探索病毒引起病变和皮疹的原因

探索病毒引起病变和皮疹的原因

2024年初,关于阿拉斯加致命病例的报道在新闻中流传。阿拉斯加病毒是一种鲜为人知的病毒,其病例很少,会引发身体上 1 个或多个皮肤病变的爆发,以及其他症状。该病毒只是许多正痘病毒中的一种,其中一些病毒,如天花和猴痘,疾病负担要高得多,其作案手法是形成皮肤病变。

但引起病变的不仅仅是痘病毒。其他病毒,如麻疹和疱疹病毒,会引发从丘疹丘疹到肆虐皮疹的各种病毒。病毒使皮肤变得怪异的方式非常多。虽然这些感染迹象很容易看到,但它们发展的原因和方式却不那么明显。

为什么病毒会引起病变?

病变是皮肤上以某种方式改变的任何区域;皮疹包括身体一个或多个部位的广泛皮疹。病毒可以通过感染和破坏皮肤细胞来诱发病变。病毒感染的皮肤症状也是宿主对病毒做出反应的字面危险信号。

病变是病毒发病机制的一部分,还是仅仅是宿主免疫细胞努力工作的迹象(或两者兼而有之),取决于病毒本身。

病变促进病毒传播

病毒引起的的发展通常与传播有关。皮肤是人们与世界以及彼此互动的主要方式。在病变中徘徊并从病变中迸发出来是病毒在宿主之间传播的绝佳方式。

有时皮肤是病毒的靶器官。例如,传染性软体动物病毒是一种引起高度传染性(但良性)的痘病毒,仅感染角质形成细胞(形成皮肤最外层的细胞)。它会引发表皮病变,并且不会扩散到表皮之外。因此,与感染相关的珍珠丘疹接触会将病原体从一个人传播到另一个人,或传播到身体的不同部位。

其他时候,皮肤上病变的形成是更大的感染旅程的一部分。水痘-带状疱疹病毒 (VZV) 是水痘和带状疱疹的病因,在转运到淋巴组织(例如扁桃体)之前,会感染上呼吸道的粘膜上皮细胞。

在那里,它劫持T细胞以促进它们迁移到皮肤。然后,水痘带状疱疹病毒“从T细胞中移出并感染皮肤细胞,然后从一个细胞扩散到另一个细胞,”斯坦福大学儿科系研究水痘带状疱疹病毒的名誉教授Ann Arvin博士解释说。“所以,你有一簇受感染的皮肤细胞,[而且]这些细胞中的每一个都会死亡。

当它们死亡时,细胞簇释放出液体,这些液体积聚在水疱状病变中,类似于“玫瑰花瓣上的露珠”。每个病变(由单个受感染的 T 细胞播种)都含有大量病毒;如果新的宿主接触病变,那么他们的嘴巴、眼睛或其他粘膜部位就会被感染。

病变是免疫反应的证据

然而,并非所有病毒引起的皮疹都是一种传播方式,这意味着如果人们接触这种病变,就不会被感染。麻疹就是一个关键的例子。

“麻疹(病毒)的主要复制部位是淋巴组织,但它有能力感染其他几种细胞,包括上皮细胞,皮肤由许多上皮细胞组成,”约翰霍普金斯大学分子微生物学和免疫学大学杰出教授Diane Griffin解释说。

研究麻疹的格里芬强调,淋巴细胞基本上将病毒携带到新的身体区域以引发感染,类似于水痘带状疱疹病毒感染期间发生的情况(痘病毒,如猴痘,也利用免疫细胞和淋巴系统进行身体传播)。

与麻疹相关的皮疹表明,识别麻疹病毒的T细胞正在浸润皮肤并建立对病毒的防御。当病毒在体内循环时,这纯粹是炎症的证据;接触麻疹皮疹不会将病毒(通过呼吸道分泌物传播)传播给新的宿主。

格里芬指出,免疫系统和麻疹病毒之间的战斗正在其他器官中发生,据推测也会导致那里的病变;我们只是不能像在皮肤上那样看到它们。皮疹实际上是一个受欢迎的景象——如果人们有轻微的皮疹或根本没有皮疹(就像免疫功能低下的人经常出现的情况一样),这可能表明麻疹病毒的清除率较低。

值得注意的是,病变既可以是炎症的迹象,也可以是病毒传播的途径——这些特征不是相互排斥的,而是经常相互关联的。

什么决定了病变或皮疹的出现?

对病变或皮疹外观和感觉的描述读起来就像童话故事中的人物(有水泡、鳞屑和凹凸不平,天哪!),它们的外观因病毒感染或感染阶段而异。它们通常介于黄斑(扁平的红色病变)和脓疱(大水疱)之间。

猴痘病变从斑疹开始,然后发展为丘疹(凸起的红色病变)、水疱(小水疱)、脓疱,最终发展为溃疡。另一方面,麻疹皮疹表现为斑疹和丘疹(即斑丘疹)。但是什么决定了皮疹的出现和发展?

