病毒小百科(第3期)——馬爾堡病毒:毒力與伊波拉病毒媲美的病毒

2021-01-15 中國科學院武漢病毒研究所

2014年9月,西非的伊波拉病毒正在肆虐,烏幹達又出現了一起類似出血熱症狀(起病急,高熱、嘔吐、多部位劇痛、多器官大量出血)的死亡病例,確診為與伊波拉病毒為同一家族的馬爾堡病毒感染。同時,與死者有密切接觸的197人被隔離觀察。好在沒有進一步的傳播,否則又是一場「生化危機」。該病毒為什麼會受到如此重視?這得從頭說起。


馬爾堡病毒的發現與爆發狀況


馬爾堡病毒首次出現於1967年8月,在德國的馬爾堡、法蘭克福,和前南斯拉夫的貝爾格拉德,實驗室的工作人員感染了一種未知的傳染病。當時的31個病人(25名原發感染,6人二次感染)發展為極為嚴重的症狀,最終引起7人死亡。感染源追溯到一批從烏幹達運輸至三地的非洲綠猴(Africangreenmonkeys,Chlorocebusaethiops)。經過科學家的努力,分離得到的病原體是一種前所未見的絲狀病毒,並以當時發病最多的馬爾堡命名為馬爾堡病毒,由於該病毒引起的病症多為發熱及出血,遂將該病毒引起的疾病命名為馬爾堡出血熱。

圖:1967年馬爾堡病毒爆發中分離的病毒的電子顯微鏡照片。[1]


後來在1976年首次出現的伊波拉病毒,科學家將其與馬爾堡病毒一起建立了一類新的病毒家族,以病毒形態命名為絲狀病毒家族(Filoviridae)。


自1967年,馬爾堡病毒絕跡八年,直到1975年在南非的約翰尼斯堡的一家醫院接待了一位穿過非洲辛巴威的澳大利亞人,他的症狀讓人回想起了1967年歐洲爆發的馬爾堡出血熱。這位旅行者死後,疾病傳染給他的同伴和一位照料他的護士,起先懷疑是拉薩熱,病人被隔離,很快限制了病毒的傳播和爆發。二次感染的兩例病人恢復,馬爾堡病毒被確診為這次疾病的感染源。從1975-1985年間,馬爾堡出血熱只在東部和南部非洲零星發生。由於馬爾堡出血熱引起的死亡率明顯低於伊波拉病毒引起的疾病,馬爾堡病毒一度被認為比伊波拉疾病危害程度要小。直到1998-2000年間及2004-2005年間馬爾堡病毒的兩次大爆發,改變了這種觀點。1998-2000年,在剛果民主共和國的金礦礦工集體感染了馬爾堡病毒,加上後續的傳染,共引起154人感染,128例死亡,死亡率83%;2004-2005年,在非洲安哥拉爆發的馬爾堡病毒感染人數374例,死亡329例,死亡率高達88%。表明了馬爾堡病毒對公共健康的危害與伊波拉病毒同樣嚴重。


馬爾堡病毒的來源


馬爾堡病毒是一種來源於動物的傳染病源,存在於非洲某些區域的健康宿主中。人和靈長類動物為二次宿主,表現出極高的致病性及極高的死亡率。科學家經過數年努力,嘗試在沙哈拉以南的非洲找到絲狀病毒感染的自然宿主,並未成功。但科學家發現,迄今為止絕大多數馬爾堡病毒的爆發都與人類進入棲息蝙蝠的洞穴有關,因而蝙蝠被懷疑在病毒的傳播周期中起著重要作用。2007年科學家從一種埃及果蝠的健康群中分離了一株馬爾堡病毒,與同年烏幹達感染的馬爾堡病毒為同一株。不過現在還不確定埃及果蝠就是馬爾堡病毒的唯一宿主,或者說不清楚埃及果蝠為該病毒的天然儲庫或僅僅只是中間宿主。


圖:埃及果蝠及烏幹達maramagambo森林的洞穴。


馬爾堡病毒的感染途徑


初次感染馬爾堡病毒的病人是通過接觸被感染動物感染的,儲存宿主(幾種蝙蝠物種)或二次感染宿主如靈長類動物。人與人之間的傳播主要是通過直接接觸馬爾堡病毒感染者的血液或體液(包括唾液、汗液、糞便、尿液、眼淚和母乳)。典型的暴露風險包括醫療護理馬爾堡出血熱病人以及不使用正確的保護方式處理病人屍體。需要特別注意的是,該病毒在淚液、精液及肝活組織中可持續存在數星期至數月,因此持續監測恢復期的病毒尤為重要。


