疱疹病毒科

疱疹病毒简介一组具有包膜的DNA病毒。 现有70多种。因代表种──单纯疱疹病毒能引起匐行性疱疹而得名。
本科病毒在形态上从外至内有4 种明确的结构成分:①最外层是直径120~200纳米的包膜;②位于包膜和衣壳之间的均质层;③直径100纳米、由162个壳粒组成的二十面体衣壳;④中央为线型dsDNA(双连DNA)基因组。病毒衣壳在细胞核内装配,形成巨大的A型包涵体,后经核膜以芽生方式获得包膜(见图)。
本科病毒在自然界广泛存在,引起人和许多动物多种多样的感染,主要侵犯皮肤、粘膜和神经组织。除急性感染外,还有潜伏感染和反复发作的倾向。某些成员具有在体内致癌和在体外转化细胞的能力。
疱疹病毒的分类1978年,依据病毒的生物学特性和基因结构把本科分成α、β和γ3个亚科:① α亚科,以单纯疱疹病毒为代表种,DNA分子量较小,复制较快;②β亚科,以人巨细胞病毒为代表种,DNA分子量较大,复制较慢;③γ亚科,以爱泼斯坦-巴尔氏(EB)病毒为代表种,以感染淋巴细胞为特征。
人的疱疹病毒有4种:
①单纯疱疹病毒,其包膜含有病毒抗原和细胞本身成分。这种病毒有两个血清型,即1型(HSV-1、HHV-1,α)和2型(HSV-2、HHV-2,α)。HSV-1多在幼儿期感染,主要通过接触传播,侵犯皮肤、粘膜和神经系统。原发感染后,病毒可潜伏终生,受诱发因素刺激后复发,因而潜伏感染和反复发作是本病的重要特征。HSV-2多在成年人,主要通过性交传播,侵犯泌尿生殖道。两者均产生疱性病变并有致癌的可能。除人外,还可感染多种实验动物和细胞培养,引起典型的细胞病变。
②水痘-带状疱疹病毒(HZV、HHV-3,α),引起水痘和带状疱疹两种病,只有1个血清型,目前尚未找到易感动物,在细胞培养中能繁殖,但不易释放。水痘多见于儿童,带状疱疹则多见于成年人,是患水痘后病毒潜伏下来并经诱发因素作用而复发的结果。
③爱泼斯坦-巴尔氏病毒(EBV,HHV-4,γ),通常为不显性感染,以后可能以潜伏感染方式在人体B淋巴细胞内终生存在,并从部分人的鼻喉部排出。已知这种病毒是传染性单核细胞增多症的病原,并与伯基特氏淋巴瘤和鼻咽癌的病因有密切关系。中国3~5岁儿童90%以上已感染过EB病毒。
④巨细胞病毒(CMV HHV-5,β),旧名唾液腺病毒,按宿主种属的特异性分为人巨细胞病毒、豚鼠巨细胞病毒等。本病毒的特征是复制周期长、宿主细胞明显增大并有核内和细胞质内包含体。人巨细胞病毒可由母亲传染胎儿,是引起畸胎的原因之一。
畜禽的疱疹病毒主要有下列 7种:
①伪狂犬病病毒(PRV,α),分布遍及全世界。猪、牛、羊和狗等动物中引起的病称奥耶斯基氏病,多数动物产生局部奇痒,最后死亡。猪是病毒的主要宿主,幼年猪被感染后常出现脑膜脑炎,成年猪不表现症状。病毒在病畜脑内浓度很高。 鸡胚或1日龄雏鸡可人工感染。病毒对细胞培养的感染范围较广,并产生细胞病变。受过感染的动物,在血清中产生中和抗体和补体结合抗体。人有个别呈良性伤口感染的报告。现已有预防伪狂犬病的有效疫苗。
②马立克氏病病毒(MDV,α),引起鸡的马立克氏病,以内脏和外周神经的单核细胞浸润和肿瘤形成为特征。1967年才被确定与禽白血病病毒完全不同。全世界均有此病毒,中国已于1973年分离出来。无包膜的裸露病毒粒具有高度的细胞结合性,在血细胞和肿瘤组织中经常占绝大多数,对外界因素的抵抗力很低,但有包膜的、脱离细胞的病毒粒则有很强的抵抗力,主要在羽毛囊上皮细胞中形成。本病毒不能经卵传递。它能在鸡、鸭和鹌鹑胚的细胞培养中生长,产生细胞病变和核内包涵体。多次连续传代后,其毒力减弱并丧失致瘤能力。用琼脂凝胶沉淀试验可验出A、B、C3种抗原。绝大多数学者认为它对人无害。用火鸡疱疹病毒(HVT)制造的疫苗预防效果良好。
③牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV,α),引起牛传染性鼻气管炎和牛传染性脓疱性外阴道炎(即媾疹)故又名牛传染性鼻气管炎/传染性脓疱性外阴道炎(IBR/IPV)病毒,20世纪50年代才在美国发现,后来许多国家陆续有报道,中国1979年从进口的奶牛中分离出此病毒。牛是天然宿主,人不易感染。病毒存在于病牛的鼻、眼分泌物和流产牛的胎盘以及公牛的精液中。病牛血清中有特异性中和抗体。美国已生产疫苗。
④马鼻肺炎病毒(ERPV,α),又称马流产病毒,能凝集马、地鼠和豚鼠的红细胞,这与多数其他疱疹病毒不同。广泛分布于全世界,中国也有发现。从马体可分离出3种疱疹病毒,即EHV-1、EHV-2和EHV-3,其抗原性各不相同。EHV-1(马鼻肺炎病毒)和EHV-2(马巨细胞病毒),尚未证明有病原性;EHV-3为马交合疹病毒,引起生殖道疾病,但也可能与呼吸道的不显性感染有关。马鼻肺炎已有预防用疫苗。
⑤禽传染性喉气管炎病毒(ILTV,α),宿主特异性很强,只有鸡和雉易感。中国有此病毒。已有预防疫苗。
⑥恶性卡他热病毒(MGFV,γ)仅牛易感。在世界上分布很广,中国尚未见报道。
⑦鸭瘟病毒(DPV,α)鸭(尤其是雏鸭)、鹅和天鹅均易感,但鸡不易感。荷兰对此病毒研究最早,随后,在许多国家中发现。
疱疹病毒的一般生物学特性疱疹病毒在自然界广泛分布,可感染两栖类( 蛙) 、禽类( 鸡) 、哺乳类( 兔、马、牛、猪、猫). 也能感染灵长类( 猴) 和人类. 与其它DNA 肿瘤病毒相比较,它的特点是病 毒颗粒的直径最大并且有糖蛋白组成的被膜。目前对于疱疹病毒还同有一个公认而满 意的分类,常见命名法的有: ①根据分离病毒的不同宿主而命名,如禽类疱疹病毒、 猴疱疹病毒等; ②根据引起不同的疾病而命名,如单纯疱疹病毒、蛙肾腺癌疱疹病毒等 ; ③根据病毒首先发现者为名字而命名,如EB 病毒(Epstein-Barr 病毒) 、Lucke 疱疹病 毒和Marek 疱疹病毒等; ④按病毒的生物学特征和基因结构,疱疹病毒可分为α、β和 γ三个亚科。
疱疹病毒各亚科病毒的特征
α β γ
宿主范围 变化较大,有的很广泛,有的狭窄 窄 窄
复制周期 短 长 未
潜伏位置 往往在感觉神经节里 常在唾液腺和其它组织 未知
细胞病变 对培养细胞有较高的致病性 对培养细胞致病性弱 未知
DNA 分子量dalton 85-100 ×10 6 130-150×106 85-110×106
致瘤特点 有的与肿瘤有关,对胎儿、婴 儿危害大 可致胎儿畸形 与肿瘤有关
病毒名称 单纯疱疹病毒,水痘一带状疱疹病毒,猴B 病毒 人巨细胞病毒 ,猴、啮齿巨细胞病毒 EB 病毒,鸡Marek 淋巴瘤病毒
α、β、γ亚科中的疱疹病毒在体外可转化细胞。EBV 和HSV-2 已在实验室内诱 发动物肿瘤;MDV 和Luck 桊逭畈《究稍谄渥匀凰拗髦幸鹜艿纳鱿侔┖图α馨土?/font>; 猴蛛猴) 却不诱发肿瘤. 特别应该指出的是HSV 、EBV 与人类的恶性肿瘤的发生有着密切 的关系。
