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[病历讨论] 神经病毒学

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发表在  2020-1-26 00:00:37  | 显示全部楼层 | 阅读模式

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神经病毒学是一个跨学科领域,代表了临床神经科学,病毒学,免疫学和分子生物学的融合。 该领域的主要焦点是研究能够感染神经系统的病毒。 除此之外,该领域还研究了使用病毒来追踪神经解剖通路,进行基因治疗以及消除有害的神经细胞群体[1]。

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内容
1 概述
2 历史
3 主要的病毒研究
3.1 DNA病毒家族
3.1.1 疱疹病毒
3.1.2 多瘤病毒
3.2 RNA病毒家族
3.2.1 弹状病毒
3.2.2 副粘病毒
3.2.3 逆转录病毒
4 病毒进入神经系统
4.1 跨神经扩散
4.2 血源性扩散
4.3 感染神经系统的优势
5 用于诊断神经病毒感染的工具
5.1 神经影像
5.2 腰穿和脑脊液分析
5.3 使用聚合酶链反应(PCR)扩增CSF核酸
5.4 血清学
5.5 脑活检
6 研究与治疗
6.1 使用抗病毒药治疗中枢神经系统感染
6.2 使用病毒进行基因治疗
7 领域的未来
8 参考

概述
神经病毒学领域成立于过去30年。[1]它是基于发现大量病毒能够入侵并在神经组织中建立潜在感染而建立的。已经证明此类病毒会产生慢,慢性或进行性神经系统疾病。[2]:v神经病毒学纳入了病毒学,神经科学,神经病学,免疫学和分子生物学的相关领域。该领域的主要焦点是研究病毒诱发的神经系统疾病的分子和生物学基础。除此之外,该领域还研究了这些病毒作为神经解剖学途径的示踪剂和基因治疗载体的用途。

该领域依靠神经影像学,从脑组织或CSF中分离病毒,血清和CSF的血清学检测以及组织的显微镜检查来诊断神经系统感染。

历史
在过去的30年中,神经病毒学才成为正式领域。[1]然而,神经病毒学的真正起源可以被证实为发现某些病毒可能对神经系统组织具有亲和力。这一发现是在1880年代后期进行的,涉及狂犬病。[3]:1

1881年,路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)在研究狂犬病时证明,中枢神经系统在疾病的发展中起着至关重要的作用。[4]继这一发现之后,沙弗于1890年证明了狂犬病病毒通过神经网络传播的组织学证据。

1929年,海因里希·佩特(Heinrich Pette)建立了神经系统炎症性疾病的第一个分类标准。这种分类将疾病分为两类:灰质急性和白质急性炎性疾病。灰质急性炎症性疾病的特点是神经元受损,而脊髓磷脂保持完整。白质急性炎症性疾病的特点是髓磷脂被破坏,神经元保持完整。[3]:4

1938年,Sbin和Olitsky发现病毒在体内的分布取决于其进入机制。[3]:6

1965年,ZuRhein和Chou确立了对髓磷脂的破坏可能是由原发病毒感染引起的,而不仅仅是对病毒的自身免疫反应[3]:8。

神经病毒学领域所基于的大多数研究都发生在1980年代末和1900年代。[3]:10

从1999年开始,国际神经病毒学学会就授予了在神经病毒学先锋奖中做出了杰出贡献的个人,并给予了奖励。[5]

研究的主要病毒
DNA病毒家族
疱疹病毒
单纯疱疹病毒1型(HSV-1)
证据可能支持病毒与阿尔茨海默氏病,顽固性局灶性癫痫和急性播散性脑脊髓炎之间的联系[6]:119
感染可引起脊髓炎和脑炎[2]:7
单纯疱疹病毒2型(HSV-2)
感染会产生脊髓炎和脑炎
人巨细胞病毒(CMV)
感染与格林-巴利综合征相关
是儿童智力低下最常见的病毒原因
与神经系统异常有关,例如:微脑电,癫痫发作,智力减退和感觉神经性听力损失[2]
水痘带状疱疹病毒(VZV)
与神经系统并发症有关,例如:脑膜脑炎,脊髓炎,小脑性共济失调,里氏综合征,颅神经病和感染后弥漫性脑脊髓炎[7]
爱泼斯坦巴尔病毒(EBV)
与格林-巴利综合征,颅脑单神经病,局灶性脑炎和脊髓炎相关
被认为是引起多发性硬化症的主要病毒候选人[8]
人疱疹病毒6型(HHV-6)和人疱疹病毒7型(HHV-7)
尚未与人类神经系统疾病有关
多瘤病毒
JC病毒(JCV)
与进行性多灶性白质脑病和去髓磷脂有关[2]:343
RNA病毒家族
弹状病毒
狂犬病病毒
引起神经元功能障碍[9]
副粘病毒
麻疹病毒
是神经系统缺陷的主要原因[6]:401
腮腺炎病毒
是病毒引起的无菌性脑膜炎和脑炎的主要原因[6]:1431
逆转录病毒
人类免疫缺陷病毒(HIV)
与认知功能障碍有关
病毒进入神经系统
病毒已经进化出机制,使它们能够轻松渗透神经系统。 已经确定了两种病毒进入的主要方法:跨神经元扩散和血源性扩散。

跨神经扩散
跨神经元扩散的机制尚不完全清楚,但它涉及病毒通过沿神经轴突的传播逃脱免疫系统。[10]

血源性扩散
人们认为,病毒有两种主要途径是通过血源性传播进入大脑。首先是感染免疫细胞,然后将病毒携带到神经组织。这种病毒的例子包括感染B细胞的JC病毒和感染CD4 T细胞和巨噬细胞以渗入大脑的HIV。第二种是通过作为游离病毒或白细胞穿过毛细血管。[6]:23

