病原微生物人副流感病毒



01病因学人副流感病毒(Humanparainfluenzavirus,HPIVs)属副粘病毒科,是一种具有包膜的负义单链RNA病毒,是常见的社区获得性呼吸道感染病原。根据遗传学和血清学特征,HPIVs可分为4种血清型(HPIV-1,HPIV-2,HPIV-3,andHPIV-4),其中HPIV4又分为HPIV-4A和HPIV-4B两种亚型。HPIV-1和HPIV-3属于呼吸道病毒属,HPIV-2和HPIV-4属于腮腺炎病毒属。通常在5岁以下的儿童,老年人和免疫功能低下的成年人中,HPIVs会引起上呼吸道感染(URTI)和下呼吸道感染(LRTI),是导致婴儿发病和死亡的主要原因之一。HPIVs的病毒粒子呈球形,直径为~nm,其RNA编码6种蛋白包括核衣壳蛋白(NP)、磷蛋白(P)、融合蛋白(F)、基质蛋白(M)、血凝素-神经氨酸酶蛋白(HN)、RNA聚合酶(L)。HPIVs在结构和生物学特性上具有相似性,但是它们各自感染不同年龄段的人并引起不同的症状和疾病。

HPIVs血清型1-4的结构

02流行病学HPIVs感染呈全球性分布,其血清型特异性感染的季节性变化因地区而异,在北半球的热带和亚热带地区没有季节性的感染模式,全年的感染率几乎没有变化。在美国,HPIV-1通常在奇数年的秋季引起两年一次的暴发,并且在流行季节可能导致50%的发生率。HPIV-2感染的流行发生在每年的秋季。HPIV-3是最常见的血清型,主要在春季引起季节性暴发,通常发生在流感流行之后。在HPIV-1没有暴发的年份中,秋季可能会发生小规模的HPIV-3流行。相比之下,对HPIV-4感染的流行病学研究还不够深入,HPIV-4曾经被认为仅散发存在,感染率较低,仅引起轻微的呼吸道感染症状,但近年来随着检测方法的进步,发现HPIV-4的检出率并不低,其重要性逐渐被认识,目前HPIV-4的感染情况需进一步研究和调查。此外,既往流行病学调查显示,HPIVs感染还存在混合感染现象,包括亚型间混合感染以及合并其他类型病毒感染,如流感病毒、腺病毒、单纯疱疹病毒及呼吸道合胞病毒(RSV)等。03免疫学和发病机制宿主对HPIVs的防御作用是通过体液免疫和细胞免疫介导的。针对两种表面糖蛋白(F和HN蛋白)具有中和保护作用,分泌型免疫球蛋白A(IgA)在自然感染后也可发生免疫反应,有利于病毒的清除。此外,细胞毒性T淋巴细胞应答对于清除病毒很重要。HPIVs感染婴幼儿后诱导的免疫反应不能有效的保护个体免受再次感染,可能与其免疫系统发育不成熟有关。大龄儿童、青少年和成人也会发生HPIV再感染,但很少引起相对严重的下呼吸道感染。HPIVs主要通过人与人直接接触和飞沫传播,HPIVs存在呼吸道的纤毛上皮细胞中。最初感染在鼻和口咽部,然后传播至下呼吸道,感染2~5天后复制达到高峰。引起疾病的严重程度与感染部位有关,上呼吸道感染症状较轻,下呼吸道感染会引起严重疾病,如支气管炎、肺炎等。当病毒累及气管声门下区出现气道阻塞引起喉炎时,出现的典型症状包括声音嘶哑,咳嗽和喘鸣,从而引起的呼吸增加可能导致疲劳和缺氧,严重时甚至导致呼吸衰竭。

HPIV感染的发病机制和疾病进展

04临床表现HPIVs在所有年龄段人群均可引起呼吸道疾病,疾病范围通常包括中耳炎,咽炎,结膜炎,喉炎,气管支气管炎和肺炎。罕见的呼吸道疾病包括呼吸暂停,心动过缓,腮腺炎和呼吸窘迫综合征。尽管HPIVs的主要感染部位是呼吸道,但感染的传播性具有影响其他器官系统的多种疾病,包括神经系统,肾脏和风湿性疾病。

