脊髓灰质炎病因

(一)发病原因

脊髓灰质炎病毒(poliomyelitis virus)为小核糖核酸病毒科的肠道病毒属,电子显微镜下观察病毒呈小的圆球形,直径为24～30nm,呈圆形颗粒状,内含单股核糖核酸,核酸含量为20%～30%,病毒核壳由32个壳粒组成,每个微粒含四种结构蛋白,即VP1～VP4,VP1与人细胞膜受体有特殊亲和力,与病毒的致病性和毒性有关.

抵抗力:

脊髓灰质炎病毒对一切已知抗生素和化学治疗药物不敏感,能耐受一般浓度的化学消毒剂,如70%乙醇及5%煤酚皂液,0.3%甲醛,0.1mmol/L盐酸及(0.3～0.5)×10-6余氯可迅速使之灭活,但在有机物存在时可受保护,加热至56℃ 30min可使之完全灭活,但在冰冻环境下可保存数年,在4℃冰箱中可保存数周,在室温中可生存数日,对紫外线,干燥,热均敏感,在水,粪便和牛奶中可生存数月,氯化镁可增强该病毒对温度的抵抗力,故广泛用于保存减毒活疫苗.

抗原性质:

利用血清中和试验可分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三个血清型,每一个血清型病毒都有两种型特异性抗原,一种为D(dense)抗原,存在于成熟病毒体中,含有D抗原的病毒具有充分的传染性及抗原性;另一种为C(coreless)抗原,存在于病毒前壳体内,含C抗原的病毒为缺乏RNA的空壳颗粒,无传染性,病毒在中和抗体的作用下,D抗原性可转变为C抗原性,失去再感染细胞的能力,加热灭活的病毒即失去VP4和核糖核酸,而成为含有C抗原的病毒颗粒,应用沉淀反应与补体结合试验可检出天然D抗原及加热后的C抗原.

机体因素:

人类是脊髓灰质炎病毒的天然宿主和储存宿主,猴及猩猩均为易感动物,病毒与细胞表面特异受体相结合并被摄入细胞内,在胞质内复制,同时释出抑制物抑制宿主细胞RNA和蛋白质的合成.

天然的脊髓灰质炎病毒称为野毒株,在实验室内经过减毒处理的病毒株称为疫苗株,疫苗株仅当直接注射到猴中枢神经系统时才能引起瘫痪,而对人神经细胞无毒性,疫苗株病毒,特别是Ⅲ型病毒,在人群中传播时可突变为具有毒性的中间株,对野毒株和疫苗株的最可靠鉴别方法是进行核酸序列分析.

原先存在于肠道内的其他肠道病毒(柯萨奇和埃可病毒等),可对口服疫苗株病毒产生干扰现象,使之不能定居于肠黏膜上及进入血液循环,从而降低其刺激免疫系统产生抗体的能力.

(二)发病机制

脊髓灰质炎的发病原理可分为两个阶段,第一阶段与其他肠道病毒的发病原理相似,病毒首先在咽部和肠道的淋巴组织,包括扁桃体,回肠集合淋巴结,咽部深层淋巴结和肠系膜淋巴结中繁殖至一定程度,然后进入血液循环引起第一次病毒血症,病毒通过血流到达全身单核巨噬细胞系统再度繁殖,然后再引起第二次病毒血症,在轻型或顿挫型中,感染到此为止,在病毒血症时,病毒也可到达脑膜引起无菌性脑膜炎.

在动物实验感染中,病毒可于第2天在血中检出并持续至症状出现和血中检出中和抗体为止,人口服OPV后,第2～5天血中存在游离病毒,其后数日可在血中检出病毒免疫复合物.

在典型病例,进入发病原理第二阶段,病毒可随血流到达中枢神经系统引起脑和脊髓灰质广泛坏死,在猴的实验感染中证明,脊髓灰质炎病毒可沿着外周神经的轴突到达中枢神经系统,但在患者和猩猩实验感染中都是病毒血症发生在瘫痪之前,病毒株的毒力也是发生瘫痪的重要因素.

在切除扁桃体的儿童中,脊髓灰质炎病毒可沿着因手术而暴露出的神经纤维传播至脑,从而引起延髓性麻痹.

在本病流行期间,引起机体抵抗力下降的因素如着凉,劳累,局部损伤,手术,各种预防接种和妊娠等都可促进瘫痪发生,预防接种时注入刺激性物质可促进病毒沿神经散播.

脊髓灰质炎病毒选择性地侵犯某些神经细胞,以脊髓前角细胞为最显著,病毒在细胞内复制过程直接导致细胞的损害或完全破坏,从而引起下运动神经元性瘫痪,病毒不直接侵犯肌肉,周围神经与肌肉的改变继发于神经细胞的破坏.

病理变化包括神经细胞损害与炎症反应两方面,神经细胞损害表现为胞质的尼氏小体和染色质的溶解,直至细胞完全坏死消失,炎症反应继发于神经细胞的破坏,包括局灶性和血管周围的炎症细胞浸润,炎症细胞以淋巴细胞为主,伴有分叶核粒细胞,浆细胞和小神经胶质细胞,炎症和水肿可压迫邻近神经细胞,导致功能的暂时丧失,在恢复期,炎症消退,大量神经细胞坏死区域形成空洞和神经胶质纤维增生,受损神经所支配的肌纤维萎缩,在正常肌纤维中呈岛形分布.

中枢神经系统病变除脊髓前角最显著外,尚可波及脊髓整个灰质,后角和背根神经节,病变呈多灶性和散在性,脊髓病变以颈段和腰段受损较剧,尤其是腰段受损导致下肢瘫痪,软脑膜上可见散在的炎症病灶.

脑部病变可累及大脑,中脑,延髓,小脑及脑干,其中以网状结构,前庭核,小脑蚓突和小脑核最常累及,除前中央回的运动区外,大脑皮质一般不受影响.

除神经系统外,尚有淋巴结和肠道淋巴组织的增生和炎症病变,心肌间质可有白细胞浸润,但心肌坏死罕见.