登革病毒感染及其实验室检查

林迪，孙长贵

(解放军第117医院检验科南京军区医学检验质控中心，浙江杭州310013)

·述评·

登革病毒感染及其实验室检查

林迪，孙长贵

(解放军第117医院检验科南京军区医学检验质控中心，浙江杭州310013)

登革热是登革病毒引起的一种急性传染病，是世界上蔓延速度最快的虫媒病毒感染疾病，WHO根据临床表现把登革热分为典型登革热(Dengue fever，DF)、登革出血热(Dengue haemorrhagic fever，DHF)和登革休克综合征(Dengue shock syndrome，DSS)三型。登革热广泛流行于全球热带及亚热带地区，严重威胁全球25亿人口的健康，每年有超过5000万人感染登革热。今年6月份以来，我国广东省登革热疫情呈暴发式增长，截至2014年10月10日零时，广东省卫计委最新通报显示全省共有20个地级市报告登革热临床诊断和实验室确诊病例27593例，较去年同期上升2610.51%，引起国人广泛关注。本文就该病毒的结构、生物学特性、流行病学、临床表现、诊断与鉴别诊断和实验室检查等作简要综述。

登革热病毒；虫媒；流行病学；感染；实验室检查

DOI∶10.3969/j.issn.1674-1129.2014.06.001

登革热是由登革病毒引起的急性传染病，该病毒主要通过埃及伊蚊或白纹伊蚊叮咬传播，除了人类埃及斑蚊外，登革病毒的自然宿主尚有低等灵长类(黑猩猩、长臂猿、弥猴)，1931年Simmons等学者首先证实登革病毒可经由猴子传播猴子或经由猴子传播给人，但相对很少有能证明在人类之间传播的相关病毒动力学和模式研究[1-3]。登革病毒感染所致疾病包括从较轻的登革热(DF)到严重致死性的登革出血热(DHF)以及登革休克综合症(DSS)。WHO估计每年全球有5000万例登革热和几十万例登革出血热[4]。本文就登革病毒相关的结构和生物学特性、发病机制、流行病学、临床表现、诊断与鉴别诊断和实验室检查等作简要综述。

1 登革病毒的结构和生物学特性

登革病毒属B组虫媒病毒，黄病毒科黄病毒属。病毒颗粒呈哑铃状(700nm×20～40nm)、棒状或球形(直径45～55nm)，为单股正链RNA病毒，RNA分子量4.103kD。登革病毒核心为RNA与蛋白质组成的20面立体对称的病毒颗粒，外层为两种糖蛋白组成的包膜，包膜含有型和群特异性抗原，用中和试验可鉴定其型别。病毒基因编码3个结构蛋白和7个非结构蛋白，3个结构蛋白为：E蛋白(包膜蛋白)、C蛋白(核心壳蛋白)和M蛋白(膜蛋白)，E蛋白含有中和抗原和病毒的种、属、型等特异性表位，可诱导机体产生中和抗体、血凝抑制抗体，此外还可能引起抗体依赖的增强感染作用(ADE)，C蛋白可能在蛋白质和RNA的相互作用中发挥作用，M蛋白与病毒感染能力的强弱有关；7个非结构蛋白为：NS1、NS2a、NS2b、NS3、NS4a、NS4b和NS5[5]。登革病毒按照血清学方法可分为4种血清型：DENV-1、DENV-2、DENV-3和DENV-4，4种血清型均可感染人。登革病毒对热敏感，56℃30min可灭活，但在4℃条件下其感染性可保持数周之久。超声波、紫外线、0.05%甲醛溶液、乳酸、高锰酸钾、龙胆紫等均可灭活病毒。病毒在pH 7～9时最为稳定，在-70℃或冷冻干燥状态下可长期存活[6]。

2 发病机制

登革病毒感染的发病机理迄今尚未完全阐明，目前关于登革病毒感染的假说主要有以下几种。

2.1 病毒细胞和组织嗜性

2.1.1 细胞的免疫系统蚊虫叮咬人类后，登革病毒通过表皮和真皮进入血液，感染未成熟的朗格汉斯细胞[表皮树突状细胞(DC)]和角化细胞[7，8]，感染细胞然后迁移至淋巴结，单核和巨噬细胞聚集的淋巴结成为感染的靶目标，随后感染扩散并通过淋巴系统传播[9]。

