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[科普中国]-乙型肝炎病毒

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乙型肝炎病毒简称乙肝病毒。是一种DNA病毒,属于嗜肝DNA病毒科(hepadnaviridae)。根据目前所知,HBV就只对人和猩猩有易感性,引发乙型病毒性肝炎疾病。完整的乙肝病毒成颗粒状,也会被称为丹娜颗粒(Dane)。1965年由丹娜发现,直径为42纳米,颗粒分为外壳和核心两部分。

乙型肝炎病毒 (HBV) 属嗜肝DNA 病毒科 (hepadnaviridae),基因组长约3.2kb ,为部分双链环状DNA。HBV 的抵抗力较强,但65℃10 小时 、煮沸10 分钟 或高压蒸气均可灭活HBV。含氯制剂、环氧乙烷、戊二醛、过氧乙酸和碘伏等也有较好的灭活效果。

中国的乙肝病毒感染率约60%-70%;乙肝表面抗原携带率约占总人口的7.18%,以此计算,全国约有9300万人携带乙肝病毒,其中慢性乙型肝炎患者约2000万例。

这是传染性疾病,不是遗传病,早已经有了安全的乙型肝炎病毒疫苗,医学在发展,治疗的新药也在推出,治愈的病例会越来越多。

特点乙肝病毒之所以鼎鼎大名,与它的特殊性很有关系。现在我们就把它展示给大家,让大家知道它的真面目。乙型肝炎病毒简称乙肝病毒(HBV),是目前已知的感染人的最小DNA病毒之一,直径只有头发丝的四万分之一,而它也是最难治愈的病毒之一。HBV的复制有几个主要特点:1. HBV虽然是一个双链DNA病毒,但和身为RNA病毒的艾滋病毒(HIV)一样,其复制存在着逆转录的过程,使得病毒基因组可以被整合到机体中,一方面使得机体难以将病毒彻底清除,另一方面成为潜在致癌的隐患;2. HBV在进入肝细胞后可以转化成cccDNA,并长期潜伏在细胞核中,具有很强的隐蔽性,即使抗病毒治疗也难以彻底清除;而一旦患者长期使用免疫抑制剂或化疗、放疗导致机体免疫力低下,cccDNA则会跳出来作恶,转入活跃的复制状态,使得HBV感染长期持续性存在。因此,HBV在目前医疗水平上,是一个可以控制但不能彻底清除的病毒。1

(1)乙肝病毒(HBv)具有顽强的抵抗力:它对热、对低温、对干燥、对紫外线、对一般浓度的化学消毒剂,都能够耐受;在零下20度也冻不死它,能活20年!在30—37度可存活6个月,在超过37度时可活7天,在55度时可活6小时。大家平日里常用的消毒剂,如酒精、来苏儿、碘酒等对它根本不起作用,不能杀死它们,所以家里有了乙肝病人就不要用这些消毒剂来消毒,但是HBv怕高热,如加热到100度,只要10分钟就可使其失去传染性。HBv对0.5%过氧乙酸非常敏感,这是一种强氧化剂.可以杀死它们。3%漂白粉、0.2%新洁尔灭也可用来杀灭HBV。

(2)HBV有明显的嗜肝性:HBv也叫嗜肝病毒.是因为它侵人人体后就要专门进攻肝脏,钻入肝细胞,在那儿定居并繁衍后代。据研究,这是因为在肝细胞表面有一种HBv的“受体”,接受HBv。大量HBv集中在肝细胞内,不断地繁殖、复制,成熟的HBv被释放出肝细胞,又侵入别的健康的肝细胞,这样不断复制、不断侵袭,最终诱发了肝细胞的免疫损伤。

(3)HBV还有轻度的“泛嗜性”:虽然HBv有嗜肝性,但它还有一定的“泛嗜性”!所谓“泛嗜性”,就是HBv偶尔也会侵犯除了肝脏之外的器官和组织,比如胆管上皮细胞、肾小管的细胞、胰腺的细胞、胃粘膜细胞、血液中的单核细胞等等,因而,HBv有时也可以引起上述部位的疾病,如HBV相关性糖尿病、HBv相关性肾炎、HBv相关性胃病、HBv相关性血液病等。但是这些“泛嗜性”侵害并不是必然发生,大多数感染HBV的人不发生“泛嗜性”损害,所以说它是轻度泛嗜性,HBv主要还是侵犯肝脏。

(4)HBv的严格种属特性:也就要说HBv主要是侵犯人类和其他灵长类动物,到目前为止,只有人类、黑猩猩、长臂猿、狒狒对HBV易于感染,其他动物不会感染HBv。虽然吸血昆虫体内可能查到HBv的踪迹,但只是暂时“寄居”而已,一般不会在它们体内复制和增殖。人们常接触的动物如鸡、马、牛、羊、猪、狗等都不能传播HBv。

(5)HBv感染的慢性化特点:我国现有HBv携带者9300万人,他们都是HBv的慢性感染者。研究发现,这些人的感染几乎都是在胎儿期或幼儿期感染HBv的,经过了十几年乃至几十年的感染历程,HBv仍然在他们体内不消失,但也不发病.不过,他们仍然可以不断向外界排放HBv,是重要的乙肝传染源。

(6)HBv的变异性:科学家们发现HBv是最容易变异的病毒之一。所谓变异,就是HBV的基因突变,变异也是病毒为了自己的生存所采取的“策略”,如果有强有力的抗HBV药物进人人体内,必然要对HBv构成生命威胁,为了抵抗药物的作用,它们就使自己发生“变异“。来对付药物,使药物失去效力,它们好继续为非作歹。HBv变异的特性给诊断和治疗带来许多麻烦。

