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课程 1: 病毒

寨卡病毒的生物知识

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了解寨卡病毒的基本生物学、起源、生命周期和寨卡病毒的症状。

介绍

你可能在新闻中听到过寨卡病毒。由于寨卡最近在美洲蔓延，许多人想更深地了解这种病毒。

在本文中，我们将从生物学地角度来研究寨卡病毒。首先，我们将研究它的结构，生命周期和传播模式，看看它是如何感染细胞的。然后，我们会研究寨卡病毒对人类的影响和控制管理该病毒的前景。

寨卡病毒是什么？

寨卡病毒属于一种称为黄病毒的病毒，其中包括登革热，西尼罗河病毒和黄热病

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。黄病毒是由蛋白质、RNA（与DNA相关的分子）和脂质膜组成的微小结构。每个病毒颗粒都由一个单链RNA基因组组成，该基因组被塞在称为衣壳的蛋白质壳内，被被称为“包膜”的膜的外部球体包围

^{2}

。你可以在右下方的显微镜图像中看到寨卡病毒颗粒，它们看起来像是小的黑色球体。一个粒子用箭头标记。

_图像来自：左，改自 “寨卡病毒：病毒体，” 作者 ViralZone， Swiss Institute of Bioinformatics (CC BY-NC 4.0)；右，“寨卡病毒，”作者 C. Goldsmith, CDC Public Health Image Library (public domain)._

病毒的一个显著特征是它们不能自己繁殖。相反，它们必须感染宿主细胞，并对它们进行“重新编程”，使它们成为病毒工厂。寨卡病毒也不例外。它不能自我复制，但可以感染包括人类、猴子和蚊子在内的几个物种的细胞并进行复制

^{3}

。尽管我们不知道寨卡病毒针对的是人体中的哪种细胞，但对培养细胞(在培养皿中生长的细胞)的研究表明，寨卡病毒可以感染人体皮肤中的多种免疫细胞

^{4}

。

寨卡病毒从何而来？

寨卡病毒并不是一种新病毒。该病毒于1947年，首次从乌干达寨卡森林的一只猴子身上分离出来，1954年报道了首例人类感染寨卡病毒的病例

^{5}

。在随后的几年里，非洲报告了一些额外的病例，从1960年代末开始，近赤道的亚洲地区也报告了一些病例。在此期间没有严重的并发症或疾病爆发的记录，对寨卡病毒抗体的血液检测表明，受感染地区的人们广泛接触该病毒

^{6}

。因此，寨卡病毒被归类为一种良性、偶尔发生的病毒

^{5}

。

2007年，第一次有记录的寨卡病毒爆发发生在密克罗尼西亚的雅浦岛。在这次疫情中，据估计，岛上超过70%的3岁以上人口都感染了这种病毒

^{5}

。尽管没有出现严重并发症或住院治疗的报告，但这种规模的疫情爆发是前所未有的，因为截至那时，所报告的寨卡病例总数不到15例。因此前没有接触过寨卡病毒，可能使雅浦岛的居民比该病毒正常范围内的居民更容易爆发病毒

^{5}

。

2013年和2014年，法属波利尼西亚及周边岛屿再次爆发寨卡病毒疫情。在这次暴发期间，卫生当局注意到神经紊乱的频率增加，包括格林-巴利综合征(可造成暂时瘫痪)，以及婴儿的神经系统和大脑异常

^{5, 7}

。

2015年5月，巴西报告了美洲第一例本地感染寨卡病毒的病例。自那时起，南美洲和中美洲的许多国家都报告了寨卡病毒的存在。目前在美洲发现的寨卡病毒株与法属波利尼西亚暴发的兹卡病毒株密切相关，这表明该病毒可能是从法属波利尼西亚传入巴西的

^{8, 9}

。

寨卡病毒是如何传播的？

寨卡病毒的主要传播方式是通过 伊蚊属 的蚊子传播。在这方面，寨卡病毒与登革热、黄热病和西尼罗河病毒等相关黄病毒相似。当蚊子吸了寨卡病毒感染者的血液后，病毒会感染蚊子的细胞。蚊子的感染发展后(通常在一周半之后)，它的唾液中就会含有病毒颗粒