2.1.2 器官损伤Martina BE等人通过相关文献统计了160例登革热感染的致命病例，并对其尸检结果进行回顾性分析发现，登革病毒存在于皮肤、肝脏、脾脏、淋巴结、肾脏、骨髓、肺脏、胸腺和大脑[9]，广州市第八人民医院张复春等研究发现，大部分登革热患者同时合并有肝损害，患者中超过2/3有肝功能异常，10.7%及11.8%患者ALT与AST水平升高5倍以上[10]。

2.1.3 内皮细胞(EC)EC是否为登革病毒的嗜性细胞还存在争议，但是一些研究显示，血管损伤或功能障碍是DHF/DSS的主要发病机制，DHF/ DSS最主要的临床表现是广泛的毛细血管通透性增加而引起的大量血浆渗漏和出血[11]。

2.2 病毒毒力有研究人员认为DHF/DSS的发生是受一种毒力更强的登革病毒株的感染。登革病毒作为一个正链RNA病毒，缺乏精确的复制校正系统，在传播过程中核苷酸的变化会导致病毒毒力的变化，从而产生毒力更强的病毒株[12]。

2.3 补体系统的激活登革病毒NS l蛋白可以表达在感染细胞的表面，是登革病毒感染体液免疫主要靶分子[13]。NSl可诱导抗NS1抗体产生，这种抗NS1抗体可通过分子模拟机制与病毒感染宿主的血管内皮细胞和血小板非特异性结合，有效激活补体系统，生成大量毒性补体成分和攻膜复合体，直接和(或)间接作用于血管内皮细胞[14]。

2.4 宿主的遗传因素[9]与DHF/DSS相关的非HLA和HLA遗传因素有：TNF-α、维生素D受体、FcrIIa受体、CTLA-4、TGF-β、甘露糖凝集素2 (MBL2)、抗原提呈相关转运蛋白和人类血小板抗原基因的多态性；葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏；HLAⅠ类等位基因A*01、A*0207、A*24、B*07、B*46、B*5；HLAⅡ类等位基因DQ*1、DR*1、DR*4。

2.5 抗体依赖性感染增强(ADE)血清学研究证实，登革病毒表面存在群特异性决定簇和型特异性决定簇，群特异性决定簇产生的抗体对登革病毒感染有较强的增强作用，称增强性抗体；型特异性决定簇产生的抗体具有较强的中和作用，称中和抗体，能中和同一型登革病毒的再感染，对异型病毒也有一定中和能力。当机体二次感染不同型登革病毒时，如血清中增强性抗体活性弱，而中和抗体活性强，足以中和入侵病毒，则病毒血症迅速被消除，患者可不发病；反之，体内增强性抗体活性强，后者与病毒结合为免疫复合物，通过单核细胞或巨噬细胞膜上的Fc受体，促进病毒在这些细胞中复制，出现ADE效应，导致患者临床症状加重。

2.6 交叉反应性T细胞反应虽然记忆T细胞交叉反应可以提供一定的保护性免疫，但同时它们也可引起显著的免疫病理学反应[15]。CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CTL)具有血清型交叉反应性，能溶解被所有4种血清型病毒抗原刺激或感染的细胞，可能参与病毒再次感染期间的免疫病理损伤。

2.7 细胞因子及可溶性因子风暴高病毒载量和大量非保护T细胞的激活会引起炎性细胞因子、可溶性因子及其他介质“风暴”，这些物质的过量释放可激活补体系统与凝血系统，使血管通透性增加，从而导致以血浆渗漏为主要特征的DHF/ DSS[16]。多项研究也证明了这个观点，研究人员发现严重登革热感染期患者血浆中IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-7、IL-8、IL-10、IL-13、IL-18、TGF-1β、TNF-α及IFN-γ的含量显著提高，尤其是DSS[17-20]。其它介质和可溶性因子包括血管内皮生长因子(VEGF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、巨噬细胞移动抑制因子、促血小板生成素、可溶性血管细胞黏附分子1 (VCAM-1)、可溶性ICAM-1、血管性血友病因子抗原、血栓调节蛋白、E-选择素、组织因子(TF)、纤溶酶原激活物抑制剂1(PAI-1)和组织纤溶酶原激活物[21-26]。

