輪狀病毒感染的腸道外損傷的發(fā)病機制！

　　【摘要】輪狀病毒是引起嬰幼兒秋冬季腹瀉最常見的病原體，輪狀病毒感染不僅可引起嚴重的胃腸道癥狀，胃腸道外的表現(xiàn)累及循環(huán)、神經、呼吸等人體多個系統(tǒng)。在治療輪狀病毒感染性腹瀉時，不僅要糾正嚴重的脫水、酸中毒及離子紊亂，更需要注意各臟器功能的保護。

　　輪狀病毒是一種常見的引起嬰幼兒腹瀉的病毒。每年約有1.4億嬰幼兒因輪狀病毒感染腹瀉，其中約80萬嬰幼兒因此死亡，發(fā)展中國家因技術條件有限發(fā)病率和病死率更高。

　　輪狀病毒屬呼腸孤病毒科，主要侵犯十二指腸及空腸近端黏膜上皮細胞。近年來，輪狀病毒感染引發(fā)的腸道外表現(xiàn)越發(fā)被重視。發(fā)生的機制可能有病毒血癥、抗原途徑、淋巴途徑、非結構蛋白1（NSP1）誘導降解干擾素調節(jié)因子3的含量來破壞宿主的天然免疫反應，最終導致腸道外的病毒播散和器官損害。

　　一、輪狀病毒致循環(huán)系統(tǒng)受累

　　多項研究表明輪狀病毒感染可造成心肌損害。實驗室檢查多發(fā)現(xiàn)有血清心肌酶譜升高。少數(shù)患兒可出現(xiàn)暴發(fā)性心肌炎而危及生命，主要表現(xiàn)精神萎靡、面色灰白、心音低鈍、肌鈣蛋白I及肌鈣蛋白T明顯升高。

　　輪狀病毒自身可直接損傷心肌細胞；同時輪狀病毒可通過胃腸道黏膜向深處的固有層淋巴細胞膜侵犯，最終導致病毒血癥。采用RT-PCR技術即可在患兒血液中檢測到核酸，充分證明病毒血癥的存在。另外輪狀病毒感染機體后會激活機體的炎癥反應，多種炎癥因子大量釋放，其中NF-κB是體內極為重要的一類轉錄因子，在機體炎癥反應的完成過程中處于核心環(huán)節(jié)，參與免疫功能的調節(jié)和炎性因子生成的調節(jié)。

　　NF-κB通過與基因激動子區(qū)域結合來促進IL-1、IL-6、IL-8等多種炎性因子的表達。IL-6和IL-8進而促進TNF-α、IL-1等多種炎癥因子分泌。另外IL-17和IL-23是新近研究發(fā)現(xiàn)的促炎因子，參與炎癥反應的級聯(lián)放大。高遷移率族蛋白1（highmobilitygroupbox1protein，HMGB1）是一類新型炎癥介質，能夠激活多種炎性細胞、促進多種炎癥因子釋放。這些由輪狀病毒誘發(fā)釋放的炎癥因子的大量合成是造成心肌細胞損傷的病理基礎；最后，輪狀病毒感染引發(fā)嚴重腹瀉造成的脫水、血液濃縮、酸中毒，引起循環(huán)障礙，機體代謝紊亂等，均可造成心肌損害。羥丁酸脫氫酶（HBDH）、CK-MB心肌損傷時活力上升快，是心肌損傷特異而敏感的指標。心肌損害程度與其病情輕重密切相關，特別與脫水和酸中毒密切相關。心肌酶的改變可作為輪狀病毒腸炎心肌損害診斷的重要依據，也是監(jiān)測患兒病情變化的重要指標。

　　二、輪狀病毒致中樞神經系統(tǒng)受累

　　輪狀病毒感染性腹瀉常并發(fā)腦炎、腦膜炎、良性驚厥及其他中樞神經系統(tǒng)損傷。輪狀病毒所致腦炎及驚厥一般無特殊癥狀，腦脊液無明顯改變或改變輕微，細菌培養(yǎng)陰性是本病的特點，多數(shù)不需特殊治療，預后較好。有學者在輪狀病毒感染患兒血液、腦脊液中與大便中檢出的輪狀病毒-RNA有著相同的結構蛋白區(qū)Vp7，同樣證明了輪狀病毒病毒血癥的存在，并且同時感染了腸道與中樞神經系統(tǒng)，從而推測輪狀病毒所引起的中樞神經系統(tǒng)感染是驚厥發(fā)作的直接原因。同時輪狀病毒可影響腸道及大腦的鈣動員、鈣通道活性，從而擾亂神經傳導產生癲癇樣放電。在胃腸道及大腦內有著共同的肽類激素，嬰幼兒因感染病毒性腸炎影響了激素的合成，降低腦神經元興奮閾值導致驚厥的發(fā)生。一氧化氮（nitircoxide，NO）為一種神經遞質，可輕易穿過細胞膜，通過增加細胞內環(huán)磷酸鳥苷的水平實現(xiàn)復雜的生物調節(jié)功能，增強神經傳導、激活免疫反應。通過對輪狀病毒腸炎相關的驚厥患兒與普通熱驚厥、腦炎病例的對比研究發(fā)現(xiàn)，輪狀病毒腸炎合并驚厥患兒體內NO合成限速酶明顯增強，使NO在血液及腦脊液內異常堆積，而致受到感染的組織內自由基、細胞因子等炎性物質積聚，進一步促進NO合成，其毒性作用引起驚厥發(fā)作。另外，輪狀病毒腸炎引發(fā)的嚴重脫水，酸中毒及血清鈉、鈣等離子紊亂，亦可能引發(fā)抽搐。