馬爾堡病毒的發病機制


馬爾堡病毒發病的具體機制還不十分清楚,一系列的屍體解剖學和對靈長類動物的研究揭示了馬爾堡病毒感染的部分機制。馬爾堡病毒通過細小的皮膚損傷或黏膜進入機體的體內。進入機體後,能感染機體的各器官組織,主要攻擊對象是單核吞噬細胞系統,包括單核細胞、巨噬細胞和樹突細胞。在淋巴結、肝臟和脾臟中進行複製,在馬爾堡病毒感染晚期在人體的各器官都能檢測到病毒存在。在整個感染過程中導致大量淋巴細胞凋亡及免疫抑制;受感染的巨噬細胞產生各種介質,並通過各種途徑導致嚴重病變,如細胞表面表達組織因子引發播散性血管內凝血;細胞因子和趨化因子的釋放導致血管功能失調、低血壓和多臟器功能衰竭等。


馬爾堡病毒的病程及臨床症狀


根據三次大爆發:1967年德國和南斯拉夫,1998-2000年剛果民主共和國和2004-2005年的安哥拉,總結出如下臨床表現:馬爾堡病毒發病周期為3-21天(典型的是5-10天),與感染量和感染途徑相關。病程分為三個階段:初始階段、早期、晚期(或康復期,根據疾病結果)。初始階段為第1-4天,該階段的症狀類似於流感:高燒39-40度、嚴重頭疼、畏寒、肌肉痛、虛脫以及精神不振。50-75%的病人還有虛脫症狀及胃腸道症狀包括厭食、腹痛、嚴重的噁心、嘔吐以及水洩。在第4-5天發展為黏膜疹、言語障礙和嚴重的耳鼻喉炎。特徵性的斑丘疹是區別於流感和瘧疾的典型症狀。此外伴隨著其它常見的症狀如淋巴結腫大、白細胞減少和血小板減少。疾病早期(第5-9天),該期間疾病症狀表現為神經系統病症,包括腦炎、神志不清及精神失常。病人通常會發展為呼吸困難和不正常的血管滲透,特別是結膜組織充血和水腫。這個階段的後期,75%的病人會表現出出血症狀,如血斑、黏膜出血、血腹瀉、吐血和瘀斑等。該階段多器官受損,包括胰腺、腎及肝等。晚期或康復期(第13天-),根據疾病的發展,在該期間,病人要麼死亡要麼進入恢復期。典型的症狀包括:不安定、緩和、混亂、痴呆、抽搐以及代謝紊亂、多器官失常、休克、昏迷等。死亡一般出現在症狀開始的第8-16天。通常是休克和多器官衰竭後導致死亡。


馬爾堡病毒感染的確診


馬爾堡病毒感染的很多臨床症狀和與一些其它的傳染病,如瘧疾、傷寒等非常相似,使得馬爾堡出血熱的診斷非常棘手。但是,在疫區,如果病人有感染馬爾堡出血熱的早期症狀,就應該疑似為馬爾堡出血熱被隔離,並且需要立刻採集病人樣本測試感染源。馬爾堡病毒的檢測需要在三級生物安全實驗室進行,一般的醫院和健康部門都不具備,因而,臨床評價對於馬爾堡病毒感染的初步診斷非常重要。馬爾堡病毒感染的確切診斷只能在實驗室內。疾病爆發期間,流動實驗室一般採用酶聯免疫吸附方法(ELISA,enzyme-linkedimmunosorbentassay)和反轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR,reversetranscriptase-polymerasechainreaction)方法進行快速篩查。更靈敏和定量的檢測方法:現場實時定量RT-PCR,已成功用於2004-2005安哥拉馬爾堡疫情爆發時的檢測。此外還有血清中和測試、免疫組化和病毒分離培養等方法,可進一步對病原體進行證實,但都需要在高等級生物安全實驗室中進行。


治療與疫苗


目前對於馬爾堡病毒感染沒有特效治療藥物或疫苗。在疾病爆發時期,對於馬爾堡病毒感染者通常使用支持性治療(如輸液、抗生素、輸血等),通過延長生存時間來增加生存率。相關的藥物的疫苗正在研發階段,希望不久的將來科學家能發現有效治療馬爾堡病毒感染的途徑及生產預防該疾病的疫苗。