3 流行病学

登革热流行于全球热带及亚热带地区，尤其是在东南亚、太平洋岛屿和加勒比海等100多个国家和地区，已成为热带及亚热带地区非常严重的公共卫生问题[27]。在我国，1978年广东佛山首先爆发流行，以后在海南、广东、广西、福建、台湾、香港及澳门等地均有小规模流行。近年来，全球登革病毒流行存在血清学漂移。我国登革病毒四种血清型均曾流行过，1995年以来，登革病毒1型是广东登革热流行的主要优势株，但是近年发生了登革病毒2、3、4型感染本土病例流行[28]。登革热主要发生在夏秋季，居家待业和离退休人员较多。2014年6月以来广东爆发的登革热疫情据广东省卫计委最新通报显示，截至2014年10月10日零时，全省共有20个地级市累计报告登革热病例27593例，较去年同期(1018例)上升2610.51%。病例分布为：广州(23484例)、佛山(2337例)、中山(392例)、江门(333例)、珠海(235例)、东莞(143例)、肇庆(125例)、深圳(122例)、阳江(104例)、湛江(97例)、清远(67例)、汕头(51例)、茂名(27例)、揭阳(27例)、潮州(18例)、河源(11例)、惠州(8例)、云浮(5例)、汕尾(4例)、韶关(3例)。累计报告死亡病例6例，其中广州5例，佛山1例。

3.1 传染源登革热患者、隐性感染者和登革病毒感染的非人灵长类动物以及带毒的媒介伊蚊。

3.2 传播途径主要通过伊蚊叮咬传播。传播媒介主要为埃及伊蚊和白纹伊蚊。

3.3 高危人群二次感染患者；伴有糖尿病、高血压、冠心病、肝硬化、消化性溃疡、哮喘、慢阻肺、慢性肾功能不全等基础疾病者；老人或婴幼儿；肥胖或严重营养不良者；孕妇。

4 临床表现和病理特点[6,29]

登革热的潜伏期一般为3～15d，多数5～8d。登革病毒感染可表现为无症状隐性感染、非重症感染及重症感染等。典型的登革热病程分为三期，即急性发热期、极期和恢复期。根据临床表现严重程度，分为登革热(DF)、登革出血热(DHF)、登革休克综合征(DSS)三个临床型。

4.1 急性发热期患者通常急性起病，首发症状为发热，可伴畏寒，24h内体温可达40℃。部分病例发热3～5d后体温降至正常，1～3d后再度上升，称为双峰热型。发热时可伴头痛，全身肌肉、骨骼和关节疼痛，明显乏力，并可出现恶心，呕吐，腹痛，腹泻等胃肠道症状。急性发热期一般持续2～7d。于病程第3～6d在颜面四肢出现充血性皮疹或点状出血疹。典型皮疹为见于四肢的针尖样出血点及“皮岛”样表现等。可出现不同程度的出血现象，如皮下出血、注射部位瘀点瘀斑、牙龈出血、鼻衄及束臂试验阳性等。

4.2 极期部分患者高热持续不缓解，或退热后病情加重，可因毛细血管通透性增加导致明显的血浆渗漏，严重者可发生休克及其他重要脏器损伤等。极期通常出现在疾病的第3～8d。出现腹部剧痛、持续呕吐等重症预警指征往往提示极期的开始。在血浆渗漏发生前，患者常常表现为进行性白细胞减少以及血小板计数迅速降低。不同患者血浆渗漏的程度差别很大，如球结膜水肿、心包积液、胸腔积液和腹水等。红细胞比容(HCT)升高的幅度常常反映血浆渗漏的严重程度。如果血浆渗漏造成血浆容量严重缺乏，患者可发生休克。长时间休克患者可发生代谢性酸中毒、多器官功能障碍和弥散性血管内凝血。少数患者没有明显的血浆渗漏表现，但仍可出现严重出血如皮下血肿、消化道大出血、阴道大出血、颅内出血、咯血、肉眼血尿等；患者还可出现脑炎或脑病表现(如剧烈头痛、嗜睡、烦躁、谵妄、抽搐、昏迷、颈强直等)，急性呼吸窘迫综合征(ARDS)，急性心肌炎，急性肝衰竭，急性肾功能衰竭等。