感染神经系统的好处
神经元缺乏将病毒肽呈递给杀伤细胞的必要分子,这意味着它们为病毒复制提供了安全的场所。一旦病毒进入神经元,它们就可以在宿主的生命中持续存在,并且可以影响干扰神经元功能和神经系统稳态的因素,从而导致神经系统疾病。[6]:26

用于诊断神经病毒感染的工具
有几种诊断工具对于诊断神经系统的病毒感染已变得无价。过去,需要更具侵入性的方法来获取诊断样本,例如使用脑活检。现在,随着技术的进步,诸如神经成像和脑脊液分析(CSF)等侵入性更强的手段被更频繁地使用。

神经影像学
CT扫描和MRI扫描可用于可视化CNS病毒感染引起的炎症和病变。 MRI用于可视化深层白质和肾叶病变,而CT扫描无法很好地对其进行界定。[11]

腰穿和脑脊液分析
该方法在诊断中枢神经系统病毒感染方面很有价值。 CSF分析通常涉及确定CSF中患者的白细胞总数,葡萄糖水平和蛋白质水平。病毒感染中枢神经系统倾向于增加白细胞总数,同时增加蛋白质水平。由于增加的葡萄糖消耗,病毒感染会降低葡萄糖的水平。

使用聚合酶链反应(PCR)的CSF核酸扩增
PCR通常用于从CSF中快速鉴定特定的DNA病毒,而逆转录酶PCR通常用于鉴定CSF中的RNA病毒。[12]此诊断工具的准确性受到CSF中病毒数量的限制。病毒复制往往会在CNS感染中达到高峰,然后下降到无法检测的水平。在症状发作的前5天内,在病毒复制下降之前,PCR方法检测中枢神经系统感染的几率更高。[13]

血清学
当PCR分析返回阴性结果时,血清学可用于诊断CNS的病毒感染。

脑活检
近年来,由于侵入性较小的诊断技术的发展,脑活检不再用于诊断神经系统的病毒感染。[6]:35但是,如果没有组织学和电子学检查,就无法诊断出中枢神经系统的某些病毒感染。微观证据。在这些情况下,仅当患者患有严重的神经系统疾病且需要立即治疗时才进行脑活检,替代程序不会导致特定的诊断,并且脑活检获得的信息将超过风险。

研究与治疗
使用抗病毒药治疗中枢神经系统感染
事实证明,同时患有多发性硬化症和AIDS痴呆症的抗病毒治疗无效。在患有多发性硬化症的患者中,阿昔洛韦抗病毒治疗EBV与安慰剂无显著差异。[8]在患有艾滋病痴呆症的患者中,尽管进行了抗逆转录病毒治疗,但中枢神经系统功能仍然减弱。[14]

使用病毒进行基因治疗
HSV-1是一种有前途的基因治疗剂,可用于基因传递至神经元。该疗法可用于治疗代谢性脑疾病,神经退行性疾病,或帮助增强神经系统疾病的脑组织修复。[6]:121

领域的未来
神经系统的新病毒和病毒感染将继续出现,并且神经病毒学领域必须不断扩大以满足这些不断增长的需求。[6]:在过去的40年中,研究感染神经系统的病毒的兴趣大大增加了多年来,三个关键要素对于该领域的持续发展至关重要:

培训:新的研究人员和临床医生需要接受有关病毒感染在神经系统疾病进展中的重要性的培训。
技术:需要完善和开发新技术,这将有助于研究的发展。
治疗的发展:研究获得的见识应应用于神经系统疾病的治疗。

另见
Neuroimmunology
Neurology
Virology
参考
Johnson, R (1995). "Neurovirology: evolution of a new discipline", Journal of Neurovirology, 1(2).
McKendall, R and Stroop, W (1994). "Handbook of Neurovirology".
Gosztonyi, G (2001). The Mechanisms of Neuronal Damage in Virus Infections of the Nervous System.
G. M. Baer, T. R. Shanthaveerappa, G. H. Bourne (1965). "Studies on the 发病机理 of Fixed Rabies Virus in Rats", Bull. Org. mond. Sante, 33(783).
"International Society for NeuroVirology".
Nath A, Berger J (2003). Clinical Neurovirology.
Mueller N, Gilden D, Cohrs R, (2008). "Varicella Zoster Virus Infection: Clinical Features, Molecular 发病机理 of Disease, and Latency". Neurologic Clinics. 26(675).
Lincoln J, Hankiewicz K (2008). "Could Epstein-Barr Virus or Canine Distemper Virus Cause Multiple Sclerosis?". Neurologic Clinics 26(699).
Jackson A. (2008) "Rabies". Neurologic Clinics. 26(717).
Wright E, Brew B, Wesselingh S (2008). "发病机理 and Diagnosis of Viral Infections of the Nervous System". Neurologic Clinics. 26 (617).
Wright, E et al (2008). 发病机理 and Diagnosis of Viral Infections of the Nervous System. 26(617).
Irani, D (2008). "Aseptic Meningitis and Viral Myelitis", Neurologic Clinics, 26(635).
Davies NW, Brown LJ, Irish D, et al. (2005). "Factors influencing PCR detection of viruses in cerebrospinal fluid of 病人 with suspected CNS infections". Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 76 (82).
Ferris M, Mactutus C, Booze R (2008). "Neurotoxic profiles of HIV, psychostimulant drugs of abuse, and their concerted effect on the brain: Current status of dopamine system vulnerability in NeuroAIDS". Neuroscience and Biobehavioral Reviews 32(883).
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