預防措施


由於沒有有效的藥物或疫苗,馬爾堡病毒感染爆發期間,採取的預防措施對於疾病的控制尤為重要。控制疾病爆發期傳播的主要聚焦點在於預防二次感染以及降低更進一步的初級感染。降低人與人及人與動物之間的傳播風險,提高馬爾堡病毒感染的風險意識和個人防護意識,是降低這類傳染病擴散以及降低死亡的有效方法。如圖所示,在馬爾堡出血熱爆發期間,最有效的措施是採取嚴格的隔離措施,醫護人員應該全副武裝(防護面罩/防護口罩+護目鏡+防護帽、手套、防護服、和鞋套);應該儘量使用負壓病房;患者使用的針頭、醫療設備、患者排洩物等等都必須嚴格消毒處理;病人屍體也應嚴格處理。病人的接觸者和可疑的接觸者應嚴格隔離觀察至少21天。

此外,常規時期在潛在感染地區,對疾病的預防也極為重要。非疾病爆發期,對非洲潛在感染地區的動物養殖場需要進行常規性的檢測,避免動物與果蝠接觸產生感染,這類感染會潛在增加病毒傳播,引起或增加馬爾堡出血熱的爆發。另外,還需要對礦工或進入潛在感染地區特別是進入洞穴的人員健康情況進行監測。



圖:馬爾堡疾病爆發的控制。[2]


結束語

隨著世界的全球化,交通越發便利,人口流動越發頻繁,使得烈性病毒也在全球化。因而先前只在某個限制區域傳播的病毒,如非洲的馬爾堡病毒與伊波拉病毒、中東的中東呼吸症候群,也可能將不受地域限制的來到每個人身邊。在疾病爆發期間,只有把握了病毒的特性,積極做好預防工作,才能更好地與烈性病毒作鬥爭。


參考文獻:

1.Slenczka,W.andH.D.Klenk(2007)."FortyyearsofMarburgvirus."JournalofInfectiousDiseases196:S131-S135.

2.Brauburger,K.,A.J.Hume,etal.(2012)."Forty-FiveYearsofMarburgVirusResearch."Viruses-Basel4(10):1878-1927.