4.3 恢复期极期后的2～3d，患者病情好转，胃肠道症状减轻，进入恢复期。部分患者可见针尖样出血点，下肢多见，可有皮肤瘙痒。白细胞计数开始上升，血小板计数逐渐恢复。

5 诊断与鉴别诊断[6,29]

5.1 登革热诊断根据流行病学史、临床表现及实验室检查结果，可做出登革热的诊断。在流行病学史不详的情况下，根据临床表现、辅助检查和实验室检测结果做出诊断。

5.1.1 疑似病例符合登革热临床表现，有流行病学史(发病前15d内到过登革热流行区，或居住地有登革热病例发生)，或有白细胞和血小板减少者。

5.1.2 临床诊断病例符合登革热临床表现，有流行病学史，并有白细胞、血小板同时减少，单份血清登革病毒特异性IgM抗体阳性。

5.1.3 确诊病例疑似或临床诊断病例，急性期血清检测出NS1抗原或病毒核酸，或分离出登革病毒或恢复期血清特异性IgG抗体阳转或滴度呈4倍以上升高。

5.2 重症登革热的诊断有下列情况之一者：(1)严重出血包括皮下血肿、呕血、黑便、阴道流血、肉眼血尿、颅内出血等；(2)休克；(3)重要脏器功能障碍或衰竭：肝脏损伤(ALT和/或AST＞1000IU/L)、ARDS、急性心功能衰竭、急性肾功能衰竭、脑病(脑炎、脑膜脑炎)等。

5.3 鉴别诊断登革热的临床表现多样，注意与下列疾病相鉴别。与发热伴出血疾病如基孔肯雅热、肾综合征出血热、发热伴血小板减少综合征等鉴别；与发热伴皮疹疾病如麻疹、荨麻疹、猩红热、流脑、斑疹伤寒、恙虫病等鉴别；有脑病表现的病例需与其它中枢神经系统感染相鉴别；白细胞及血小板减低明显者，需与血液系统疾病鉴别。

6 实验室检查[6,29]

6.1 一般检查

6.1.1 血常规白细胞总数减少，多数病例早期开始下降，第4～5d降至最低点，白细胞分类计数以中性粒细胞下降为主。多数病例有血小板减少，最低可降至10×109/L以下。

6.1.2 尿常规可见少量蛋白、红细胞等，可有管型出现。

6.1.3 血生化检查超过半数的患者转氨酶、乳酸脱氢酶升高，部分患者心肌酶、尿素氮和肌酐升高等。丙氨酸氨基转氨酶(ALT)和天门冬氨酸氨基转氨酶(AST)呈轻中度升高，少数患者总胆红素升高，血清白蛋白降低。部分患者可出现低钾血症等电解质紊乱；出凝血功能检查可见纤维蛋白原减少，凝血酶原时间和部分凝血活酶时间延长，重症病例的凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ减少。

6.2 病原学及相关检查

6.2.1 病毒抗原检测NS1是登革热病毒感染的主要标志性抗原，登革病毒NS1蛋白在登革热病人刚开始发热直至临床期结束时都可以被检测，甚至在登革病毒IgM抗体尚不能被检出的情况下，登革病毒NS1蛋白就可以在血清、尿液和脑脊液中被检出，因此，登革病毒NS1蛋白的检测在登革热的早期诊断中具有重要意义，其局限性在于敏感性较低。

6.2.2 血清学检测初次感染患者，发病后3～5d可检出IgM抗体，发病2周后达到高峰，可维持2～3月；发病1周后可检出IgG抗体，IgG抗体可维持数年甚至终生；发病1周内，在患者血清中检出高水平特异性IgG抗体提示二次感染，也可结合捕获法检测的IgM/IgG抗体比值进行综合判断。

