巨细胞病毒和巨细胞病毒感染的诊断
文章来源： 2006-7-22 11:39:26
巨细胞病毒和巨细胞病毒感染的诊断
中华儿科杂志 1999年第7期第37卷专论
作者：方峰董永绥
单位：430030 武汉，同济医科大学附属同济医院儿科临床病毒研究室
巨细胞病毒感染(cytomegalovirus infection)是由人巨细胞病毒(human cytomegalovirus，CMV)引起［1］，在我国相当普遍，且大多在幼年时期发生。据我们1995年至1997年连续3年对1 678例就诊小儿筛查结果发现，1～3岁组幼儿CMV感染率83.2%，～7岁组83.7%，～14岁组87.3%；成人组高达95%。虽然大多数感染者无明显症状，但在婴儿期和有免疫抑制的个体可引起严重疾病［2］。现在，国内不少单位已开展CMV感染的诊断工作，但存在不少问题。有必要对近年来有关CMV的病毒学研究和怎样正确诊断CMV感染予以介绍。
一、有关CMV的病毒学研究进展
（一）CMV的结构及其生物学特性［1］： CMV属疱疹病毒科(herpesviridae)，不同毒株间核苷酸序列具有80%以上的同源性，有共同抗原，暂定为一个血清型，因此在临床检测上可以不受毒株型别影响。近年来，国外的病毒学家们对CMV的分子结构作了很多研究，现知完整的病毒颗粒直径约230 nm，内核为CMV DNA；其外为外径约110 nm的二十倍体，称核衣壳(nucleocapsid)，由162个壳粒构成。病毒的最外层为厚约10 nm的膜状囊膜，或称包膜(envelope)，包膜与核衣壳之间为无明显构型的被膜(tegument)，厚约50 nm。CMV基因为线性双股DNA分子，长约230 kb，由长单一序列(U L)和短单一序列(U S)构成。CMV DNA携带大约200个开放读码框(ORFs)。与其他疱疹病毒的表达特性相似，CMV前早期(immediate-early，α)、早期(early，β)和晚期(late，γ)蛋白基因连锁调控，呈时序级联地相继表达。前早期抗原(immediate early antigen，IEA)主要包括IE1(72 000，UL123)和IE2(18 000～86 000，UL122)蛋白，在感染后1小时开始出现在感染细胞核内，这些转录调控蛋白与细胞蛋白相互作用，调节后继病毒基因的表达。早期抗原(early antigen，EA)在感染后3小时出现在感染细胞核和胞浆中，为一组合成子代DNA和蛋白质所需的酶和调控因子，如病毒DNA多聚酶(140 000，UL54)、核DNA结合蛋白(140 000，UL57)和一组核磷蛋白(分子量分别为34 000，43 000，50 000和 84 000，UL112)。另一种核DNA结合磷蛋白(52 000，UL44)在不同启动控制下于感染早期和晚期表达，可促进病毒DNA多聚酶的活性。晚期抗原(late antigen，LA)在感染后6～24小时内表达，为病毒结构蛋白。核衣壳含三种高丰余蛋
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白，即主要衣壳蛋白(MCP，UL86)，次要衣壳蛋白(mCP)和最小衣壳蛋白(SCP)；一种低丰余蛋白(34 000)和装配蛋白(AP，UL805)，后者存在于未成熟核内衣壳和非感染性包膜颗粒内，而在病毒颗粒内缺如。被膜暂定有7种蛋白，即高分子量蛋白(HMWP，UL47)、碱性磷酸蛋白(BPP或pp150；UL32)、上基质蛋白(UM或pp71，UL82)和下基质蛋白(LM或pp65，UL83) 以及115 000、80 000和24 000(pp28，UL99)蛋白。包膜蛋白至少有8种，7种被糖基化，其中3种为gB(130 000～160 000，UL55)，第4种称gH(86 000，UL75)，其他4种分别为酸性糖蛋白(AGP)、gp70、gp57和整合膜蛋白(IMP或gM，UL100)。病毒学家们对上述各种结构蛋白的功能进行研究，如发现pp71是IE基因转录的反式激活诱导剂；pp65有蛋白激酶活性；gB参与病毒与宿主细胞膜的吸附与融合过程；gH 亦介导病毒与宿主细胞膜的融合。目前至少已将IEA、EA和LA中的pp65作为临床上检验CMV存在的主要抗原依据。
（二）CMV感染的致病机理［3］：1．CMV的细胞和组织嗜性：从CMV感染患者尸体检查材料的组织病理学分析表明，任何器官都能受到CMV感染，但从细胞水平，CMV在体内传播的潜能是基于广泛的靶细胞。近年来，采用细胞标记蛋白和病毒抗原或DNA同步染色法对各种组织CMV感染细胞类型进行了分析。结果提示，在体内，CMV的嗜细胞性有三大特征：（1）广泛分布的细胞类型如上皮细胞、内皮细胞和(或)成纤维细胞是CMV感染的主要靶细胞；（2）外周血循环中的白细胞是CMV易感细胞；（3）特殊的实质细胞如脑和视网膜的神经细胞、胃肠道的平滑肌细胞和肝细胞也能被感染，在某些情况下导致有意义的细胞病变。
上皮细胞对CMV高度易感。由于呼吸道、泌尿道、胃肠道的上皮层构成机体与环境的介面，因而，它们既是病毒侵入机体的重要部位，又是机体经体液释出病毒的场所。故常可从患者的唾涎和尿液中检得病毒。内皮细胞也极易受CMV感染。由于内皮细胞是组织和血循环的介面，感染内皮细胞可能参与病毒的血源性传播。被感染的内皮细胞还可经提呈抗原和白细胞粘附，而有助于引导免疫反应至感染局部。CMV的组织嗜性与宿主的年龄和感染状况有关。在胎儿和新生儿期，神经细胞和唾液腺对CMV最为敏感，网状内皮系统也常受累。在年长儿和成人，免疫正常时，无论原发或再发感染，病毒多局限于唾液腺和肾脏，而少数原发症状性感染者可累及淋巴细胞；在免疫抑制个体，肺部最常被侵及，并常造成广泛组织、器官的播散型感染。
2．CMV与宿主细胞的相互作用：CMV侵入机体后，与其他疱疹病毒一样，具有潜伏-活动的特性。因此与宿主细胞相互作用，形成下列四种感染类型：(1) 产毒型感染(productive infection)或称活动性感染：病毒在宿主细胞核内复制，重者产生包涵体，引起细胞病变，受染细胞溶解死亡；轻者也可无包涵体形成。病毒从受染细胞内释出，感染其他易感细胞，使病变扩散，产毒型感染可转变为潜伏型感染；(2)潜伏型感染(latent infection)：在原发感染后，CMV可长期潜伏在宿主细胞内；病毒不复制，不形成包涵体；电镜下不能观察到完整病毒颗粒；病毒分离、病毒抗原和CMV mRNA均不能检出，但用核酸杂交或PCR法可检出CMV DNA。在某些情况下，如妊娠、免疫抑制时潜伏病毒可被激活，导致产毒型感染；(3)细胞转化(cell transformation)：CMV基
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