3.http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs_marburg/en/

4.http://www.moh.gov.cn/mohyzs/s3573/200804/27388.shtml

5.http://www.cdc.gov/vhf/marburg/index.html


相關焦點

  • 分子計算機檢測伊波拉病毒和馬爾堡病毒
    根據世界衛生組織的最新報告,早期發現是減緩伊波拉病毒爆發的關鍵,例如目前正在西非蔓延的伊波拉疫情,估計已經感染了近1000人 。研究人員說,分子計算機有朝一日可以簡化生物醫學分析的分析,就像那些用於診斷伊波拉病毒的分析一樣。
  • 伊波拉病毒、馬爾堡病毒有多可怕?
    作為自然疫源性人畜共患性疾病,自然儲存宿主可能為狐蝠科的果蝠,「借刀殺人」是兩病毒慣用的伎倆,感染伊波拉病毒/馬爾堡病毒的大猩猩、黑猩猩、猴、羚羊、豪豬等野生動物可為首發病例的傳染源,伊波拉/馬爾堡病的「受害人」為本病主要傳染源。北京佑安醫院感染綜合科主任醫師牟丹蕾介紹,接觸傳播是兩病毒的主要傳播途徑。
  • PNAS: 科學家首次發現伊波拉病毒和馬爾堡病毒的受體
    儘管經過大量研究,關於致命性的線狀病毒伊波拉病毒和馬爾堡病毒的細胞受體,至今還沒有找到。這裡,研究人員發現T細胞免疫球蛋白和粘蛋白結構域1(即TIM-1)結合到薩伊伊波拉病毒(EBOV)糖蛋白的受體結合結構域,以及在一些伊波拉病毒很少感染的細胞裡TIM-1的異常表達能夠10到30倍地提高EBOV對它們的感染能力。
  • 伊波拉姊妹病毒,致死率可達90%的馬爾堡病毒的自然宿主...
    馬爾堡病毒(MARV)可引起馬爾堡出血熱(MVD),最先在德國馬爾堡發現,因此而得名,它又被稱為伊波拉病毒的姊妹,同屬絲狀病毒。絲狀病毒,包括伊波拉病毒、馬爾堡病毒等,具有極高的傳染性,對人類危害極大,由於特有的生物學性質和致病力,這類病毒有可能用作生物戰劑
  • 伊波拉姊妹病毒,致死率可達90%的馬爾堡病毒的自然宿主被證實為蝙蝠
    ,馬爾堡病毒為伊波拉病毒的近親,病死率可高達90%。(MARV)可引起馬爾堡出血熱(MVD),最先在德國馬爾堡發現,因此而得名,它又被稱為伊波拉病毒的姊妹,同屬絲狀病毒。 馬爾堡病毒、伊波拉病毒感染後,會在體內迅速擴散、大量繁殖,襲擊多個器官,使之發生變形、壞死,並慢慢被分解。病人先是內出血,繼而七竅流血不止,並不斷將體內器官的壞死組織從口中嘔出,最後因廣泛內出血、腦部受損等原因而死亡。
  • 伊波拉姊妹病毒,致死率可達90%的馬爾堡病毒的自然宿主終於被發現了,還有人養它當寵物
    ,馬爾堡病毒為伊波拉病毒的近親,病死率可高達90%。馬爾堡病毒(MARV)可引起馬爾堡出血熱(MVD),最先在德國馬爾堡發現,因此而得名,它又被稱為伊波拉病毒的姊妹,同屬絲狀病毒。2005年,有記錄以來最大的馬爾堡病毒疫情發生在非洲安哥拉,252個已知病例中有227人死亡,這是包括2013-2016年西非伊波拉病毒暴發在內的所有大型病毒暴發的最高病死率,病死率高達90%。非人類靈長類動物感染實驗中,馬爾堡病毒安哥拉病毒株似乎比所有其他馬爾堡病毒毒株具有更強的毒性。
  • 【文獻閱讀】中加科學家聯合發現馬爾堡病毒基因組的廣泛變異!
    他們的研究發現兩個區域經歷著大量改變,即NP和VP35基因之間的區域和VP40蛋白的前100個胺基酸,也揭示了在病毒適應新宿主時,只有少數區域攜帶大部分的變異,且許多變異在適應的早期就基本固定了的現象。該工作是首次對馬爾堡病毒適應宿主變異的細緻的研究,完善了對馬爾堡病毒與毒力相關基因變異的認識,且為伊波拉病毒的監測提供了新的思路。
  • 中科院微生物所劉文軍團隊伊波拉病毒和馬爾堡病毒快檢產品獲得國內首個歐盟CE認證
    伊波拉病毒是烈性傳染病伊波拉出血熱的病原體,被世界衛生組織列為對人類危害最嚴重的病毒之一,在生物安全等級上被列為最危險的第4級病毒。
  • 馬爾堡病毒肆虐安哥拉
    世衛組織說,由於與感染者和死者接觸的親屬較多,潛在的感染者人數還可能增加,因此,馬爾堡疫情尚未完全得到控制。但世界衛生組織同時強調,此次馬爾堡疫情仍屬地區性疫情,遠沒有達到發出「國際旅遊勸阻警報」的程度,因此,國際社會不必過度驚慌。    馬爾堡病毒首次於1967年在德國馬爾堡市的一家實驗室中發生傳染而得名。
  • 和伊波拉十分相似的馬爾堡病毒,名氣略小,威力卻一點不差
