乙肝病毒
乙肝病毒(HBV) 是一种DNA病毒,属嗜肝DNA病毒科(hepadnavividae)。一个完整的乙肝病毒颗粒,也叫Dane颗粒,是1970年Dane首先用电镜在乙肝病人血清中发现的,直径只有42纳米,大约是一个普通鸡蛋的百万分之一,有外壳和核心两部分。Dane颗粒是有感染性的完整HBV颗粒,呈球形,具有双层衣壳。外衣壳由来自宿主的脂质双层和包膜蛋白组成,有大约400个乙肝表面抗原(HBsAg)即蛋白镶嵌于脂质双层中。去除病毒外衣壳后,暴露出内层核心。核心的表面为病毒的内衣壳,内衣壳蛋白为HBV核心抗原(HBcAg)。HBcAg经酶或去垢剂作用后可暴露出e抗原(HBeAg)。核心颗粒中间包裹着双链DNA分子、DNA聚合酶(P蛋白)等。
HBVDNA的基因组约含3200个核酸,有一长一短两个链。长链叫负链,长度固定,有一缺口(nick)此处为DAN聚合酶。短链叫正链,长度不定。当HVB复制时,内源性DNA聚合酶修补短链,使之成为完整的双链结构,然后进行转录。HBV DNA的长链有4个开放性读框(ORF),即S区、C区、P区和X区。S区包括前S1前S2和S区基因,编码前S1、前S2和S三种外壳蛋白;C区以包括前C区,C区基因编码HBcAg蛋白,前C区编码一个信号肽,在组装和分泌病毒颗粒以及在HBeAg的分泌中起重要作用;P基因编码DNA聚合酶;X基因的产物是X蛋白,其功能尚不清楚。HBVDNA的短链不含开放读框,因此不能编码蛋白。
乙肝患者血清在显微镜的观察下可查见3种颗粒:①直径22nm的小球形颗粒;②管状颗粒,长约100~700nm,宽约22nm;③直径为42nm的大球形颗粒。小球形颗粒及管状颗粒均为过剩的病毒外壳,含表面抗原,大球形颗粒即病毒颗粒,有实心与空心两种,空心颗粒缺乏核酸。
乙肝病毒在体外抵抗力很强,紫外线照射,加热60℃4小时及一般浓度的化学消毒剂(如苯酚,硫柳汞等)均不能使之灭活,在干燥或冰冻环境下能生存数月到数年,加热60℃持续10小时,煮沸(100℃)20分钟,高压蒸汽122℃10分钟或过氧乙酸(0.5%)7.5分钟以上则可以灭活。
对于乙肝病毒,我们最关心的是乙肝抗原抗体系统的检查,也就是我们常说的乙肝两对半检查。乙肝病毒的抗原复杂,其外壳中有表面抗原,核心成分中有核心抗原和e抗原,感染后可引起机体的免疫反应,产生相应的抗体。
1.乙肝表面抗原(HBsAg)和表面抗体(抗-HBs)
HBsAg存在于病毒颗粒的外壳以及小球形颗粒和管状颗粒。于感染后2-12周,丙氨酸转氨酶(即谷丙转氨酶,英文缩写为ALT)升高前,即可在血液中检测到,一般持续4~12周,至恢复期消失,但感染持续者可长期存在。HBsAg无感染性而有抗原性,能刺激机体产生抗-HBs。在HBsAg自血中消失后不久或数星期或数月,可自血中测到抗-HBs,抗-HBs出现后其滴度逐渐上升,并可持续存在多年。抗-HBs对同型感染具有保护作用。近期感染乙肝病毒者所产生的抗-HBs属IgM,而长期存在血中的为抗-HBsIgG。
HBsAg有“a”、“b”、“y”、“r”、“w”等多种抗原决定簇,其中“a”是共同的抗原决定簇,“d”、“y”和“r”、“w”为主要的亚型决定簇。HBsAg有8种亚型和2种混合亚型,以adr、adw、ayr及ayw为主的4种亚型。各亚型的地理分布不同,adr亚型主要分布在亚洲及太平洋地区,adw亚型主要见于北欧,美洲及澳洲,ayw亚型主要在非洲,中东和印度,ayr亚型罕见。在我国的主要是adr亚型,但广西的东北部则主要为adw亚型,西藏,新疆及内蒙则有ayw亚型为主。亚型的测定对流行病学调查,预防研究有一定意义。