^{10}

。当它叮咬另一个人以获取血液时，病毒颗粒就可以传播给人类，从而使人可能会感染寨卡病毒。

尽管这种传播途径对于寨卡病毒来说是迄今为止最常见的，但也可能存在其他传播方式。例如，感染寨卡病毒的孕妇可能会将病毒传播给正在发育的胎儿，或在婴儿出生时传播给婴儿。也有一些寨卡病毒通过性接触或通过从感染寨卡病毒的捐血者身上输血传播的记录病例

^{11, 12}

。

寨卡病毒如何感染细胞？

一旦寨卡病毒颗粒进入人体，它们必须进入单个细胞，以便复制和制造更多病毒。进入细胞是可能的，因为寨卡病毒颗粒的外膜携带特定的蛋白质，这些蛋白质与人体细胞上的受体蛋白质相互作用。当病毒蛋白与细胞受体结合时，它们“诱骗”细胞吸收病毒颗粒

^{13}

。

在细胞内，病毒的RNA基因组被释放到细胞的细胞质或充满液体的主腔室。在那里，RNA分子被细胞内的酶“读”(翻译)，形成一个长蛋白，然后被切割成许多更小的蛋白(见左图)。其中一些蛋白质是制造新的病毒颗粒所必需的结构成分，如衣壳和包膜蛋白。其他病毒蛋白质复制并处理RNA基因组

^{13, 14}

。

病毒蛋白和RNA基因组的副本聚集在内质网（ER）的表面，内质网是细胞出口系统的一个膜室。新的病毒颗粒会带着一小块ER膜进入ER的内部。这个“偷来的”膜将形成病毒包膜。然后粒子通过另一种结构，高尔基体，在细胞表面经过更多的处理后释放

^{13, 14}

。释放的病毒颗粒可以感染其他细胞，继续感染的循环。

寨卡病毒的症状和影响是什么？

在大多数情况下，寨卡病毒感染的症状非常轻微。根据美国疾病控制与预防中心的数据，感染寨卡病毒的人中只有五分之一会患病，典型症状可能包括皮疹、发烧、结膜炎(眼睛发炎)和关节疼痛

^{16}

。这些症状通常会消失，大多数人不会受到寨卡病毒的任何持久影响。

孕妇及其未出生的胎儿更容易受到寨卡病毒的危害

^{17}

。具体来说，寨卡病毒在怀孕期间的感染与新生儿小头症有关。小头症可能涉及神经问题或发育迟缓，但这些影响因人而异

^{18}

。卫生当局鼓励怀孕(或可能怀孕)的妇女采取措施避免感染寨卡病毒

^{19}

。

在极少数病例中，寨卡病毒可能与格林-巴利综合征等神经问题有关。格林-巴利综合征是一种导致瘫痪的自身免疫性疾病，通常是暂时的(大多数情况下持续数周或数月)。据报道，在寨卡病毒感染活跃的地区，格林-巴利综合征的发病率有所上升，但研究人员仍在调查两者之间是否存在因果关系

^{20}

。

如何应对寨卡病毒？

短期内，卫生当局建议人们避免接触寨卡病毒活跃地区的蚊子从而保护自己免受寨卡病毒的感染。对于孕妇等高危人群来说，这可能意味着推迟前往已知存在寨卡病毒的地区的旅行

^{21}

。对于生活在寨卡病毒活跃地区的其他人来说，避免接触寨卡病毒可能意味着呆在室内，使用驱蚊剂和蚊帐，并清除积水(积水是蚊子的滋生地)

^{22}

。

长期来看，寨卡病毒的疫苗可以提供更持久的保护。鼓舞人心的是，最近巴西批准了一种对抗登革热(与寨卡病毒有关的黄病毒)的疫苗。这种疫苗是建立在另一种相关黄病毒黄热病的非活性版本基础上的，类似的策略也可能用于寨卡病毒疫苗

^{23}

。最近，有报道称，一种寨卡候选疫苗在小鼠身上取得了有希望的初步成果

^{24}

。然而，还需要更多的测试来确定这种疫苗和其他可能的疫苗对人类是否安全有效。

这篇文章根据CC BY-NC-SA 4.0许可证许可。

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最近更新：2016年5月10日

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