　　三、胃腸道以外的消化系統(tǒng)受累

　　1．肝臟受累患兒多表現(xiàn)為發(fā)熱、惡心、嘔吐及食欲減退等癥狀，轉氨酶指標升高，有些患兒伴有肝臟腫大。目前輪狀病毒性腸炎致肝臟損傷的機制尚不完全清楚。有學者在4例嚴重免疫缺陷合并輪狀病毒感染的患兒的肝細胞質內及核周均發(fā)現(xiàn)病毒結構抗原，證實輪狀病毒具有嗜肝組織的特性。同時在感染人輪狀病毒的小鼠模型的肝臟中證實了肝臟的炎癥改變，除此之外肝細胞中存在大量脂滴和空泡，由此提示輪狀病毒所致肝臟損傷如同丙型病毒性肝炎一樣，也具有肝臟脂肪變的病理特征；肝臟超微結構也顯示線粒體病變尤為顯著，推測輪狀病毒侵犯肝臟后可能亦影響肝細胞能量代謝的場所，導致能量代謝紊亂。

　　有文獻報道不同年齡組患兒感染輪狀病毒后肝功能異常發(fā)生率有明顯差異，年齡越小ALT升高者越多?？紤]原因可能是年齡小的患兒肝細胞功能尚不健全，肝臟解毒功能差，對各種感染相對敏感，各種酶的活性不穩(wěn)定；另外年齡小的患兒免疫功能尚不完善，血清免疫球蛋白，包括IgM、胃腸道分泌型IgA等不足，受感染、發(fā)熱等影響易引起肝細胞發(fā)生損傷。有研究發(fā)現(xiàn)，細胞因子IL-6、IL-10、IFN-γ和TNF-α僅均與輪狀病毒的感染密切相關。同時IL-6、IL-10及TNF-α表達量與輪狀病毒感染導致的肝損傷及肝損傷的嚴重程度具有顯著的相關性。

　　國外有研究采用經腹腔接種方法，建立輪狀病毒所致的膽汁淤積、先天性肝外膽管閉鎖動物模型，證實輪狀病毒是導致這一病理改變的最佳病原體之一。輪狀病毒引起膽道閉鎖可能為病毒感染后不僅可直接引起感染的膽管上皮細胞凋亡或死亡，還可上調多種炎癥介質與細胞因子，這些因子相互作用引起了更為廣泛的炎癥反應，造成了肝內外膽管的進行性損傷，并且最近的人體和動物研究都表明了感染因素與炎癥反應的相互作用可能是引起膽汁淤積的發(fā)病機制。在急性輪狀病毒胃腸炎嬰幼兒中少見輪狀病毒引起膽道病變的病例，由此推測輪狀病毒嗜膽細胞可能具有一定的年齡特異性。有研究發(fā)現(xiàn)膽道閉鎖除與病毒數(shù)量有關外，輪狀病毒引起先天性膽道閉鎖，一般發(fā)生在生后12h內新生動物，此后新生兒不易發(fā)生，考慮可能與免疫有關。

　　2．胰腺受累周最名等從28例伴腹瀉的急性胰腺炎患兒入院當日大便中檢出輪狀病毒陽性7例，伴血清陽性5例。均無明顯誘因發(fā)病；大便特征與輪狀病毒腹瀉相似，腹部B超或CT顯示胰腺不同程度腫大、肝膽及胰管無異常發(fā)現(xiàn)。腹瀉停止后血清輪狀病毒陰性、胰腺炎癥狀也基本緩解，治愈出院后隨訪4個月～5年，均未發(fā)現(xiàn)后遺癥，提示該7

　　例患兒急性胰腺炎可能與輪狀病毒感染有關。國外有文獻報道輪狀病毒可以在胰腺細胞內生長，輪狀病毒具有嗜胰腺組織的特性，輪狀病毒的基因序列與人類胰島某部分組織的抗原決定簇高度相似，輪狀病毒感染可觸發(fā)或加重遺傳易患兒胰島的自身免疫。這對將胰腺也列為輪狀病毒全身感染的監(jiān)測對象，以及對胰腺受損患兒的遠期追蹤觀察提供了有價值的參考資料。

