儿童传染性腹泻研究进展

国外医学儿科学分册1999年5月第26卷第3期

北京友谊医院（100050） 马莉综述 方肇寅 李贵审校

　　摘要 腹泻是儿童常见病，本文重点对国内外在其病因学，免疫学和致病机制研究的新进展及轮状病毒疫苗的配制作一综述。

　　关键词 腹泻 疫苗

　　传染性腹泻病原有数十种，志贺菌属、沙门菌、霍弧菌、肠毒性大肠杆菌（ETEC）等为主要的细菌性病原，轮状病毒（RV）等是导致严重脱水性腹泻的主要性病原。本文分别对其致病性及免疫学特点概述如下。

　　常见致腹泻病原的致病性　　细菌性痢疾 细菌性痢疾的致病机制的研究，主要致力于细菌表面结构上。福氏痢疾杆菌对道肿膜细胞的侵袭和在细胞间的扩散与其所携带的毒性质粒有关，目前已经识别出毒性质粒上侵袭有产原8个基因位点，它们在表达受毒性质粒上其它基因及染色体上基因的调控^[1]。福氏痢疾杆菌分泌的毒素能破坏细胞蛋白质的生物合成而致病^[2]。 　　ETEC ETEC的致病因子包括：以菌毛形式存在于菌体表面的移生因子抗原和肠毒素。前者是致病的先决条件，后者是致病的直接因素。ETEC首先通过菌毛粘附于宿主上皮细胞的刷状缘，以便耐受肠道蠕动，继而定居繁殖，产生肠毒素致病^[2]。ETEC肠毒素可分为耐热毒素（ST）和不耐热毒素（LT）两种。后者是重要的致病因素，由A和B亚单位组成。通过B亚单位与细胞膜的受体神经节苷脂GM1的寡糖结合，然后A亚单位穿入胞膜，激活腺苷酸环化酶，使细胞内三磷酸腺苷变成3’-5’不磷酸苷增加，造成水盐代谢失调，肠腔内积液，导致腹泻。　　霍乱 霍乱弧菌如果未被胃酸杀死，进入小肠碱性环境中，依靠其毒素调节菌毛A的介导，粘附于肠粘膜表面，而毒素调节菌毛A的表达受具有调控各种致病因子作用的toxR基因调控，细菌粘附后大量繁殖，从而产生外毒素样的霍乱毒素（CT）。CT与ETEC的LT在结构、膜受体和作用机制上基本相同。　　空肠弯曲菌 空肠弯曲菌是近20年发两年条件致病菌，对空肠、结肠的早期一致病作用与其鞭毛入侵致肠粘膜损伤有关，而非炎症反应。细胞产生的细胞毒素和肠毒素可能与致病机制有关。　　鼠伤寒沙门菌 鼠全国各地寒沙门菌是沙门菌司致腹泻的常见的病因，其致病原因包括：⑴该菌的侵袭国得由于存在一种酸蛋白表面抗原，保护菌体抗原不被血清内的杀菌因子破坏；⑵该菌有较强的毒素，其主要成份为脂多糖，具有免疫原性。另外，肠毒素具有大肠杆菌肠毒素的结构和机制。 　　RV RV在小肠绒毛上皮细胞中复制时，胞浆中装配的亚病毒颗粒（内壳和核心）之外有一个暂时的膜，通过第10基因编码非结构蛋白4（NSP4）的介导，进入内质网腔成熟，并能引起内质网膜的损伤。NSP4的羧基侧aa112-148与新生的亚病毒颗粒的外壳蛋白腔，与合成并分泌至腔内的外VP7和VP4一起形成病毒的外壳NSP4aa114-135区是“毒素多肽”，有同样的致病作用。NSP4抗体在阻断RV感染方面有很大潜力。感染RV后出现症状需要两个受体存在，NSP4受体是其一，如缺乏该受体只能感染病毒但不引起发病。幼小动物体内含有NSP4特异受体，当与NSP4结合则导致腹泻，而随着年龄增长，体内NSP4受体量显著减少，故即使感染也不发生腹泻^[3，4]。　　溶组织内阿米巴（Eh） 引起腹泻的Eh存在于人体结肠的无氧环境中，通过酵解葡萄糖而自上而下。最近发现了不定期一过程中的关键酶为97kDa蛋白，具有乙醇/乙醛脱氢酶（EhADH12）的功能性，EhADH12分子在存在于阿米巴兹养体表面，可使其免受肠道微生物产生毒素的侵害^[5]。这一研究毒辣生物脱氢酶的功能又有了新的了解。最近英国使用分子生物这的方法，检测出致病性Eh至少有两个基因（Hxkl和HxK2）编码，产生两种已糖激酶，以此来鉴定溶组织内的致病性^[6]。

