輪狀病毒(,簡稱RV)是一種雙鏈核糖核酸病毒,屬于呼腸孤病毒科。它是引起嬰幼兒腹瀉的最常見原因,幾乎每個兒童在約五歲時都經歷至少一次輪狀病毒感染。然而,每一次感染后人体免疫力會逐漸增強,因此之後再次感染的影响就会减轻,到成人階段就很少受其影響。輪狀病毒總共有八個種,以英文字母編號為A、B、C、D、E、F、G與H。其中,A種是最為常見的一種,超過90%人類輪狀病毒感染是由該種造成。
輪狀病毒是藉由糞口途徑傳染的。它會感染與小腸壁上的並且產生腸毒素(enterotoxin),腸毒素會引起腸胃炎,導致嚴重的腹瀉,有時候甚至會因為脫水而導致死亡。雖然輪狀病毒於1973年就被由澳洲的露絲·畢夏普所發現,而且造成嬰兒與幼兒總計超過50%以上因為嚴重腹瀉而住院治療的案例,但是在公共衛生社群中它仍然沒有被廣泛地重視,特別是在發展中國家更是如此。除了對人類健康的影響之外,輪狀病毒也會感染動物,是家畜的病原体之一。
輪狀病毒的治療並不複雜,但每年仍有超過450,000名五歲以下的嬰幼兒因為輪狀病毒的感染而死亡,而且每年有幾乎兩百萬以上的兒童因此患重病。對付輪狀病毒的方式著重於使用口服补液盐,並且以疫苗接種來防止這種疾病的發生。在疫苗施打實施之後,輪狀病毒的病例即大幅減少。
症狀及徵象
是一種中等或重度的急性疾病,會引起噁心、嘔吐、水狀腹瀉,以及低程度的發熱。當兒童受到這類病毒感染時,在症狀發生前大約會有兩天的潛伏期。症狀通常是從嘔吐開始,接著是四到八天的大量腹瀉。輪狀病毒感染比起其他細菌性腸胃炎更容易引起脫水的現象,也是輪狀病毒感染的最常見的死因。
每個人終其一生都可能受到A種輪狀病毒的感染。初次感染通常會產生症狀,再次感染則通常只產生輕微症狀或沒有症狀,因為免疫系統提供了部分的保護機制。所以,感染症狀發生的比例於兩歲以下的兒童最高,之後漸漸降低直到45歲為止。雖然新生兒感染的機會很常見,但是通常都是溫和的症狀或是無症狀疾病;最嚴重的症狀都會發生在比較大一點的出生六個月到兩歲的小孩,以及發生在有免疫缺陷的小孩身上。大部分的成人因童年時期獲得的免疫力,因此對於輪狀病毒感染影響不大;成人發生的腸胃炎通常是因為其他病因而非輪狀病毒,但是成人的無症狀感染依然在社群中帶有感染症的傳染性。有症狀的再感染通常因為感染了不同血清型的輪狀病毒A種。
傳染途徑
的輪狀病毒A種]]
輪狀病毒是由糞口路徑(fecal-oral route)所傳染的,藉由與接觸弄髒的手、弄髒的表面以及弄髒的物體來傳染,而且有可能經由呼吸路徑傳染個有傳染性的病毒顆粒。
輪狀病毒在自然環境中是穩定的,也可以在河口的樣本中發現,其樣本大概每美-{制}-加侖可以發現1至5顆有傳染性的輪狀病毒顆粒。消滅細菌與寄生蟲的衛生設備似乎對於輪狀病毒的控制是無效的,因為在高衛生水平與低衛生水平的國家中,輪狀病毒感染的發病率是相似的,並感染腸絨毛的,造成上皮組織結構和功能上的改變,遭到該病毒的破壞而導致吸收不良。產生腸毒素的病毒蛋白質NSP4製造了倚賴鈣離子的氯化分泌物,破壞了鈉-葡萄糖協同運輸蛋白1(sodium-glucose transport 1,SGLT1)載體居中調節的水份再吸收,這個顯然降低了刷狀緣(brush border)薄膜雙醣酵素(disaccharidase)的活動,而且可能激化腸神經系統中依賴鈣離子的分泌(secretion)的反射作用。健康的腸黏膜細胞會分泌乳糖酶進入小腸;所以因乳糖酶缺乏而造成的乳糖不耐症也是輪狀病毒感染經常出現的症狀,這個症狀可以持續數週。乳糖不耐症的再次發生通常與牛奶再次引入兒童的日常飲食有關,因為細菌發酵了在肚子內的雙醣乳糖。
診斷與檢測
輪狀病毒感染的診斷一般都伴隨著有嚴重的腹瀉症狀的腸胃炎。大部分的因為腸胃炎進入醫院的兒童病患都被檢測出輪狀病毒A種。對於輪狀病毒A種傳染病的專門診斷方式是對病患的糞便利用酵素免疫分析法去作病毒的識別。目前市場上已經有幾種核准的監測設備,這些監測設備對於輪狀病毒A種的所有血清型都可以敏感,個別的檢測出來。其他的檢驗方法,如電子顯微鏡法或是凝膠電泳法,則是使用在研究實驗室之中。逆轉錄聚合酶鏈鎖反應(RT-PCR)可以檢測並識別所有種與所有血清型的人類輪狀病毒。