“皮疹中的细胞是免疫细胞。它可能只是免疫细胞的类型,甚至可能是原始感染细胞是什么以及它对感染的反应,这会影响你看到的不同类型的皮疹,“格里芬推测。

事实上,对于水痘带状疱疹病毒,液体积聚是水痘病变出现水疱的原因。此外,“当病毒到达皮肤时,周围的皮肤细胞会上调干扰素(一种促炎免疫分子)以控制病毒,”Arvin说。“否则,你会得到1个水痘病变,它只会扩散到你的整个身体。皮肤细胞保护自身免受扩散的能力是病变保持较小的原因。

她指出,这最终证明了感染的平衡——病毒打破了建立感染的障碍,而宿主则防止事情完全失控。最终,这也有利于病毒(即,死宿主无法与新宿主互动并将病毒传播给新宿主)。

病变的出现也可能取决于靶细胞的分化状态。以疣为例,疣是由某些类型的人瘤病毒 (HPV) 引起的粗糙病变。HPV的生命周期与角质形成细胞的分化有关,因为它们从基底层迁移到皮肤表皮层。在整个过程中,HPV刺激角质形成细胞分裂并抑制细胞凋亡,从而产生角质化、质地粗糙的病变。然后,病毒颗粒可以从疣中释放出来,感染其他身体部位或宿主。

无论它们如何出现,由不同病毒引起的皮疹都可能出现相似,这可能使诊断成为一项挑战。临床医生不仅要考虑病变或皮疹的外观,还要考虑是否存在其他症状、病变发生的时间(例如,痘病毒引起的病变同时在每个阶段进展,而水痘带状疱疹病毒引起的新病变可能随着其他病变的溃疡而形成)以及皮疹在身体上爆发的位置。

什么决定了病变或皮疹在身体上的分布?

感染引起的病变群取决于引起感染的病毒。猴痘病变往往呈离心分布,病变主要发生在四肢和面部。相比之下,水痘病变在扩散之前出现在胸部、背部和面部,大部分集中在躯干上。麻疹皮疹遵循不同的模式,从发际线开始,然后向下扩散到颈部、躯干、腿部和脚部。

虽然很好奇,但这种变化的原因仍然难以捉摸。“我不认为人们知道为什么会这样,”格里芬说。“这是一个有用的临床观察,但我认为机制完全不清楚。

皮疹分布可能与受感染宿主的行为有关。牛痘病毒在人类中引起罕见的皮肤感染,通过直接接触受感染的动物(例如牛、猫)传播。病变发生在接种部位(通常是手部),当患者接触这些区域时,感染可能会扩散到面部和颈部等部位。鉴于成年人每 3-5 分钟触摸一次脸,而孩子们每小时大约触摸 80 次,这种分布是合乎逻辑的。

皮疹位置也可能有时空方面。麻疹感染始于肺部 – 格里芬承认,在全身循环之前,病毒感染的淋巴细胞可能会早期扩散到面部。在这种情况下,面部区域的免疫细胞可能会在对抗病毒方面获得“领先优势”,从而导致病变在其他地方出现之前的发展。然而,这种假设完全是推测性的,尚未经过测试。

但是,对于某些病毒,还有更实质性的线索。虽然人们可能首先注意到胸部的水痘病变,但Arvin指出,他们通常会沿着发际线或眉毛获得第一个戳。为什么?

“最容易被[VZV]感染的细胞是毛囊底部的[干细胞],”她说。

在这些细胞中,“病毒所需的所有生长因子都已经开启,因此[病毒]具有真正的优势。早期水痘病变不能很好地控制免疫系统。当监视皮肤的T细胞经过并检查受感染的细胞时,它们本身就会被感染并将病毒传播到身体的其他部位。这可能就是为什么水痘病变一波又一波地出现的原因——随着新的T细胞被感染,新一批水痘病变会出现。

然后是潜伏期问题:并非所有病毒在急性感染后都能从体内清除。有些病毒,如单 1 型和 2 型以及水痘带状疱疹病毒,会在神经元中建立终生潜伏感染(即,它们的基因组沉积在神经元中)。病毒复制的再激活可导致病毒颗粒沿着神经元轴突向下传播到皮肤并引发病变,其分布反映了病毒的神经元驻留。事实上,由水痘带状疱疹病毒再激活引起的带状疱疹皮疹表现出皮节分布。它出现在由病毒潜伏的感觉神经元(皮节)激发的大片皮肤上,通常在躯干或面部。

有皮疹吗?就诊于临床医生

显然,病毒导致皮肤起泡和沸腾的原因并不单一,而且在大多数情况下,原因尚不清楚。众所周知,与病毒感染相关的皮肤问题即使不是疼痛,也可能令人不舒服,并且表明某些事情不对劲。

在某些情况下,皮疹根本不是由感染引起的,而可能是其他一些刺激的结果。无论如何,如果您的皮肤开始看起来很奇怪,请与临床医生接触基地是个好主意。

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