    上一期,我們介紹了恐怖的伊波拉病毒,相信看過那篇文章的朋友,都對伊波拉病毒的致死率和患者的慘狀有了深切的感受。今天,我們要介紹的,是伊波拉病毒的「兄弟」,和它齊名的恐怖病毒——馬爾堡病毒。我們作過介紹,人們根據病毒的危險性將病毒分為四個等級,級數越高,代表危險性越高。即便是愛滋病和SARS,都只能排在3級,而馬爾堡病毒和伊波拉病毒並肩,歸類為4級病毒。那麼,馬爾堡病毒究竟有多大的威力呢?事情還要從1967年說起。當時,德國的一些醫藥醫療機構從非洲採購了一批非洲綠猴,以用於研究治療小兒麻痺的藥物。
  • 帕爾馬市街頭驚現被列為生物性危害第四級病毒-伊波拉病毒?
    近日,在馬略卡帕爾馬市市中心附近出現疑似伊波拉病毒感染的血液試管!維基百科,自由的百科全書:伊波拉病毒(英語:Ebola virus)是絲狀病毒科的其中一種病毒,可導致伊波拉出血熱,罹患此病可致人於死,包含數種不同程度的症狀(包括噁心、嘔吐、腹瀉、膚色改變
  • 嚴防伊波拉病毒全球擴散 最兇險病毒株致死率為90%
    伊波拉病毒與馬堡病毒相似,是一種絲狀病毒,由5個獨特的亞型構成,其中薩伊、蘇丹和象牙海岸3個亞型被確認為對人類致病。由於伊波拉的高致死率和可通過接觸傳播,世界衛生組織把伊波拉列為對人類危害最嚴重的病毒之一——第四級病毒。   第四級病毒是指在實驗室裡進行分離、實驗微生物組織結構時安全隔離分級的最高等級,它們給人類造成致命的疾病,並且在絕大多數情況下是不可救治的,死亡率最高。
  • 《血疫:伊波拉的故事》:人類也許才是地球的「病毒」
    2 來去無蹤的絲狀病毒 伊波拉病毒的生物安全等級為4級(愛滋病為3級,SARS為3級),主要通過病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途徑傳播,尚未有任何被證實有效的疫苗。
  • 科技日曆|43年前,「非洲死神」伊波拉病毒首次在電子顯微鏡下被發現
    這就是伊波拉病毒——直到那一刻才被發現。就在這一事件的幾天前,美國疾病控制和預防中心(CDC)從薩伊送來了一箱標本,當時薩伊正在爆發馬爾堡病毒疫情。裝有受感染病人血液和標本的試管已經破裂,但疾病預防控制中心(CDC)病毒學家帕特裡夏·韋伯(Patricia Webb)戴上手套,設法把包裹標本的棉花中的一滴液體擠進了猴子腎臟細胞的試管。
  • 警惕伊波拉病毒疫情再次爆發
    綜合媒體4月14日報導,13日,剛果(金)再次發現1例伊波拉確診病例,這是今年4月以來發現的第3例伊波拉病例。媒體報導,新增病例為1名7歲兒童,曾與前2例確診患者在同一家衛生中心就醫。伊波拉疫情防控任重道遠:伊波拉病毒於1976年在蘇丹南部和剛果(金)的伊波拉河地區被發現,是一種十分罕見的病毒。它能引起人類和其他靈長類動物產生伊波拉出血熱,是當今世界上最致命的病毒性出血熱,感染者症狀與同為纖維病毒的馬爾堡病毒極為相似,症狀包括噁心、嘔吐、腹瀉、膚色改變、全身酸痛、體內出血、體外出血、發燒等。病毒潛伏期為2至21天,通常5至7天。
  • 玻利維亞發現可人傳人罕見病毒,與伊波拉病毒屬一類
    美國疾病控制和預防中心學者16日介紹,在玻利維亞發現的罕見病毒「查帕雷」與伊波拉病毒同屬一類,可人傳人,引起出血熱。布雷曼說,發現查帕雷病毒是「頗具價值的一課」,科研團隊配備最新工具,與國際同行分享見解,構築了「我們應對致命性傳染病破壞性威脅的最佳前沿防線」。網友評論延伸閱讀伊波拉病毒 (烈性傳染病病毒)伊波拉(Ebola virus)又譯作伊波拉病毒。
  • CHOM | 黃楷等揭示馬爾堡病毒倖存者體內的多重保護機制
    責編 | 兮馬爾堡病毒是伊波拉病毒的近親
  • 病死率高達90%,伊波拉究竟是一種怎樣的病毒?
    據新華社報導,剛果(金)衛生部長隆貢多6月1日說,該國西北暴發了新一輪伊波拉疫情,這是自1976年以來剛果(金)第11次發生伊波拉疫情。隆貢多表示,實驗室檢測結果表明赤道省首府姆班達卡發現了伊波拉病毒陽性病例。世衛組織總幹事譚德塞當天也通過社交媒體確認了剛果(金)發生伊波拉新疫情,並透露目前已有6名感染者,其中4人已死亡。
  • 中國科學家首次揭示亞洲蝙蝠體內存在與伊波拉病毒同類絲狀病毒!
    之後,該病通過與攜帶病毒的猴子或者患者直接接觸而傳播,最終導致包括德國馬爾堡、法蘭克福和南斯拉夫貝爾格勒的31 人感染髮病,7 人死亡。此後,在南非、肯亞和辛巴威等國也發現了馬爾堡病毒感染的病例。21 世紀初,馬爾堡病毒分別在剛果和安哥拉爆發流行,感染和死亡人數均達到了上百人[3]。
  • 死神伊波拉病毒
    目前絲狀病毒只有三種:1.馬爾堡病毒:2.約維爾病毒;3.伊波拉病毒;目前人們已經發現了五個不同的伊波拉病毒亞型,特性和致死率各不相同,接下來會詳細講到其中的兩種:致死率高達90%的薩伊伊波拉病毒;可以通過空氣傳播的雷斯頓伊波拉病毒。