6.2.3 病毒分离登革病毒可从急性期病人血清、血浆、血细胞层或尸解脏器分离到，病毒分离培养是检测登革病毒感染的金标准，能够对急性期样本进行确认，并能够区分血清型。登革热病毒的分离培养可通过活蚊、细胞或动物进行。活蚊(巨蚊和伊蚊)分离是目前最敏感的登革病毒分离方法，但对接种技术要求高。此外，也可利用哺乳动物细胞(BHK21、LLC-MK2)或乳鼠颅内接种作为登革病毒的分离培养方法。分离培养物可进一步利用间接免疫荧光法、RT-PCR或流式细胞术来检测登革病毒的存在。

6.2.4 病毒核酸检测与传统的病毒分离培养方法相比，核酸检测技术更为快速和敏感。对于登革病毒目前主要通过巢式反转录聚合酶链反应(巢式RT-PCR)检测。但目前国外已有多篇文献报道使用TaqMan Real-Time PCR方法检测登革病毒，该方法敏感度高，特异性好，快速。TaqMan Real-Time PCR检测登革病毒引物和探针序列见表1。

表1 Real-time PCR检测登革病毒引物和探针序列[30]

7 结束语

登革热已成为日益严重的全球性公共卫生问题，目前我国广东省的登革热防控形势不容乐观。由于没有特异性针对登革热的药物和疫苗[31]，无法确切有效的针对病原体进行治疗和免疫。加强对登革热监测和控制消灭媒介伊蚊则是当前最有效的预防措施。希望各领域专家相互协作，通过对登革热疫苗、抗病毒药物以及早期诊断方法进行深入研究，提供更加有效的防控措施及治疗方法，从而降低登革热发病率及病死率。

[1]Araujo JM,Nogueira RM,Schatzmayr HG,et al.Phylogeography and evolutionary history of dengue virus type 3[J].Infect Genet Evol,2009,9(4)∶716-725.

[2]Mondini A,de Moraes BR,Nunes SH,et al.Spatio-temporal tracking and phylodynamics of an urban dengue 3 outbreak in SaoPaulo,Brazil[J].PLoS Negl Trop Dis,2009,3(5)∶e448.

[3]Villabona-Arenas CJ,Zanotto PM.Evolutionary history of Dengue virus type 4∶insights into genotype phylodynamics[J].Infect Genet Evol,2011,11(5)∶878-885.

[4]Mackenzie JS,Gubler DJ,Petersen LR.Emerging flaviviruses∶the spread and resurgence of Japanese encephalitis,West Nile and dengue viruses[J].Nat Med,2004,10(12 Suppl)∶S98-S109.

[5]Chambers TJ,Hahn CS,Galler R,et al.Flavivirus genome organization,expression,and replication[J].Annu Rev Microbiol, 1990,44∶649-688.

[6]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.登革热诊疗指南[S].2014.

[7]Wu SJ,Grouard-Vogel G,Sun W,et al.Human skin Langerhans cells are targets of dengue virus infection[J].Nat Med,2000,6(7)∶816-820.

[8]Limon-Flores AY,Perez-Tapia M,Estrada-Garcia I,et al.Dengue virus inoculation to human skin explants∶an effective approach to assessin situ the early infection and the effects on cutaneous dendritic cells[J].Int J Exp Pathol,2005,86(5)∶323-334.

[9]Martina BE,Koraka P,Osterhaus AD.Dengue virus pathogenesis∶an integrated view[J].Clin Microbiol Rev,2009,22(4)∶564-581.

[10]黄俊琪.登革热发病机制的研究进展[J].实用医学杂志，2011，27 (19)∶3464-3465.

[11]Chuang YC,Lei HY,Liu HS,et al.Macrophage migration inhibitory factor induced by dengue virus infection increases vascular permeability[J].Cytokine,2011,54(2)∶222-231.

[12]曹丹,周俊梅.登革病毒基因组核苷酸变异与毒力的关系[J].热带医学杂志，2007，7(1)∶98-101.

[13]Huang JH,Wey JJ,Sun YC,et al.Antibody responses to an immunodominant nonstructural 1 synthetic peptide in patients with dengue fever and dengue hemorrhagic fever[J].J Med Virol, 1999,57(1)∶1-8.