儿童

在儿童中,有40%~60%的HPIVs感染会导致上呼吸道感染(感冒和咽炎),其中约30%~50%的疾病是由中耳炎引起的。上呼吸道感染是HPIVs所有血清型的主要表现形式,低于20%的HPIVs感染会引起下呼吸道疾病。HPIV-1和HPIV-2是引起喉炎的主要原因,所占比例为60%~75%。由HPIV-2引起的喉炎一般症状较轻,但也可能导致严重的气道损害和住院。与其他血清型相比,HPIV-3感染通常引起下呼吸道疾病,在新生儿和婴幼儿中引起细支气管炎和肺炎,这在临床上很难与RSV感染区分开。HPIV-4感染常见的是引起上呼吸道疾病。(1)喉炎(急性喉气管炎和急性喉气管支气管炎)喉炎的典型解剖是喉和气管发炎,也称为喉气管炎。当炎症扩散到支气管(喉气管支气管炎)时,也会出现下呼吸道症状,如喘息和空气潴留。疾病发展到下呼吸道会增加细菌如典型呼吸道病原体(金黄色葡萄球菌,肺炎链球菌,卡他莫拉菌和流感嗜血杆菌)感染的风险。喉炎的发病高峰在1~2岁,并且研究表明,男孩患喉炎的风险高于女孩,而男孩在6~12个月之间的发病率最高。儿童发生喉炎通常最初会出现发烧,声音嘶哑和流鼻涕,伴或不伴咽炎,在12~48小时内发展为咳嗽。(2)细支气管炎细支气管炎是由婴儿和幼儿的小气道(细支气管)感染引起的,并且90%的疾病是由于病毒(主要是呼吸道合胞病毒RSV)感染引起。然而,HPIVs的四种血清型均可能导致该疾病,并且10%~20%的病毒性细支气管炎是由HPIV-1和HPIV-3感染引起的。典型的疾病在出现下呼吸道感染症状(咳嗽、呼气性喘息、呼吸急促、罗音和胸壁回缩)前1~3天出现发热和鼻塞的前驱症状。症状在5~7天达到高峰,没有基础心肺疾病的儿童中有90%在21天之内从毛细支气管炎中恢复,症状持续时间中位数为8~15天。然而,10%的儿童咳嗽和喘息的持续症状会延长1~2周,对于早产儿或幼儿以及患有合并症(即支气管肺发育不良,先天性心脏缺陷或免疫抑制)的婴儿可能更为严重,病程延长。患有严重疾病的儿童有发生并发症的风险,包括呼吸暂停和需要机械通气的呼吸衰竭。

(3)肺炎

儿童肺炎通常表现为发烧,咳嗽和罗音,在胸部X光片上可见浸润或实变。HPIVs四种血清型均与儿童肺炎有关,但HPIV-1和HPIV-3的发病率最高,分别占HPIVs相关住院的1%~6%和2%~12%。儿童HPIVs肺炎的临床综合征并不明显。肺炎性浸润通常表现为双侧间质浸润,尽管可见肺泡浸润。在正常儿童中,HPIV的细菌性并发症很少见(15%),可能与严重的坏死性肺炎有关。

(4)气管支气管炎

通常涉及大气道的炎症,除上呼吸道症状和发烧外,患者可能还会出现咳嗽,喘息和支气管炎。常见于年龄较大的儿童,其中有四分之一的病例与HPIVs病毒感染有关。最常见于HPIV-3感染,也有报道表明与HPIV-4感染有关。

免疫功能正常人群

健康成人中的HPIVs感染通常是轻度的自限性上呼吸道感染,伴或不伴有发热的典型感冒症状(流鼻涕,咳嗽和喉咙痛)。中耳炎和鼻窦炎有时会使成人感染复杂化。HPIVs也可能引起肺炎,尤其是在年老体弱的成年人中。HPIVs感染的体征和症状与流感和RSV等其他病毒很难区分。并且可能与慢性疾病如慢性阻塞性肺疾病(COPD)和充血性心力衰竭的加重有关。影像学检查的结果包括片状的单侧或双侧浸润,50%的HPIVs相关性肺炎可能并发细菌感染。HPIVs感染也日益被认为是COPD和哮喘急性加重的原因。感染可能导致严重疾病,肺功能恶化以及需要ICU护理和机械通气的长期住院治疗。

