埃博拉病毒的前世今生

埃博拉病毒的前世今生

生命科学学院2012级

张炳森

2023/4/41精选课件埃博拉是什么？2023/4/42精选课件听说是一种很牛掰的病毒？染上埃博拉病毒的人会变成僵尸吗？2023/4/43精选课件T病毒《生化危机》中所提到的由保护伞公司秘密研发的一种虚拟的病毒。全称为“Tyrant”（暴君）。“T病毒”的爆发产生了浣熊市可怕的丧尸大军。2023/4/44精选课件那么问题来了埃博拉病毒真的会使人变成僵尸吗？2023/4/45精选课件埃博拉是人类迄今未能征服的致命杀手，是世界医学界面对的一道难以解读的“哥德巴赫猜想”。

——美国传染病专家海曼2023/4/46精选课件事实上埃博拉病毒（埃博拉是刚果的一条河流，1976年首宗艾博拉病例在那里出现），是引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热（EBHF）的烈性病毒，由此引起的出血热是当今世界上最致命的病毒性出血热。在大约1500例确诊的埃博拉案例中，死亡率高达88%。被称为“世界上最可怕的病毒”。是“世界上最神秘的六种病毒之首”。2023/4/47精选课件事实上

埃博拉病毒是人畜共患病毒，世界卫生组织至今没有辨认出任何有能力在爆发时存活的动物储主，目前认为果蝠是储存宿主的可能候选。2023/4/48精选课件世界上最神秘的六种病毒1、埃博拉病毒。1976年在非洲中部出现，埃博拉病毒能使人体内脏破碎，感染者每个毛孔都会往外渗血。高达90%的被感染者死亡。2、拉沙热病毒。医生们最早在20世纪50年代注意到该病毒。一旦染上这种病毒，人的内脏会大出血。每7个感染者中有1人死亡。3、马尔堡病毒。这是又一种致命性病毒。25%的感染者死亡。4、西尼罗河病毒。病初起时像是得了流感，之后可能出现脑膜炎、其它脑疾病和阵发性疾病。有1/10的感染者终身无法痊愈。5、登革热病毒。这是热带地区的一种地方病。通过蚊子叮咬传播。50%的感染者死亡。6、马秋波病毒。该病毒由老鼠携带。染病初期表现为发烧，然后鼻子和牙龈开始出血，胃肠内出血，30%的感染者死亡。2023/4/49精选课件事实上埃博拉出血热是一种致命的流血热(hemorrhagicfever)传染病，目前无法医治，会感染包括人类、猴子及黑猩猩在内的灵长类动物。人类患者半数以上在两星期内七孔流血而死。除了骨头和骨骼的肌肉外，埃博拉病毒对人体任何其他组织后器官都一视同仁地加以侵蚀。2023/4/410精选课件临床特点经过3~7天的潜伏期，突然发病。早期出现流感样非特异症状，发病后5~7天出现严重的出血。发病后7~16天出现死亡。死亡的主要原因是出血性休克。死亡率为50%~80%。2023/4/411精选课件埃博拉感染症状病毒成指数地繁殖，毁坏内脏使之完全失去作用以致宿主死亡为止。已死或部分已死的器官开始液化。像血液、粪便和呕吐物这样的流体，一点一滴都充满了上百万的病毒。在身体内部，心脏开始渗血，渗入周围的空腔。肝脏肿大、裂开，然后化脓腐烂；塞满了死细胞和血块。血细胞凝结，妨碍了大脑供氧，最终导致痴呆和严重的癫痫发作。病毒摧毁剩余血液的凝结能力，以致大出血不受抑制地继续。血液随同死组织及脱落的粘膜，包括胃、口腔和肠道的粘膜，经过呕吐和腹泻排出体外。血管和肠子像流体涌入体腔。2023/4/412精选课件传播方式

病毒可透过与患者体液直接接触，或与患者皮肤、黏膜等接触而传染。病毒潜伏期可达2至21天，但通常只有5至10天。直至现在，埃博拉病毒的流行大都是因为医院的环境，糟糕的公共卫生、随处弃置的针头、缺乏负压病房都对医护人员造成极大威胁。因为较好的设备及卫生，在现代化的医院中，埃博拉病毒几乎不可能爆发大规模流行。2023/4/413精选课件埃博拉病毒结构病毒颗粒具有多形性，呈管状、丝状或索状等，直径为80nm。病毒的核酸为-ssRNA，有18959-18961个碱基，核衣壳呈螺旋对称，外有脂蛋白包膜，表面有刺突。病毒在人、猴、豚鼠等哺乳动物细胞中增殖，在感染的细胞内能形成包涵体。埃博拉病毒属丝状病毒科。较长的奇形怪状的病毒粒子相关结构可呈分枝状或盘绕状。2023/4/414精选课件埃博拉病毒的分类目前已确定埃博拉病毒分4个亚型,即埃-扎伊尔型(EBO-Zaire)