[14]Avirutnan P,Punyadee N,Noisakran S,et al.Vascular leakage in severe dengue virus infections∶a potential role for the nonstructural viral protein NS1 and complement[J].J Infect Dis,2006,193 (8)∶1078-1088.

[15]Selin LK,Cornberg M,Brehm MA,et al.CD8 memory T cells∶cross-reactivity and heterologous immunity[J].Semin Immunol, 2004,16(5)∶335-347.

[16]Rothman AL.Immunity to dengue virus∶a tale of original antigenic sin and tropical cytokinestorms[J].Nat Rev Immunol, 2011,11(8)∶532-543.

[17]Bozza FA,Cruz OG,Zagne SM,et al.Multiplex cytokine profile from dengue patients∶MIP-1beta and IFN-gamma as predictive factors for severity[J].BMC Infect Dis,2008,8∶86.

[18]Restrepo BN,Isaza DM,Salazar CL,et al.Serum levels of interleukin-6,tumor necrosis factor-alpha and interferon-gamma in infants with and without dengue[J].Rev Soc Bras Med Trop, 2008,41(1)∶6-10.

[19]Chakravarti A,Kumaria R.Circulating levels of tumour necrosis factor-alpha&interferon-gamma in patients with dengue& dengue haemorrhagic fever during an outbreak[J].Indian J Med Res,2006,123(1)∶25-30.

[20]Perez AB,Garcia G,Sierra B,et al.IL-10 levels in Dengue patients∶some findings from the exceptional epidemiological conditions in Cuba[J].J Med Virol,2004,73(2)∶230-234.

[21]Sosothikul D,Seksarn P,Pongsewalak S,et al.Activation of endothelial cells,coagulation and fibrinolysis in children with Dengue virus infection[J].Thromb Haemost,2007,97(4)∶627-634.

[22]Srikiatkhachorn A,Ajariyakhajorn C,Endy TP,et al.Virus-induced decline in soluble vascular endothelial growth receptor 2 is associated with plasma leakage in dengue hemorrhagic Fever[J].J Virol,2007,81(4)∶1592-1600.

[23]Cardier JE,Balogh V,Perez-Silva C,et al.Relationship of thrombopoietin and interleukin-11 levels to thrombocytopenia associated with dengue disease[J].Cytokine,2006,34(3-4)∶155-160.

[24]Chen LC,Lei HY,Liu CC,et al.Correlation of serum levels of macrophage migration inhibitory factor with disease severity and clinical outcome in dengue patients[J].Am J Trop MedHyg, 2006,74(1)∶142-147.

[25]Lee YR,Liu MT,Lei HY,et al.MCP-1,a highly expressed chemokine in dengue haemorrhagic fever/dengue shock syndrome patients,may cause permeability change,possibly through reduced tightjunctions of vascular endothelium cells[J].J Gen Virol, 2006,87(Pt 12)∶3623-3630.

[26]Mairuhu AT,Setiati TE,Koraka P,et al.Increased PAI-1 plasma levels and risk of death from dengue∶no association with the 4G/ 5G promoter polymorphism[J].Thromb J,2005,3∶17.

[27]Lambrechts L,Scott TW,Gubler DJ.Consequences of the expanding global distribution of Aedes albopictus for dengue virus transmission[J].PLoS Negl Trop Dis,2010,4(5)∶e646.

[28]张复春.登革热一个日益严重的全球性公共卫生问题[J].实用医学杂志,2011,27(19)∶3459-3461.

[29]WHO.Dengue∶guidelines for diagnosis，treatment，prevention and control[S].New ed.2009，Geneva∶TDR.

[30]中华人民共和国卫生部.登革热诊断标准[S].WS-216,2008.

[31]Prusis P,Junaid M,Petrovska R,et al.Design and evaluation of substrate-based octapeptide and non substrate-based tetrapeptide inhibitors of dengue virus NS2B-NS3 proteases[J].Biochem Biophys Res Commun,2013,434(4)∶767-772.

R373.3+3，R512.8

∶A

1674-1129(2014)06-0649-05

2014-10-13；

2014-10-28)

林迪，女，生于1987年10月，本科，技师，从事临床微生物学检验。

孙长贵，男，生于1962年9月，硕士研究生导师，主任技师，教授。