负链RNA病毒:流感、麻疹、狂犬病
负链单链RNA病毒携带的基因组与信使RNA互补,因此它们必须将自己的RNA依赖性RNA聚合酶带入细胞,才能在合成任何病毒蛋白之前转录出可读的信息。这类病毒包括流感病毒、副黏病毒(麻疹、腮腺炎、呼吸道合胞病毒)和弹状病毒,其中狂犬病病毒是已知最著名的人类病原体。
Definition
负链RNA病毒是指其单链基因组与信使RNA互补,因此不能直接翻译的RNA病毒;它们必须包装一种RNA依赖性RNA聚合酶以首先转录信使RNA,在人类中包括正黏病毒科、副黏病毒科和弹状病毒科等。
Scope
本条目介绍了医学上重要的负链RNA病毒家族、它们必须包装聚合酶的特性,以及它们引起的主要人类疾病,包括流感、麻疹和狂犬病。这是一篇关于病毒生物学和流行病学的参考概述,不提供临床管理或治疗指导。
Core questions
- 为什么负链RNA病毒必须将自己的聚合酶带入细胞?
- 抗原性漂移和转变如何驱动季节性流感和大流行?
- 为什么麻疹是传染性最强的人类病毒之一,以及为什么狂犬病一旦出现症状几乎总是致命的?
Key concepts
- 负链单链RNA基因组
- 包装的RNA依赖性RNA聚合酶
- 分节段基因组和重配(正黏病毒科)
- 抗原性漂移和抗原性转变
- 副黏病毒科(麻疹、腮腺炎、呼吸道合胞病毒)
- 弹状病毒科和狂犬病
- 嗜神经性
- 麻疹的高度传染性
Key theories
- 流感中的抗原性漂移和转变
- 流感病毒通过表面蛋白的渐进点突变(漂移)以及在甲型流感中通过毒株间基因组节段的重配(转变)来逃避免疫,后者能够产生大流行病毒。
Mechanisms
由于负链基因组不能被核糖体读取,这些病毒必须携带一种病毒体相关的RNA依赖性RNA聚合酶,在进入细胞后合成信使RNA。流感病毒具有分节段的基因组,这使得当两种毒株共同感染一个细胞时能够发生基因重配,并导致可能产生大流行毒株的突然抗原性转变(antigenic shift),而渐进性突变则产生季节性流行背后的抗原性漂移(antigenic drift)。麻疹等副黏病毒通过呼吸道有效传播并可能抑制免疫,而弹状病毒狂犬病病毒则沿着周围神经传播到中枢神经系统,这解释了其一旦出现临床症状后神经嗜性且几乎总是致命的病程。
Clinical relevance
负链RNA病毒引起主要的人类疾病,包括季节性流感和大流行性流感、麻疹及其并发症以及狂犬病。它们的生物学特性解释了为什么流感疫苗必须更新,为什么麻疹需要非常高的人群免疫力才能控制,以及为什么狂犬病是在症状出现前预防而不是之后治疗。
Epidemiology
流感引起周期性季节性流行和周期性大流行;在免疫接种覆盖率低的地区,麻疹仍然是儿童死亡的主要可预防原因,尽管随着疫苗接种的扩大,全球死亡率大幅下降;狂犬病每年导致数万人死亡,主要通过流行地区的狗传播。
Evidence & guidelines
参考病毒学教科书和权威综述描述了这些家族的生物学特性,基于监测的模型记录了麻疹疫苗接种对全球死亡率的影响;流感综述总结了持续疫苗重新配方的漂移和转变基础(在证据层面描述,而非个人建议)。
History
流感大流行,其中1918年最具毁灭性,确立了正黏病毒作为一种反复出现的全球威胁,并推动了抗原变异的研究。麻疹被定性为一种高度传染性的副黏病毒,并成为大规模疫苗接种运动的目标,而狂犬病作为最古老的已知感染之一,是巴斯德开发早期暴露后疫苗的疾病,这定义了现代弹状病毒预防方法。
Key figures
- Yoshihiro Kawaoka
- Robert Webster
- Thiravat Hemachudha
Related topics
Seminal works
- horimoto-2005
- simons-2012
- hemachudha-2002
Frequently asked questions
- 为什么流感疫苗每年都会变化?
- 流感表面蛋白持续突变(抗原性漂移),甲型流感可以重配其分节段基因组(抗原性转变),因此流行的毒株会发生变化,疫苗会定期重新配方以匹配它们。
- 为什么狂犬病一旦出现症状几乎总是致命的?
- 狂犬病病毒沿着神经传播到中枢神经系统;当神经系统症状出现时,感染已在中枢神经系统建立,这就是为什么预防依赖于在症状出现前及时采取暴露后措施。