乙型肝炎病毒(HBV)属于嗜肝科DNA病毒,电镜下呈大圆球状颗粒,直径约42
纳米,有较完整的病毒核心及包膜结构。1970年英国科学家Dane首先描述了该颗粒,故又称Dane颗粒。HBV基因组包括部分双链和长度不等的单链,大约3200bp。HBV并非专一的嗜肝病毒,动物实验早已证实HBV可在多种肝外组织复制。分子生物学证实,在肝组织以外,如外周血单个核细胞、胰、脾、皮肤、肾等组织和细胞中均发现存在HBV。
一个完整的乙肝病毒颗粒(图1),大约是一个普通鸡蛋的百万分之一。乙型肝炎病毒电镜下可观察到三种形态(图2):①小球型颗粒:直径22nm,是HBV感染者血清中最常见的颗粒。颗粒中不含DNA和DNA聚合酶,是病毒体组装过程中多余的衣壳蛋白,不具有传染性。②管形颗粒:直径22nm,长100~700nm不等,实际为一串聚合在一起的小球型颗粒;③Dane颗粒:是完整的乙型肝炎病毒体,具有传染性。

图1 乙型肝炎病毒模拟图

图2 乙型肝炎病毒电镜下的模样
乙肝病毒有外壳和核心两个部分,也就是说除了绝大多数病毒都具有的美丽“衣壳”外,乙肝病毒还要再加上一件精密的“外套”。外壳就是这件所谓的“外套”,它厚7~8纳米,由脂质双层和蛋白质组成的囊膜。脂质双层内含有S抗原、前S1和前S2抗原,它们一起又构成了外壳上大、中、小三种蛋白形式(图3),统称为乙肝表面抗原(HBsAg),也就是人们俗称的澳抗。关于澳抗的由来还有一段故事,它最早是从澳大利亚土著人血清中分离出来的,当时以为是当地民族特有的一个遗传标志,所以称之为“澳大利亚抗原”。到后来才知道就是乙肝病毒表面抗原。所谓抗原其实就是会引起机体抵抗反应的元素,而与之相对的,机体中可以识别并抵抗抗原的元素就是抗体了。

