月或1个月重复治疗一次。

6.2 对症治疗 关节痛和指趾麻木刺痛者，服用阿司匹林或布洛芬，能减轻症状。并服用营养末梢神经药物。关节痛和水肿患者，需要休息，限制活动。

6.3 输血 严重贫血、再障危象患者，需要输血。脐带穿刺宫内输血，能纠正胎儿贫血，减轻水肿。检测胎儿血液中血红蛋白含量和网织红细胞计数，才能确定是否需要胎内输血。多数胎儿只需1次输血，即可治愈。

6.4 免疫调节剂 对特发性血小板减少性紫癜患者，应用免疫抑制剂，如长春新碱、环磷酰胺或硫唑嘌呤治疗。对免疫功能低下者，应用免疫增强剂治疗。

7 预防

改善居住条件，养成良好的卫生习惯和保持乐观轻松的心态。经常用肥皂洗手。注意饮食卫生，实行分餐制。在疾病流行期间，孕妇和儿童避免到人多的公共场所活动。孕妇应避免与HPV B19感染者接触。处在病毒血症的患者，应作隔离。接触此类患者时，应戴口罩。患者的呼吸道分泌物和排泄物，应作消毒或妥善处理。加强血液和血液制品的筛选和管理，防止医院内交叉感染。重组的衣壳蛋白能在杆状病毒表达，用重组的衣壳蛋白接种实验动物，能产生中和抗体，重组病毒疫苗研制已初露端倪。疫苗一旦研制成功，首先考虑给造血功能障碍或低下和免疫缺陷的人群接种。

8 结语

人类微小病毒B19感染是常见的病毒性传染病，能侵犯人体各种脏器和组织，主要侵袭骨髓造血系统。身体健康和免疫功能健全的人，感染病毒后，不出现任何症状，血清抗体检测呈现阳性反应，预后良好。而造血功能障碍或低下和免疫缺陷的人群，感染病毒后，病毒通过血运扩展到全身多种脏器，引发多脏器多系统疾患，如传染性红斑、红细胞再生障碍性贫血危象、血管性紫癜和肢端瘀斑综合征等。改善环境卫生和饮食卫生，养成良好卫生习惯，加强血源管理，防止医源性传播，HPV B19感染也是一种可防可控的疾病。

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