免疫功能低下人群

HPIVs在免疫功能低下的儿童和成人中引起严重感染,并与明显的发病率和死亡率相关。在造血干细胞移植(HSCT)和白血病患者中进行的研究评估,有症状的HPIVs感染的发生率在2%~7%之间。其中大多数是社区获得性疾病(80%),并且90%是由HPIV3感染引起的。HSCT和白血病患者患有HPIVs肺炎通常会出现发烧(77~89%),咳嗽(62~85%),呼吸困难(43~82%),有痰(67%),鼻塞或流鼻涕(52%)和喉咙痛(30%)等症状。

其他综合症

虽然HPIVs感染通常与呼吸道疾病有关,但成人和儿童中都存在HPIVs感染的非呼吸系统并发症。腮腺炎可能是儿童原发性感染的罕见表现,已有报道由HPIV-1和HPIV-3感染引起。婴儿HPIVs感染也可能导致呼吸暂停和心动过缓,年龄较大的儿童感染与肾病、肝炎和致命性横纹肌溶解症的恶化有关。在成人中,HPIV-3与心肌炎和心包炎有关。

神经系统疾病

已有报道与HPIVs感染有关的儿童和成人的急性和慢性神经系统疾病。幼儿出现高热惊厥,其中62%为HPIV-4感染,17%为HPIV-3感染引起,并且在个别案例中表现为脑室炎和脑炎。脑膜炎在儿童和成人中都是罕见的并发症。HPIVs感染在血清学上也与成年人多发性硬化症(MS)相关,MS也与其他病毒感染相关。此外,从患有吉兰-巴雷综合症的成年人脑脊液中分离出HPIV-3,并且在并发或近期感染HPIVs的成年人中还发现了其他脱髓鞘综合征。05治疗HPIVs感染可使人免疫功能下降,目前抗HPIVs感染多数为对症治疗,尚未发现有效药物。对于喘息明显或出现严重呼吸道阻塞者可用皮质类固醇类药物治疗,如地塞米松、泼尼松等,也可布地奈德雾化治疗,而对于利巴韦林治疗HPIVs感染需要进一步证实。06案例分享

(1)儿童副流感病毒性肺炎合并横纹肌溶解综合征和急性肾损伤(AKI)

患儿男性,11岁,以"咽痛、发热、双下肢疼痛2d"入院,临床表现有咽痛、发热、双下肢疼痛、乏力、排酱油尿;查体四肢肌肉触痛,以双下肢为著;实验室检查提示血肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、天冬氨酸转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、α-羟丁酸脱氢酶(HBDH)及血、尿肌红蛋白(Mb)均明显升高,血副流感病毒(1、2、3型)免疫球蛋白M(IgM)抗体阳性;X线胸片提示右下肺支气管肺炎。诊断为肺炎合并横纹肌溶解综合征。初始给予抗感染、补液水化、碱化尿液及利尿等治疗,患儿病情加重,合并继发性癫痫、AKI、急性心力衰竭,转入重症监护病房(ICU),给予经口气管插管机械通气、持续血液滤过、抗感染、抗病毒等综合救治,患儿病情逐渐恢复,症状及体征消失,最后痊愈出院。