、埃博拉-苏丹型(EBO-Sudan)

、埃博拉-莱斯顿型(EBO-R)

和埃博拉-科特迪瓦型(EBO-CI)

。不同亚型具有不同的特性,EBO-Z和EBO-S对人类和非人类灵长类动物的致病性和致死率很高(90%和53%);EBO-R对人类不致病,对非人类灵长类动物具有致死性作用;EBO-CI对人类有明显的致病性,但一般不致死,且可治愈，对黑猩猩的致死率很高。对人的毒力强弱次序为：EBO-Z>EBO-S>EBO-CL>EBO-R2023/4/415精选课件在致命性感染中，表现为严重的体液免疫反应受损：测不到病毒特异性IgG抗体IgM抗体；在病人死亡前数日，T细胞相关mRNA消失。诱导免疫抑制是病毒感染具有高度致死性的原因之一。2023/4/416精选课件流行情况①埃博拉病毒最早于1976年在苏丹近赤道西部省和扎伊尔周边地区发现（现在的刚果民主共和国）。1976年6月-9月间，苏丹发现284个埃博拉病毒感染者，117人死亡。在扎伊尔，同年9月-10月间共有318个病例，280人死于该病。1977年扎伊尔有一例病例，1979年苏丹再次出现爆发。②1995年扎伊尔的Kikwit出现了大的流行，315人感染，244人死亡。③1994-95年有1例人类埃博拉出血热及数例黑猩猩感染在科特迪瓦被证实。④在加蓬，埃博拉出血热于1994年首次发现并于96年2月和7月有两次爆发，2001年卷土重来夺去18人的生命。⑤2000年秋天乌干达北部出现一次爆发,死亡224人。⑥2003年刚果共和国（原扎伊尔）北部边远地区再次遭到埃博拉病毒袭击，造成100多人死亡，同时还导致一个自然保护区2/3的大猩猩丧命。⑧2004年苏丹南部发现19例疑似病例，118人被跟踪检查，4人死亡。⑨刚果（金），2007年2023/4/417精选课件流行情况2次实验室感染。一次为1976年,英国PortonDown微生物研究所(RME),一工作人员实验室内转移埃博拉感染的豚鼠肝匀浆时针头刺入大拇指而感染。另一次为2004年5月俄罗斯维克托实验室,一女科学家意外被感染病毒的注射器针头扎破手指,感染发病死亡。2023/4/418精选课件防治进展

目前对于EHF还没有特效的治疗药物，已经感染了EBOV的患者只能采取对症治疗。对于埃博拉病毒，无论是恢复期病人的血清，还是免疫后的马血清，似乎都没有治疗的作用。EBOV感染后抗病毒药物是无效的，干扰素治疗也是无效的。现已制造出使猴群不会被埃博拉病毒和马尔堡病毒感染的疫苗；这些疫苗是以基因重组过的囊状口腔炎病毒和滤过性病毒为基础，上面附着埃博拉病毒。另外，现在也能够通过把埃博拉病毒中八个基因的其中一个“VP30”拿走，从而制造出自身无法复制的埃博拉病毒。但是，现在尚无对人类有效之疫苗。2023/4/419精选课件研究进展2023/4/420精选课件揭示埃博拉病毒入侵细胞机制