　　免疫机制

　　近年来的研究的表明，肠粘膜局部免疫在感染性腹泻中起重要作用。

1. 分泌型IgA（SlgA） 免疫机制主要是与有关的淋巴样组织（GALT）起作用：致病微生物刺激GALT产生分泌IgA的前体B细胞，后者转移至系膜淋巴结，经过胸导管由体循环分布到体内各分泌组织（包括肠延和呼吸道粘膜固有层），分化为成熟的浆细胞，产生1和2两种SlgA。血清中主要是SlgA1（80%-90%），肠道内SlgA2较多（20%-60%）。SlgA2对某些细菌有较强的耐受性，不易被破坏，这说明它在肠道粘膜局部免疫中发挥更重要的作用。SlgA的防御机制可概括如下：⑴阻止致病微生物吸附和入侵肠壁；⑵中和微生物和毒素；⑶在肠道内结合抗原，防止其吸收，防止食物引起的变态反应和病变。SlgA在发挥上述保护机制同时，也使机体对疫羁产生耐受，由此，抗原载体系统应运而生，目的是使抗原持久有效地存在于粘膜，或使活疫羁在肠道内增殖，成为有效的免疫原，这也是当前高效疫苗发展的方向之一。研究发现活疫苗较死疫苗口服效果好，但活疫羁的使用则需要合适的载体。沙门菌有希望作为表达外源性抗原的载体，尤其作为预防肠肠道传染病的疫苗载体有许多优点。
2. 霍乱弧菌的外膜蛋白（OMP） 不同生物型、血清型的霍乱弧菌其外膜组成成分各不相同，但主要的OMP是各型所其用的，将霍乱弧菌Inaha569B株的OMP注入可生物降解的聚乳酸-聚乙二醇共聚体微球中，形成缓释霍乱弧菌微球疫苗，然后比较经口服、皮下注射微不熟疫苗及口服游离OMP三种不同途径免疫小孞的保护率，其结果显示，皮下注射微球疫苗的保护率高达80%-90%，而单独口服OMP的保护率不满意，仅为10%^[7]。另外，测定小鼠便液中SigA水平可知口服免疫，表现为抗体水平高、持续时间长，说明微球疫苗具有抗酸、抗蛋白酶、缓释抗原和增加免疫应答的特性。微不熟疫苗存在广泛应用前景，也说明霍乱弧菌OMP作为疫苗候选抗原的可能性。
3. 膜免疫球蛋白A(MIgA) 为探讨在志贺菌感染中体液、粘膜免疫的作用，用福氏痢疾杆菌5a(M90T)经口服免疫小鼠后发现，血清出现特异抗体并取决决于MigA浓度。数百纳克的MigA足以抵抗粘膜局部的痢疾杆菌侵袭，说明痢疾杆菌表面单一多糖表位的粘膜抗体即能预防此病^[8]。
　　集合淋巴结是粘膜免疫反应诱导位，其中CD4+和CD8+T淋巴细胞的动态平衡与诱导适当的免疫应答密切相关。CD8+T淋巴细胞可能促使在T细胞免疫应答中起主要作用的辅助性T淋巴细胞2的产生，向B细胞辅助功能。粘膜IgE特异的CD8+T抑制细胞可以抑制全身性免疫应答及粘膜中的过敏反应^[9，10]。
4. RV的肠粘膜免疫机制 人类对RV的免疫机制尚不够了解，最近小鼠模型促进了免疫保护机制的研究，现认为RV感染只发生在小肠局部，因此，局部粘膜免疫与保护水平有一定关系。但是，由于肠道粘膜产生的特异性的IgA可能是短寿的，故对局部粘膜的感染不可能形成长久的免疫，这就可以解释为何一些儿童在下一个RV流行季节可由同型病毒引起再感^[染少^[11]。少数儿童在同一季节内可发生两次RV临床感染。

　　RV疫苗的机制

　　人和动物的RV有组、亚组，甚至某些血清型的共同抗原，且动物RV易于在组织培养上生长，因而采用传统的Jennery法选择疫苗株。试验过的牛RV疫苗有：来源内布斯加牛腹泻病毒的RIT4237株（G6）、传代背景清楚的UK株（G6）和传代资料低的牛WC3株（G6）。此外，采用人RV的G3型中和抗原的恒河猴RV（RRV）MMU18006株（G3）。以上这些病株的免疫性都合格，但保护率不稳定。

　　Kapikian等人对前述Jennery法进行改进，以RRV为亲本株，通过RRV和人RV共同培养，加抗RRV VP7的中和抗体，选择单一VP7基因被人RV替换的重配株，该猴-人重配株生长滴度高，对人是减毒的，构建成份分别表达人RV的G1、G2、G4、三个血清型VP7，和亲本G3 3型VP7的四价重配株疫苗（RRV-TV）。该疫苗经过不同国家、不同年龄组群的27次临床试验，结果表明其安全性和保护性稳定。疫苗的副作用只是在第一、第二次服疫苗3-5天内，少数病人产生轻至中度发热。美国在1996、1997年^[12]两次进行核疫苗的临床试验。结果发现，对严重RV腹泻保护率达到90%左右，就是对所有RV腹泻的保护率也都在50%，说明RRV-TV疫苗的研制目的已达到。而在不同发展中国家，疫苗产生不同的保护率，可能与多因素有关，即口服疫苗的剂量，其它肠道病原的干扰，当地儿童的营养、卫生状况，RV发病率、病死率及纵赂传播等，而且在疫苗的保护率试验的设计和执行方面亦可能存在差异。总之，RRV-TR疫苗的推广还需在不同类型国家更大范围的内进行保护率试验，以考验其安全笥和保护性。

　　治疗探索与展望

　　细胞感染性腹泻一直延用抗生不经和对症治疗，近年来疫苗的研究发展较快，但用于动物模型的一些疫苗是否对人类产生相应的免疫保护作用，还需要进一步地研究。此外，在RV腹泻治疗上有新的进展。在豚鼠模型中观察口服转移生长因子（TGF）对空肠粘膜恢复的作用^[13]，结果用TGH治疗12天使空肠粘膜绒毛再生，表面积及葡萄糖、钠的吸收相应增加，TGF对促进小肠上皮的恢复与粘膜的损全国各地程度有关。也有人报道思密达能明显缩短排毒时时。

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