治療與預後
劇烈的輪狀病毒感染症的治療方法並不特別,這包括了症狀的控制與最重要的補充水分(Rehydration)。依據腹瀉的嚴重度,治療包含使用口服补液盐作为口服补液疗法。。有一些感染症狀較為嚴重,足以住院治療,住院治療時這些液體則是經由靜脈滴入或是經由鼻胃管(nasogastric tube)進入病童身體,而病童的電解質與血糖必須要特別注意。極少數的報告有出現在中樞神經系統(CNS)的併發症案例,在中樞神經系統中的液體中發現了輪狀病毒,並且引起了腦炎與腦膜炎,而近期的研究結果也確認了輪狀病毒並不會永遠只限制在內臟裡,還可能會引起病毒血症(viremia)。
流行病學
在全世界各地流行的輪狀病毒A種據統計是人類輪狀病毒腸胃炎案例中超過90%以上的病媒,每年輪狀病毒在發展中國家造成上億的腹瀉案例,有接近200萬的病患住院治療。單獨就美國而言,平均每年就發生超過270萬件輪狀病毒腸胃炎的案例,約60,000的病童必須住院治療,而且有37名病童因為這個病毒感染症而死亡。
該表的資料是基於感染類人猿的輪狀病毒SA11病毒株所編寫。在不同的病毒株中,核糖核酸與蛋白質之間的編碼預測會有所不同。
複製
輪狀病毒感染小腸絨毛(villi)的腸黏膜細胞,改變上皮組織的結構與功能。
發現歷史
1943年,雅各·萊特(Jacob Light)與荷瑞西·赫德斯(Horace Hodes)證明了在感染傳染性腹瀉的小孩身上有一種濾過性的病媒,這個病媒也會造成家畜腹瀉。30年後,被保存下來的病媒樣本證明此病媒是輪狀病毒。從1943年到1973年間,研究發現老鼠身上的病毒與引起成腹瀉的病毒間有相關性。1973年,位於澳洲的露絲·畢夏普(Ruth Bishop)在兒童腸胃炎的研究報告上描述出類似的病毒。
1974年,湯瑪斯·亨利·費留特(Thomas Henry Flewett)在通過電子顯微鏡觀察過這類病毒之後,建議將其命名為「輪狀病毒」(rotavirus),因為輪狀病毒的顆粒看起來很像輪子,而拉丁文中「rota」的意思即為「輪狀」;這個名稱四年後經由國際病毒分類委員會(International Committee on Taxonomy of Viruses)正式認可。1976年,相關類似的病毒也在許多其他種動物的研究上被描述到,而在隔年,來自人體的輪狀病毒藉由添加胰蛋白酶(一種發現於哺乳動物十二指腸的酶,目前已知是輪狀病毒複製所必須的物質)首次在從自然環境中猴子腎臟取得的細胞培養中成功栽培。成功培養輪狀病毒的能力加速了研究的腳步,且在1980年代中期,首批候選的疫苗已經開始進行評估。
1998年,首種輪狀病毒疫苗(Rotavirus vaccine)獲得在美國使用的執照。在美國、芬蘭與委內瑞拉的臨床試驗發現該疫苗可以對於成功預防輪狀病毒A種所產生的嚴重腹瀉比率高達80%至100%,而研究者也沒有發現顯著的嚴重藥物不良反應。然而,在該疫苗被發現會增加腸套疊(即腸梗阻(bowel obstruction)的一種)的風險之後,疫苗製造商在1999年將疫苗從市場上全部撤回,研究顯示每12,000注射過疫苗的嬰兒有一個會有腸套疊的症狀。這次經驗也引發了關於輪狀病毒疫苗的相關風險與益處的激烈爭論。2006年,兩種對抗輪狀病毒A種的新疫苗被證明對兒童是安全而且是有效預防的。
參見
- 腸胃炎
- 嬰兒死亡(infant mortality)
- 輪狀病毒轉譯(rotavirus translation)
- 輪狀病毒順式複製元件(rotavirus cis-acting replication element,rotavirus CRE)
注釋與參考文獻
外部連結
- [https://web.archive.org/web/20081229011244/http://www.cdc.gov/rotavirus/about_rotavirus.htm 美國疾病控制與預防中心關於輪狀病毒的介紹]
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