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第三章 手足口病发病机制与病理
第一节 EV71所致神经损伤机制
EV71从咽部或胃肠道侵入人体。EV71具有的肠道病毒特征性结构和生化特征,使其能够抵抗胃肠酸性环境及各种蛋白酶的灭活作用,从而定植和入侵鼻咽部、胃肠局部黏膜,选择性地与集合淋巴结的特殊微褶细胞(microfold cell)结合并被转胞(transcytosed)进入淋巴样组织并在其中繁殖;若机体能及时应答产生足量的针对EV71衣壳蛋白VP1的中和抗体,将病毒清除,可不发病而呈隐形感染;若病毒进入血流,则形成第一次病毒血症,引起前驱局部症状,此时若体内有足量中和抗体,病毒被清除,可使疾病停止发展(钝挫型感染)。如感染病毒量大、毒力强或机体免疫功能差,则病毒血症可导致EV71扩散入侵至全身网状内皮组织、深层淋巴结、肝、脾、骨髓等处并大量繁殖,随后更多的病毒进入血液循环,引起第二次病毒血症,使EV71最后进入靶器官细胞,如:脊髓、脑、脑膜、心肌、横纹肌和皮肤黏膜等,引起病变 [1]。Wong等 [2]发现中枢神经系统内主要病变部位在脑桥组织,病理学检查可见血管周围套袖样病变及脑实质内炎症细胞浸润。而同位于脑桥内的椎体束则没有观察到上述现象。EV71首先破坏脑干组织特定的具有调节功能的结构,引起自主神经功能的紊乱,最终导致肺水肿。
组织病理学研究发现,死亡病例表现为严重的中枢神经系统的病变,主要表现在脑干、脊髓和丘脑。EV71感染中枢神经系统直接致病的证据为:可以从EV71感染手足口病患儿脑脊液、或死亡患者脑和脊髓组织标本中分离出病毒核酸 [3]。免疫组织化学分析表明,EV71型病毒抗原主要出现于中枢神经系统的神经元细胞(图3-1)、胶质细胞、炎症细胞以及肠道上皮细胞中,但骨骼肌组织表现为EV71型病毒抗原阴性 [4]。从死亡患者尸检发现,脑干和脊髓存在广泛炎症细胞浸润,以灰质部分更甚。炎症改变主要表现为:①血管周围白细胞聚集,以单核细胞浸润为主;②噬神经性的灰质前角运动神经元退变和坏死;③出现明显的小神经胶质细胞结节性增生。
EV71感染神经元细胞体后,病毒大量复制并释放病毒颗粒,扰乱细胞代谢,直接导致机体组织细胞损伤。对并发急性横贯性脊髓炎的EV71感染手足口病患儿的脊髓组织进行病理学检查显示,脊髓灰白质的急性坏死灶及其血管周围的淋巴细胞性浸润,提示小血管炎可能是本病的主要致病机制。同时多项研究证实,EV71感染手足口病患儿血浆及脑脊液中IL-10、IFN-γ、IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-8等细胞因子或前炎症细胞因子均可以明显升高,也提示免疫机制介导了神经元的细胞病变。
图3-1 EV71感染HFMD患儿神经元抗原免疫染色图及电镜图
注:A,神经元和神经突触内的EV71抗原免疫染色;B,坏死区域内A的EV71抗原免疫染色;C,神经元内核糖核酸病毒颗粒排列(电镜)。
(图片来源:http:/ /www. medscape. com)