(7)HBv本身对肝脏的非致病性:看到这里,你可能会糊涂了,HBv明明有嗜肝性,专门损害肝脏,怎么又对肝脏没有致病性了?真奇怪。HBv确确实实对肝脏没有直接的毒性作用,事实证明,我国大量的HBv携带者,体内虽有很多HBv,但并没有发生肝炎。如果说HBV能直接损伤肝细胞,那么这些无症状的HBv携带者就不存在了,都会是乙肝病人了。原来乙肝的发病,是由于人体自身的免疫细胞参与,如免疫细胞不参与,HBv就不会致人发生肝损伤(以后我们将详细介绍)。

(8)HBv的致癌性:现在已经肯定,HBv是致肝癌的重要因子,约80%—90%的肝癌都有HBv背景。有人观察发现,有20年HBv感染史者,约有5%—10%的发生癌变,癌变的原因是HBv的x基因整合到肝细胞基因上,发生了突变,导致肝癌。人们最为关心的也是HBV致癌问题.特别是无症状HBv携带者,最怕癌变。其实.大多数肝癌都是在慢性肝病、特别是肝硬化的基础上发生的。HBV携带者的肝脏基本上没有炎症,更没有肝硬化,一般是不会直接癌变的,大家不必忧心如焚。2

病毒蛋白HBV只有3200bp,是一个相当小的病毒。其基因组共有四个ORF,编码以下一些蛋白:Core蛋白和pre-core蛋白,Pol蛋白,X蛋白,以及S蛋白(L,M,S)。Core是核衣壳蛋白;Pre-core现在不知道有何功能,它对病毒的复制不是必要的,但是可能与抑制宿主的免疫反应有关;X蛋白对病毒复制是重要的,还与肝癌的发生有关;S蛋白是病毒的包膜蛋白,与病毒进入细胞有关。

病毒生活史简单描述一下就是核衣壳-cccDNA-mRNA-rcDNA-核衣壳-组装释放。所以实际上HBV是一种逆转录病毒,HBV的复制是离不开逆转录的。

病发机制乙肝病毒在肝内繁殖复制,但是对肝细胞无明显的直接损伤作用,这一点在HBV甲亢携带者中的得到病例和动物实验证实。有关慢性乙肝发病机制尚未清楚,但是已认识到与机体对HBV免疫应答异常有关,HBV持续感染所形成的慢性化主要是病毒诱导机体对其感染形成的一种持续免疫耐受状态,特别是与细胞毒性T细胞低反应状态有关。

基因结构目前,已可从感染HBV病人的血清中及感染肝脏提纯的病毒核心中分离出环状双股DNA,从而确定HBV属DNA病毒。目前,由于克隆化DNA完整核苷酸已经确定,现已证实HBsAg和HBcAg都是由Dane颗粒的DNA所编码,并且二类基因存在同一DNA分子上。有人比较病毒基因编码能力和病毒多少,发现HBV DNA负链能编码全部已知的HBV蛋白质,而其正链开放读码区,不能编码病毒蛋白。HBVDNA负链有四个开放区,分别称为S、C、P及X,能编码全部已知的HBV蛋白质。S区可分为二部分,S基因和前S基因。S基因能编码主要表面蛋白。S基因之前是一个能编码163个氨基酸的前S基因,编码Pre S1和Pre S2蛋白。C区基因包括前C基因和C基因,分别编码HBeAg和HBcAg。P区最长,约占基因组75%以上,编码病毒体DNA多聚酶。X区可能编码有154个氨基酸的碱性多肽。3

HBV颗粒存在形式

HBV在感染者血清中主要以三种形式存在:

1.小球形颗粒:直径约22nm。

2.管状颗粒:直径约22nm,长度100~1000nm。这两种颗粒均由与病毒包膜相同的脂蛋白(即乙型肝炎表面抗原,HBsAg)组成,不含核酸,一般无传染性。

3.大球形颗粒:即完整的HBV颗粒,也称Dane颗粒,直径约42nm,分为包膜和核心两部分。包膜含HBsAg、糖蛋白和细胞脂肪,厚7nm,核心直径28nm,内含核心蛋白(即乙型肝炎核心抗原,HBcAg)、环状双股HBV-DNA和HBV-DNA多聚酶。

病毒基因变异乙肝病毒为DNA病毒,同时也是一种反转录病毒,其反转录的过程是利用病毒自身的DNA聚合酶进行的。但是由于乙型肝炎病毒复制需要经过前基因组RNA中间体、利用病毒本身缺乏校对酶活性的DNA聚合酶反转录成负链DNA,因而较其他DNA病毒易于变异,可以发生一个核苷酸(点突变)和多个核苷酸的变异,其变异率每个核苷酸为2.1×10‐4,此外在宿主的免疫压力下,其相关基因也不断出现各种各样的变异,从而确保其在复制过程中的生物学优势。

乙型肝炎的各基因区及多数调控序列中都可发生变异,变异类型有点突变、缺失、重复、插入和重排等,有的变异可影响多个基因片段。病毒基因一个或多个核苷酸的变异均可导致HBV编码的蛋白质发生变化,导致毒力增强和HBV复制水平的增加,促进病毒附着/穿透。由于HBV不同区域的变异性导致的免疫逃逸性及致病性在临床上时常发生,给乙肝的治疗和诊断带来了许多问题。

S基因变异可导致隐匿性HBV感染,表现为血清HBsAg阴性,但仍可有HBV低水平复制(血清HBV DNA常