日本北海道大学研究生院下属的药学研究院日前发表公报，称其成功揭示了埃博拉病毒是如何侵入细胞的，用激光显微镜成功观察到埃博拉病毒入侵细胞的全过程；该成果将有助于开发抗埃博拉病毒的药物。埃博拉病毒是通过诱导细胞启动微胞饮作用而侵入细胞内部的。胞饮作用也叫内吞作用，是细胞吸收水分、矿物质元素和其他物质的方式之一。在这一作用下，物质吸附在细胞质膜上，质膜内陷，形成将物质包裹在内的小囊泡，并向细胞内部移动，进而被细胞吸收。而微胞饮作用则是在电子显微镜水平所见到的胞饮作用。由于胞饮作用是非选择性吸收，因此病毒也会趁机“溜进”细胞内部。据介绍，研究人员此前就认为埃博拉病毒侵入细胞可能是通过微胞饮作用，但在实现病毒无毒化之前，此类实验的安全性很难保证。目前，凭借病毒无毒化技术，科学家们才得以完成实验。2023/4/421精选课件埃博拉病毒关键结构被发现美国爱荷华州立大学的一项研究，向找到对付埃博拉病毒的方法又近了一步。生物化学、生物物理学和分子生物学助理教授加雅﹒阿马拉辛格领导的研究小组，最近发现了埃博拉病毒关键蛋白VP35的结构。VP35可干扰宿主抗击病毒感染的自然特性。“通常情况下，当病毒感染细胞时，宿主的免疫系统会抗击病毒并最终把病毒清除干净。但埃博拉病毒感染会让宿主防御病毒入侵的能力丧失。”阿马拉辛格说。这是由于VP35蛋白会干扰作为宿主防御病原体第一道防线的先天性免疫通路。通过X线晶体学和核磁共振广谱学方法的结合，研究人员分辨出了这一非感染性蛋白的结构。研究结果发表在《美国国家科学院学报》上。2023/4/422精选课件科学家发现埃博拉病毒“祖先”目前，科学家揭晓了埃博拉病毒的起源，其祖先病毒存在于2300万年前。美国布法罗大学研究表明，这种祖先病毒是线状病毒，存在于中新世时期，它是埃博拉病毒和马尔堡病毒的“祖先”。布法罗大学生物科学系教授德里克-泰勒(DerekTaylor)说：“线状病毒比之前科学家所认为的生存时代更早，最新研究证实埃博拉祖先病毒出现的时期与大型猿类崛起的时间一致。”2023/4/423精选课件科学家发现埃博拉病毒“祖先”《PeerJ》杂志发表文章指出，知晓掌握关于埃博拉病毒和马尔堡病毒更多的比较进化理论，将影响研制新型疫苗，识别最新出现的致病菌。研究人员指出埃博拉病毒和马尔堡病毒是远古病毒进化链的成员之一，这两种病毒共享源自1600万-2300万年前的一个共同祖先。2023/4/424精选课件新药研制2014年8月16日，3名在利比里亚工作的非洲医生感染了埃博拉病毒后，接受了美国马普生物公司所研制的新药ZMapp进行治疗。他们是首批使用这种试验性药物的非洲人。来自美国得克萨斯州的医生布兰特利和其同事在利比里亚救治埃博拉病人期间感染病毒，他们被医用专机接回美国医治。马普生物制药公司将MB-003和ZMAb优化组成了新药ZMapp给他们使用，在使用了ZMapp不到1个小时后，布兰特利的呼吸困难症状和皮疹显著改善。其同事使用了两个剂量的ZMapp，症状也显著改善。但这种新药没能挽救75岁的西班牙天主教神父米格尔·帕哈雷斯的生命。2023/4/425精选课件新药研制ZMapp是美国和加拿大共同开发的一种抗埃博拉病毒新药，属于单克隆抗体类药物，其中的成分主要为MB-003（又称为：Mapp）和ZMAb。

MB-003是三种具有抗埃博拉病毒作用的单克隆抗体组织的混合抗体，美国医生称其为抗埃博拉病毒的“鸡尾酒单克隆抗体”，设想这些抗体能够捆住或斩断埃博拉病毒的“抗原之手”，从而阻止病毒捕获并进入健康细胞，帮助免疫系统将其杀死。2023/4/426精选课件新药研制

从动物细胞中培养得到的单克隆抗体成本很高，近年来，科学家逐渐研究出利用植物生产单克隆抗体。抗埃博拉病毒新药ZMapp就是先给小白鼠接种埃博拉病毒抗原，使小白鼠产生抗御埃博拉病毒的抗体，然后从小白鼠体内收集的抗体，筛选出有抗病毒作用的三种单克隆抗体，再接种到烟草细胞内，通过培养烟草获得足够的抗体原料以制造ZMapp。2023/4/427精选课件新药研制

尽管科学家想尽各种办法降低成本，增加产量，单克隆抗体类药物的制作仍是一个漫长和复杂的过程。2023/4/428精选课件新药研制日本富士胶片公司下属的富山化学工业公司研发的法匹拉韦，原用于治疗流感，近来在老鼠身上所做实验显示，其能有效阻止细胞内的病毒增殖，在对抗埃博拉病毒方面很可能具有一定的疗效。加拿大Tekmira公司研发的TKM-Ebola对杀死灵长类动物身上的埃博拉病毒相当有效。该疗法使用微小RNA分子束缚病毒，并将其作为毁灭目标。TKM-Ebola目前处于临床试验第I阶段。8月，FDA批准TKM-Ebola直接用于感染患者。20