随着科学技术的发展,又将乙肝表面抗原分为乙肝前S抗原及前S抗体。前S1及前S2蛋白具有与HBsAg不同的抗原性。完整的乙肝病毒颗粒含有S1蛋白及前S2蛋白,而缺陷病毒颗粒则无前S2蛋白。血清中出现前S1、前S2抗原是乙肝病毒活动性复制的标志。前S2蛋白具有较S蛋白更强的免疫原性,含有前S2蛋白的HBsAg诱生的抗-HBs,其滴度明显高于不含前S2蛋白的HBsAg所诱生者。前S2蛋白具有聚合人血清白蛋白受体(PHSAR)的功能,能使HBV与聚合人血清蛋白结合,以致免疫系统不易识别,且可通过肝细胞膜上的PHSA-R而吸附于肝细胞膜上,从而侵入肝细胞。
2.乙肝e抗原(HBeAg)和e抗体-(HBe)
HBeAg是以隐蔽形式存在HBV核心中的一种可溶性蛋白,其编码基因相互重叠,是HBcAg的亚成分。在感染HBV后,HBeAg可与HBsAg同时或稍后出现于血中,其消失则稍早于HBsAg。HBsAg仅存在于HBsAg阳性者的血液中,通常伴有肝内HBVDNA的复制,血中存在较多Dane颗粒和HBVDNA聚合酶活性增高,因此,HBeAg阳性是病毒活动性复制的重要指标,传染性高。急性肝炎患者若HBeAg持续阳性10周以上,则易于转为持续感染。
抗-HBe在HBeAg消失后很短时间内即在血中出现,其出现表示病毒复制已减少,传染降低。但抗-HBe阳性者的血清中仍可查到少数Dane颗粒,且在患者肝细胞核内可检出整合的HBVDNA片断。抗-HBe在临床恢复后尚可持续存在1-2年。
3.乙肝核心抗原(HBcAg)和核心抗体(抗-HBc)
HBcAg主要存在于受染的肝细胞核内,复制后被释至胞浆中,由胞浆中形成的HBsAg包裹,装配成完整的病毒颗粒后释放入血。血液中一般不能查到游离的HBcAg。血中的Dane颗粒经去垢剂处理后可以查到其核心部分的HBcAg和DNA聚合酶。
抗-HBc,在HBsAg出现后2-5周,临床症状未出现前,即可由血内测到。早期出现者主要是抗-HBcIgM,以19S五聚体IgM抗-HBc为主,其滴度迅速上升并保持高滴度,至HBsAg消失后,抗-HBcIgM滴度即迅速降低。抗-HBcIgM一般在血内维持6-8个月,是近期感染的重要标志;但在慢性活动型肝炎患者血中亦可测到,主要是7-8S单体IgM抗-HBc。抗-HBcIgG出现较迟,但可长期存在。抗-HBc对HBV感染无保护作用。血清中抗-HBcIgM阳性表明体内有HBV复制,且有肝细胞损害;若抗-HbcIgG阳性且滴度高,伴以抗-HBs阳性,则为乙型肝炎恢复期;若抗-HBcIgG呈低滴度,抗-HBcIgM阴性,而抗-HBs阳性,则是既往感染的标志。
HBVDNA聚合酶,存在于Dane颗粒核心内,是一种依赖于DNA的DNA聚合酶,其功能与修补及延伸双链DNA的短链有关。患者血清中HBVDNA聚合酶活性增高常伴有HBV增殖。在急性乙肝的潜伏期内,血清ALT升高之前,血清DNA聚合酶活力即已升高,因此,DNA聚合酶活力测定具有早期诊断意义。急性肝炎患者在发病1个月后若HBVDNA聚合酶活力仍持续升高,是肝炎转为慢性的征兆。
当确定人体是否感染乙肝病毒时,通常需要做乙肝两对半检查【了解乙肝两对半检查结果请阅读:乙肝两对半结果对照表】。武警湖南总队医院肝病治疗中心主任王丽娜提醒患者,乙肝两对半检查虽然在临床中应用十分普遍,但由于有些医院检查设备落后,可能造成检查错误,而误诊是导致误治的直接原因,在临床治疗中经常发现这样的事情,有些患者本来没有感染乙肝,却因为检查错误,吃了很多药,结果得了药物性肝炎,白花了许多冤枉钱。因此,广大朋友不要小看了乙肝两对半检查,最好去大型肝病专科医院进行检查,避免检查错误给患者带来额外的经济负担和精神负担。武警湖南总队医院拥有先进的乙肝检测治疗设备,可对各类肝炎病毒的基因特性、变异性、活性水平等进行全面检测,准确检测肝功能、肝纤四项、B超等,为准确诊断和治疗提供科学依据。