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病毒感染概述

作者: Craig R. Pringle, BSc, PhD, Professor Emeritus, School of Life Sciences, University of Warwick

  • 病毒可通过吞咽、吸入、昆虫叮咬或性接触等方式进入人体。

  • 最常见的病毒感染包括鼻部、咽部及上呼吸道感染。

  • 医生可根据症状、血液检测、血培养及侵染组织的检查而做出诊断。

  • 抗病毒药物可干扰病毒的繁殖,并增强对病毒感染的免疫反应。

病毒是一种比真菌和细菌小得多的感染性微生物,它必须侵入活体细胞才能进行繁殖(复制)。病毒依附并进入某一细胞(称为宿主细胞),并在细胞中释放自身的DNA或RNA。病毒的 DNA 或 RNA 是病毒的遗传物质,内含病毒自我复制所需的信息。病毒的遗传物质可控制住细胞,强迫细胞复制病毒。被感染的细胞常常因病毒阻止了其正常的生理功能而死亡。当细胞死亡时,它会释放出新的病毒,这些新的病毒再去感染其他的细胞。

根据病毒在复制时采用的是 DNA 还是 RNA,可将病毒分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。RNA 病毒包括逆转录病毒,如 HIV(人类免疫缺陷病毒— 人类免疫缺陷病毒 (HIV) 感染)。RNA 病毒容易发生突变,尤其是逆转录病毒。

有些病毒并不杀死其所感染的细胞,而是改变细胞的功能。有时被感染的细胞会失去控制,以超过正常的速度进行分裂,进而成为肿瘤细胞。有些病毒将其遗传物质留在宿主细胞内,如疱疹病毒( 疱疹病毒感染概述)和 HIV( 人类免疫缺陷病毒 (HIV) 感染),这些遗传物质可保持休眠状态很长时间(称作潜伏性感染)。当细胞受到激发后,病毒可重新开始复制并导致疾病。

你知道吗……

  • 病毒控制它所感染的细胞,并促使其产生更多的病毒。

病毒通常感染某一特定种类的细胞。例如,普通感冒病毒仅感染上呼吸道细胞。另外,大部分病毒仅感染某些种类的植物或动物。有些病毒仅感染人类。很多病毒通常多感染婴幼儿和儿童( 婴儿和儿童病毒感染)。

病毒可经由多种途径传播。有些通过吞咽,有些通过吸入,有些通过昆虫(如蚊虫、某些咬人的苍蝇或蜱虫)叮咬传播。有些病毒通过性交( 性传播疾病)或输血传播。

很多过去仅存在于世界少数地区的病毒目前正向其他地区播散。这些病毒包括基孔肯雅病毒、克里米亚刚果出血热病毒、日本脑炎病毒、里夫特裂谷热病毒、西尼罗病毒、罗斯河病毒、寨卡 (Zika) 病毒以及跳跃病病毒。导致这些病毒播散的部分原因是,气候的改变使得更多地区适宜传播这些病毒的蚊虫的生长。另外,旅行者可感染这些病毒,他们返家后若再被蚊虫叮咬,即可将病毒传播给他人。基孔肯雅病毒是由蚊虫传播的病毒,最初发现于非洲,近年来已播散至加勒比海、中美、南美和北美地区。基孔肯雅病毒感染的典型症状为发热和重度关节疼痛,常发生于手脚关节。感染者也可出现头痛、肌肉痛、关节肿胀或皮疹。大多数人可在一周内好转。

针对病毒的防御系统

人体有许多抵抗病毒的防御体系。物理屏障,如皮肤,可阻止病毒进入机体。被感染的细胞也会产生干扰素,它会使未感染细胞对病毒感染有更多的抵抗能力。

当病毒进入机体后,可触发机体的免疫防御机制。第一道防御机制是白细胞,如淋巴细胞和单核细胞,它们会学习攻击和杀伤病毒或被病毒感染的细胞( 细胞)。如果机体在病毒的攻击中幸存下来,一些白细胞就会“记忆”入侵的病毒,并在下次相同的病毒入侵时更迅速、更有效地作出反应,这种反应称作免疫力。免疫力也可通过注射疫苗获得( 免疫接种)。

病毒感染的类型

很可能最常见的病毒感染是

  • 呼吸系统感染:鼻腔、咽喉、上呼吸道和肺部感染

最常见的呼吸系统感染为上呼吸道感染,包括咽喉痛鼻窦炎普通感冒

其他病毒性呼吸道感染包括流感肺炎

在幼童中,病毒也通常导致格鲁布性喉炎(上呼吸道和下呼吸道炎症,称作喉气管支气管炎)或下呼吸道感染(细支气管炎— 毛细支气管炎)。

呼吸系统感染在婴幼儿、老年人、合并肺及心脏疾病者更易引起严重的症状。

其他病毒多感染身体的其他特定部位:

有些病毒通常可感染很多身体系统。这类病毒包括肠病毒(如柯萨奇病毒和埃可病毒)和巨细胞病毒。

病毒和癌症

有些病毒可改变宿主细胞的 DNA,以至于促进癌症的产生。目前已知的可致癌的病毒仅有几种。

病毒和癌症:对应表

病毒

癌症

EB 病毒

Burkitt 淋巴瘤

鼻咽部肿瘤

霍奇金淋巴瘤

免疫力低的患者(如AIDS患者)的B细胞淋巴瘤

乙型及丙型肝炎病毒

肝癌

疱疹病毒-8型

在艾滋病患者中,引发卡波齐肉瘤和非霍奇金淋巴瘤

人类乳头瘤病毒

宫颈癌、直肠癌和口腔咽喉癌

诊断

  • 医生检查

  • 若感染发生于疫情流行期,存在其他类似病例有助于确诊

  • 对于某些感染,可做血液化验和培养

常见的病毒感染(如麻疹、风疹或水痘)可根据症状进行确诊。

出现多个相似病例有助于医生进行流行性病毒感染(如流感)的诊断。

对于某些感染,需要进行血液检测及培养(血液、体液或感染部位的其他物质的样本在实验室中进行微生物的生长)。血液试验包括检测病毒的抗体、抗原(引发机体防御的存在于病毒表面或内部的蛋白质)。聚合酶链反应(PCR)技术可用于复制许多病毒的基因物质,使人们快速并准确的确定病毒。有时试验可快速进行,例如,当感染严重威胁人类健康或症状严重时。

必要时,可采集一份血液或其他组织的样本用电子显微镜检查,电子显微镜可对样本进行清晰的高倍放大。

治疗

  • 对症治疗

  • 必要时使用抗病毒药物

对症治疗

很多病毒并不存在特效治疗。不过,有很多措施可帮助缓解特定症状,比如:

  • 脱水:摄入大量液体,必要时可通过静脉补液。

  • 腹泻:酌情使用洛哌丁胺

  • 发热和疼痛:对乙酰氨基酚或非甾体类抗炎药 (NSAID)

  • 恶心和呕吐:清汤饮食,酌情使用止吐药如昂丹司琼

  • 皮疹(某些):润舒膏或润肤膏,必要时可使用抗组胺药止痒

  • 流涕:酌情使用鼻充血减轻剂,如苯肾上腺素或苯丙醇胺

  • 咽喉痛:酌情使用含苯佐卡因或达克罗宁的润喉糖锭

并非每个出现这些症状的人都需要治疗。如果症状轻微,最好是让其自行消退。有些治疗不适用于婴幼儿和低龄儿童。

抗病毒药物

治疗病毒感染的药物称作抗病毒药物。很多病毒感染并无有效的抗病毒药物。不过,治疗流感的药物有若干种( 流行性感冒 (流感) : 治疗),治疗疱疹病毒感染的药物有很多种( 用于治疗疱疹病毒感染的某些抗病毒药物),治疗 HIV( 抗 HIV 感染的药物)和丙肝( 慢性肝炎: 治疗)感染的新型抗病毒药物也有很多种。

抗病毒药物的作用机制包括

  • 干扰病毒复制

  • 增强人体对病毒感染的免疫反应

许多抗病毒药物的作用机制是干扰病毒的复制。治疗人类免疫缺陷病毒 (HIV) 感染( 人类免疫缺陷病毒 (HIV) 感染 : 治疗)的大部分药物也通过这一机制发挥作用。由于病毒形态微小,并且在细胞内复制是使用了细胞自身的新陈代谢功能,因此抗病毒药物仅能攻击细胞内有限的新陈代谢功能。相反,细菌是相对较大的微生物,通常在细胞外自我复制,有许多抗生素可以作为靶点的新陈代谢功能。因此,抗病毒药物较抗生素而言更难发挥作用。另外,抗生素通常对很多种细菌有效,但大多数抗病毒药物仅对一种(或少数几种)病毒有效。

抗病毒药物可对人体细胞产生毒性。而且,病毒也可对抗病毒药物产生抵抗。

其他抗病毒药物通过增强人体对病毒感染的免疫反应来发挥作用。这些药物包括若干种类型的干扰素、免疫球蛋白和疫苗:

  • 干扰素是天然干扰素的人工复制品,可减慢或阻止病毒的复制。

  • 免疫球蛋白是用一群人的抗体(也称免疫球蛋白)制成的无菌溶液。

  • 疫苗是通过刺激人体的自然防御系统来预防感染的物质( 免疫接种)。

许多免疫球蛋白和疫苗在机体暴露于病毒之前注射,可预防感染。有些免疫球蛋白和疫苗(如治疗狂犬病及乙型肝炎)也可用于暴露于病毒之后,有助于预防感染的进展及减轻感染的严重程度。免疫球蛋白也可用于治疗某些感染。

大部分抗病毒药物可以口服,有些也可通过静脉注射或肌肉注射给药。一些药物被制成药膏、霜剂、滴眼液及吸入的粉剂。

抗生素对病毒感染无效,但是,当患者在病毒感染的同时合并了细菌感染,抗生素的应用是必要的。

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