　　四、免疫系統(tǒng)受損由于輪狀病毒首先侵犯腸道黏膜上皮細胞，其免疫反應呈現(xiàn)典型的黏膜免疫反應特點。有研究結果表明，兒童感染輪狀病毒后，外周血主要淋巴細胞的比例發(fā)生變化，代表B細胞的CDl9+細胞所占比例有明顯升高，血漿中產生了針對輪狀病毒的IgM、IgA和IgG3種特異性抗體；長期以來這些抗體被用來作為評價輪狀病毒免疫應答的重要指標。同時發(fā)現(xiàn)患兒血漿和糞便中輪狀病毒特異性IgA的水平與腹瀉的疾病嚴重程度有關，腹瀉持續(xù)時間長于6d、每天大便次數(shù)超過5次或有嘔吐的患兒，糞便或血漿中的IgA滴度更高。這可認為是腹瀉病情嚴重者可能在腸道上皮細胞內有更多的輪狀病毒的感染和增殖，并刺激局部淋巴組織產生更為強烈的免疫反應，從而產生更多的IgA抗體。另外有文獻報道合并腸道外感染的患兒血IgA、IgM較腸道內感染患兒明顯降低，說明合并腸道外感染患兒的免疫功能紊亂問題更為突出，免疫功能低下的患兒容易發(fā)生病毒血癥，更易合并其他臟器損傷。合并腸道外感染患補體C3降低尤其明顯，推測補體C3參與了輪狀病毒腸炎的免疫病理損傷過程。監(jiān)測患兒血清免疫球蛋白及補體變化有助判斷輪狀病毒腸炎的輕重程度和預后。

　　有研究報道輪狀病毒感染急性期患兒外周血CD3+、CD4+細胞計數(shù)降低，CD8+細胞計數(shù)明顯升高，CD4+／CD8+降低，免疫調節(jié)功能紊亂，使T細胞不能有效的輔助／抑制免疫功能，導致殺傷性T細胞不能發(fā)揮其細胞介導的細胞毒作用，從而影響機體的細胞免疫功能。此外，各類炎癥因子刺激或抑制病毒在宿主中的增殖，各種細胞因子相互轉化、調控、誘導，構成一個廣泛、復雜的網絡，任何一個細胞因子的平衡失調，都將使機體容易感染輪狀病毒。

　　五、呼吸系統(tǒng)損害有學者報道輪狀病毒感染有40％伴有呼吸道癥狀，且有22％只有上感而無腹瀉。在輪狀病毒感染期間，鼻炎、咽炎、扁桃體炎、急性喉炎及下呼吸道炎癥均有發(fā)生，患兒的咽分泌物及糞便標本中同時檢測到同型輪狀病毒，由此可證實輪狀病毒引起腸道感染的同時還可以引起呼吸道感染。有研究發(fā)現(xiàn)輪狀病毒感染患兒的鼻咽沖洗物、咽部的立方上皮、杯狀細胞及呼吸道移行上皮細胞中均存在輪狀病毒。

　　輪狀病毒腸炎患兒呼吸道癥狀隨腹瀉好轉而好轉；重癥腹瀉病例多，病程持續(xù)時間長。并發(fā)呼吸道感染的輪狀病毒腸炎在年齡上也有一定的分布特點，有文獻報道＜6個月組無l例并呼吸道感染；6個月～1歲組雖然易患輪狀病毒腸炎，但并呼吸道感染明顯低于l～2歲組。

　　六、腎臟損害

　　輪狀病毒腎臟損害的研究較少。目前已有研究發(fā)現(xiàn)在輪狀病毒感染患者的腎臟內檢測到輪狀病毒抗原，但缺乏進一步的研究。綜合文獻發(fā)現(xiàn)，輪狀病毒腸炎患兒可出現(xiàn)血β2-MG、血清胱抑素C（CysC）、尿視黃醇結合蛋白異常增高，說明輪狀病毒可以造成腎臟損害，與病毒血癥、脫水、循環(huán)不良存在一定的關聯(lián)，但損害是輕微的、可逆的。具體的腎臟損害機制尚需進一步研究。

　　七、其他

　　有報道輪狀病毒感染可引起血液系統(tǒng)損害，如血小板減少性紫癜及成人的微血管病性溶血等。

　　臨床上應重視輪狀病毒感染，在注意到腹瀉引起的脫水、電解質及酸堿平衡紊亂對患兒所造成的危害及腸道感染的同時，應同時重視腸道外損害，早期發(fā)現(xiàn)腸道外損害，并對其進行干預和治療，避免對患兒造成更大的傷害。