图2 乙型肝炎病毒的外壳结构
剥去Dano颗粒的外壳,暴露出乙肝病毒的核心颗粒。核心颗粒直径28纳米,呈二十面体立体对称,它的表面才是病毒真正的衣壳,由乙肝病毒的核心抗原
(HBcAg)组成。游离态的核衣壳只能在肝细胞的细胞核内观察到。通过强去垢剂或者酶处理的方法,还可以暴露出HBV的另一个主要的抗原e抗原,它的本质还不是十分清楚,但多数人认为是核心的断片。
Dano颗粒的中心部位就是环状并且有缺口的DNA双链,和依附在上面的DNA聚合酶。乙肝病毒的基因组最引人注目的一个特征就是它非常小,其DNA
分子大约含有约3200个核苷酸,比已知的最大的病毒基因组小几百倍,和人类拥有的基因组相比较,仅仅是百万分之一。而且乙肝病毒DNA的两链长短不一,长链完整,长度恒定,为负链。短链是正链,长度可变,大概是长链的50%~80%。表面抗原和核心抗原都是由Dane颗粒的DNA编码而来。
§生物学性状
乙肝病毒具有外衣壳和内衣壳抗原。前者包括乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)、前S1抗原和前S2抗原,后者包括乙型肝炎病毒核心抗原(HBcAg)和乙型肝炎病毒e抗原(HBeAg)。
1.HBsAg:位于病毒外衣壳上,化学组成是糖脂蛋白。HBsAg
具有共同的抗原决定簇a,及两种互相排斥的抗原决定簇d/y和w/r。按不同的组合形式构成HBsAg四个基本亚型,即adr、adw、ayr、ayw。亚型分布有明显的地区性,并与种族遗传有关。如欧美各国以adr为主,中东和北非等地区以ayw为主,我国和日本则以adr为主。因有共同的a
决定簇,各亚型间有交叉保护作用。HBsAg具有免疫原性,刺激机体产生抗-HBs抗体(HBs-Ab)。HBs-Ab是一种中和抗体,对机体有保护作用。如果血清中出现HBsAg是HBV感染的标志。反之,血清中发现HBs-Ab可视为乙型肝炎恢复的标志。含有HBs-Ab的血清一般不具有传染性而具有保护性,可以防御HBV的感染。
2.HBcAg: 存在于HBV的内衣壳上。外有HBsAg包被故不易在血循环中检测到。在感染的肝细胞核中方可检出。HBcAg抗原性强,能刺激机体产生抗HBc抗体。首先出现HBc-AbIgM,随后产生HBc-AbIgG。后者在血清中可持续多年。在乙肝病人或HBsAg携带者血清中常可检出此抗体,它对病毒无中和作用,而抗-HBc的检出,表示HBV在肝细胞内持续复制。
3.HBeAg:
是一种可溶性蛋白,自肝细胞释放至血液中,几乎与HBsAg平行出现。HBeAg检出是HBV在体内复制及血清具有强感染性的一个指标。如急性乙型肝炎患者血清中HBeAg持续阳性,则预后不良,易转变为慢性乙肝。组织培养与动物模型:乙型肝炎病毒至今还不能在细胞培养中分离和培养。黑猩猩是HBV最敏感的动物。
§抵抗力:HBV对外界环境抵抗力很强。对低温、干燥、紫外线和一般消毒剂均有耐受性。0.5%过氧乙酸可使HBV灭活。
§传染源与传播途径:HBV的主要传染源是患者或无症状HBsAg携带者。主要经血液、性接触和母婴垂直传播。
§致病机理:人感染HBV后,其临床表现成多样性,有无症状携带者、急性肝炎、慢性肝炎至重型肝炎。无症状携带者血液中HBV滴度较高,但无肝损害或仅有轻微肝损害,提示其发病机理不是由于病毒在肝细胞内复制直接引起肝细胞的损伤,而是通过宿主的免疫应答导致肝细胞的损伤和破坏,引起相应的临床表现。
1. 自身免疫反应引起的病理损伤:HBV感染肝细胞后,肝细胞膜上除出现HBV的抗原外,也可引起肝细胞表面自身抗原改变,诱发机体产生对肝细胞成分的自身免疫反应。
2. 免疫复合物引起的病理损伤:乙型肝炎除肝细胞损害外,还可有肝外组织器官的损害,如多发性关节炎、肾小球肾炎、皮疹、结节性多发性血管炎等。试验表明这些病人的血清和关节中都含有HBsAg和抗-HBs的免疫复合物。免疫复合物沉积于肾小球基底膜或关节的滑液囊上,通过Ⅲ型变态反应机制引起损伤。免疫复合物如果沉积于肝内小血管,可致小血管栓塞,引起肝细胞坏死。
3. 细胞介导的免疫病理损伤:HBV感染后,肝细胞膜上出现的HBV抗原,除能诱发机体产生抗体外,还能使机体产生致敏淋巴细胞。细胞毒T淋巴细胞即可清除病毒,又可损伤肝细胞。免疫性:HBV所激发的免疫应答,一方面可以造成免疫损伤,另一方面又可以表现为免疫保护作用。
3.1 抗体的保护作用:抗-HBs可中和血液循环中的HBV,阻止HBV与健康肝细胞结合,是清除HBV的主要因素。
3.2 细胞免疫的保护作用: HBs-Ab主要是清除细胞外的病毒颗粒,细胞内的病毒颗粒需要依靠致敏淋巴细胞的作用和CDC、ADCC效应的联合作用杀伤靶细胞,清除细胞内的病毒。
微生物学检查法HBV抗原抗体的检测:最敏感的方法是放射免疫(RIA)和酶联免疫吸附试验(ELISA)。检测HBV抗原抗体系统,除可用于乙型肝炎的临床诊断和预后判断外,还可用于筛选供血员,选择疫苗接种对象,
判定疫苗接种效果及流行病学调查。乙型肝炎抗原抗体检测结果的分析见表。
附表
乙型肝炎病毒抗原抗体检测结果的临床分析 |
| HBsAg |
HBeAg |
抗-HBcIgM |
抗-HBcIgG |
抗-HBe |
抗-HBs |
结果分析 |
| + |
+ |
+ |
- |
- |
- |
急性乙型肝炎 |
| + |
+ |
- |
+ |
- |
- |
慢性乙型肝炎(传染性强) |
| - |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
乙型肝炎恢复期(传染性弱) |
| - |
- |
- |
- |
- |
+ |
曾感染过HBV或接种过乙肝疫苗 |
表注:1.HBsAg: 是感染HBV的特异性标志,体内HBsAg阳性,表明体内感染了HBV。HBsAg阳性见于:①急性乙型肝炎的潜伏期、急性期;②慢性乙型肝炎;③无症状携带者;④与HBV有关的肝硬化和原发性肝癌。HBsAg的检测是筛选献血员的必测指标。
2.抗-HBs: 是一种保护性抗体,表示曾感染过HBV,并获得了对HBV的免疫力。如果是乙肝患者,抗-HBs阳性表明已恢复,预后良好。注射乙肝疫苗后产生抗-HBs,表示已获得免疫力。
3.抗-HBc:血清中很少有游离的HBcAg,一般不作为常规检查项目。抗-HBc
IgM下降快预后良好,一年内不能降至正常或滴度高低反复时,可能转为慢性乙肝。
4.HBeAg: 阳性表示体内有HBV复制及血液具有传染性。急性肝炎HBeAg
成短暂阳性,如持续存在提示已转为慢性。慢性HBV感染时,HBeAg阳性表示肝细胞中有病毒复制。
5.抗-HBe:如出现于急性乙型肝炎恢复期,表示机体已获得一定的免疫力。
§防治原则
人工主动免疫:
注射乙型肝炎疫苗是最有效的预防方法。目前使用的疫苗有:1.血源疫苗:从无症状HBV携带者血清中提纯的HBsAg经甲醛灭活而成。为阻断母婴传播,新生儿分别于出生时,出生后1个月、6个月各注射1次,共3次,可获得良好的预防效果。2.基因工程疫苗:将编码HBsAg的基因克隆于酵母菌中,使其高效表达出HBsAg,经纯化制成疫苗。此疫苗的优点是可大量制备并且排出血源疫苗中可能有潜在未知病毒引起感染的可能。
人工被动免疫:用含有高效价抗-HBs抗体制备的人免疫球蛋白(HBIg),可用于紧急预防。一般在接触HBV后的8天内注射有预防效果。HBIg可与乙肝疫苗联合应用。(中华肝病网) |