疱疹病毒诱发的肿瘤
病毒 自然宿主 应用无细胞提取液诱发的肿瘤 含有病毒的特异成分的肿瘤 提示与疱疹病毒有关的肿瘤
EB病毒 人类 +(狨猴、枭猴) Burkitt淋巴 瘤、鼻咽癌免疫母细胞性 淋巴结病
saimiri疱疹病毒 松鼠猴 +狨猴、枭 猴、非洲绿 猴、家兔 实验诱发的淋巴瘤和白血病 -
ateles疱疹病毒 蜘蛛猴 +(狨猴) 实验诱发的淋巴瘤和白血病 -
马立克病病毒 鸡 +(鸡) 淋巴性肿瘤 -
Lucke蛙病毒 美洲豹蛙 +(豹蛙的蝌蚪) 肾腺癌 -
sylvilagus疱疹病 棉尾兔 +(棉尾兔) 淋巴瘤 -
单纯疱疹病毒Ⅰ型 人类 - - 呼吸道鳞癌
单纯疱疹病毒Ⅱ型 人类 -(?) - 宫颈癌
巨细胞病毒 人类 - - Kaposi肉瘤
绵羊疱疹病毒 绵羊 - - 肺腺瘤病
豚鼠疱疹病毒 豚鼠 - - Hartly豚鼠的淋巴细胞白血病
疱疹病毒的基因组和其功能疱疹病毒的基因组比多瘤病毒和腺病毒大且复杂,因此基因组的研究进展相对较 慢. 近些年来,由于新技术的应用,疱疹病毒的分子生物学,特别是HSV 基因组研究 还是获得了不少进展. 应用限制性内切酶的病毒性DNA 的转染试验,证明疱疹病毒的基因组内具有转化活性的区域,如在HSV- Ⅰ型病毒基因组发现一段为Xba Ⅰ切下的 23kb 的F 段,可使仓鼠胚胎细胞发生灶性的转化,转化的细胞可在半固体培养其中生长. 这种病毒基因组的片段称为形态转化区域Ⅰ(mtr Ⅰ) ,可编码一种糖蛋白,能与 DNA 结合. 但是被HSV-DNA 片段转化的细胞中没有检测到病毒性DNA.HSH- Ⅱ型病毒 SNA 中也发现有mtr Ⅱ(7.5kb) 和mtr Ⅲ(22kb) 两个片段,mtr Ⅱ在体外能转化仓鼠、大鼠 胚胎细胞和BALB/3T3 、NIH/3T3 细胞;mtr Ⅲ片段能转化仓鼠胎细胞.mtr Ⅲ片段功能上 分为两个亚片段,在细胞转化中相继地起作用,即细胞生的永生化和转变为瘤性细 胞. 但是HSV- Ⅱ病毒的mtr Ⅱ和mtr Ⅲ片段与HSV- Ⅰ型病毒的mtr Ⅰ没有同源性,因此, 这两型病毒对细胞的转化是通过不同的机理实现的. 另外,有兴趣的是,HSV- Ⅱ型的 转化区域都不编码任何早期病毒的产物,这也是与SV40 、PY 和腺病毒转化机理的不 同之处.
HSV- Ⅱ型DNA 转化的细胞内,不能检出特异性病毒性DNA 序列,尽管转化细胞 的表型仍保持着. 有人提出“打了就跑”( “hit and run ”) 的假说来解释HSV- Ⅱ型的转化 机理,因此在细胞转化得到启动和维持后就没有病毒的信息存在.EB 病毒可感染B 淋巴 细胞,并在细胞内复制.EB 病毒的基因组为170kb 双股线状,但是在Burkitt 淋巴瘤和鼻 咽癌组织及转化细胞中找到的是环状游离瘤的DNA 分子(Circular episomal DNA molecules). 应用标记的内切酶片段作为探针,结果提示少量病毒性DNA 分子可能整合 在染色体某一位置上.
虽然对EB 病毒的基因组织和表达在DNA 和蛋白质水平进行了许多工作,但是关 于EB 病毒的转化基因和转化蛋白仍未得到有意义的资料. 近年来研究结果显示,EB 病 毒在诱发Burkitt 淋巴瘤中的作用可能是由于c-myc 基因的激活,而后者是第8 号染色体 与第14 号或第2 号、第22 号染色体之间易位的结果。