(2)HPIVs感染引起呼吸道疾病

患者女,76岁,因医院就诊。在患病的第一天,开始食欲不振,第二天,发烧37.7℃。第四天,出现呼吸困难,喉咙痛和咳嗽,第五天,在当地就诊,胸片发现异常阴影,医院。入院时,她的生命体征为体温37.8℃,呼吸频率为20/min,收缩压为mmHg,心律为每分钟90次。胸部听诊显示双侧粗大裂纹。在O2为4L/min的情况下,通过鼻插管进行的动脉血气分析显示,pH为7.49,动脉血中的二氧化碳分压(PaCO2)为31.6Torr,血氧分压(PaO2)为70.9Torr,HCO3-为25.3mmol/L。实验室数据显示白细胞计数为8,/mm3(中性粒细胞为78.3%;淋巴细胞为10.7%;嗜酸性粒细胞为2.4%;嗜碱性粒细胞为0.4%;单核细胞为8.2%),血红蛋白为12.8g/dL,血小板为23.0×/mm3,天冬氨酸转氨酶(AST)为56IU/L,乳酸脱氢酶(LDH)为IU/L,肌酐为0.6mg/dL,C反应蛋白(CRP)为1.7mg/dL,降钙素原为0.ng/mL。血清糖蛋白(KL-6)水平为1,U/mL。自身抗体均为阴性,抗人免疫缺陷病毒(HIV)抗体也为阴性。对流感病毒和肺炎支原体进行鼻咽或口咽检测,肺炎链球菌和军团菌进行尿抗原检测,结果都是阴性。胸部X线检查显示双侧磨玻璃影(GGO)和实变。胸部计算机断层扫描显示在两个肺部均有GGO和实变。未发现胸腔积液或淋巴结肿大。支气管镜检和肺泡灌洗液检测未发现病原体,经支气管肺活检标本显示肺泡炎和纤维蛋白渗出。血液培养为阴性。多重PCR检测支气管肺泡灌洗液,结果显示HPIV-1阳性。

(3)HPIVs感染引起的脑膜炎

患者为1个月大的男婴,其有烦躁不安,(主观)发烧和呕吐(每天几次)史,是足月婴儿,没有围产期问题,病史不明显。入院时无明显不适,体温为38.1°C,有干燥结痂的鼻涕,其他体格检查正常。白细胞计数显示个白细胞/mm3,中性粒细胞为30%,白血球为8%,淋巴细胞44%,非典型淋巴细胞8%,单核细胞8%,嗜碱性粒细胞1%和嗜酸性粒细胞1%。脑脊液检查为透明,无色的液体,具有65个白细胞/mm3(65%中性粒细胞,22%淋巴细胞和13%单核细胞)。葡萄糖水平为52mg/dL,蛋白质水平为85mg/dL。革兰氏染色涂片结果阴性。胸片未发现任何异常,尿液检查结果正常。尿液乳胶凝集反应对b型流感嗜血杆菌、脑膜炎奈瑟菌和肺炎链球菌的抗体呈阴性,而对B组链球菌呈阳性。血液,脑脊液和尿液培养未见细菌生长。使用脑脊液,尿液和粪便标本进行病毒培养,脑脊液标本培养结果为HPIV3感染。07参考文献[1]BrancheAR,FalseyAR.ParainfluenzaVirusInfection.SeminRespirCritCareMed.Aug;37(4):-54.doi:10./s--.EpubAug3.[2]ElboukariH,AshrafM.ParainfluenzaVirus.Jul18.In:StatPearls[Internet].TreasureIsland(FL):StatPearlsPublishing;Jan–.[3]周杉杉,扈瑞平,赵培蓓,郭宏,毛乃颖,许文波.人副流感病毒的研究进展[J].内蒙古医科大学学报,,42(02):-.[4]孙旭日,徐晴,何鲤穗,黄庭龙,刘玉琪.儿童副流感病毒性肺炎合并横纹肌溶解综合征和AKI的治疗探讨:附1例报告及文献复习[J].中华危重病急救医学,,32(07):-86.[5]IshiguroT,KobayashiY,TakanoK,OzawaR,ShimizuY,TakayanagiN.TwoCasesofPrimaryHumanParainfluenzaVirus1PneumoniainWhichBronchoalveolarLavageFluidYieldedHumanParainfluenzaVirus1.InternMed.Jan1;59(1):-.[6]ArisoyES,DemmlerGJ,ThakarS,DoerrC.Meningitisduetoparainfluenzavirustype3:reportoftwocasesandreview.ClinInfectDis.Dec;17(6):-7.预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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