病毒感染概述

Overview of Viral Infections


作者: 劳拉·D·克雷默博士, 纽约州卫生部沃兹沃思中心
审核/修订日期 :2025 年 1 月
 

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病毒由称为核酸的遗传物质( DNA 或 RNA) 组成 ,外层包裹着蛋白质外壳。它需要活细胞才能繁殖。病毒感染可导致一系列症状,从无症状(无明显症状)到重症不等。

 

  • 人们可能通过吞咽或吸入病毒、被昆虫叮咬、性接触或先天性(由孕妇传染给胎儿)而感染病毒。

  • 病毒感染最常累及鼻、咽喉和上呼吸道,或累及神经系统、消化系统和生殖系统等系统。

  • 医生可能会根据症状、血液检查和培养结果,或对感染组织的检查结果进行诊断。

  • 抗病毒药物可能干扰病毒的复制或增强对病毒感染的免疫反应。

病毒是一种微小的传染性生物体,比真菌或细菌小得多,它必须侵入活细胞才能繁殖(复制)。病毒附着在细胞(称为宿主细胞)上,进入细胞内部,并将自身的 DNA 或 RNA 释放到细胞内。病毒的 DNA 或 RNA 是遗传物质,其中包含病毒复制所需的信息。病毒的遗传物质控制宿主细胞,迫使其复制病毒。受感染的细胞通常会死亡,因为病毒阻止了它执行正常功能。当受感染的宿主细胞死亡时,它会释放出新的病毒,这些病毒会继续感染其他细胞。

病毒根据其复制时使用 DNA 还是 RNA 进行复制,可分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。DNA 病毒包括疱疹病毒 。RNA 病毒包括导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2。RNA 病毒还包括逆转录病毒,例如 HIV( 人类免疫缺陷病毒 )。RNA 病毒,尤其是逆转录病毒,极易发生变异,这意味着病毒传播过程中,包含其功能所需全部信息的遗传指令集可能会发生改变。

有些病毒不会杀死受感染的细胞,而是改变细胞的功能。有时,受感染的细胞会失去对正常细胞分裂的控制,最终癌变。

某些病毒,例如乙型肝炎病毒丙型肝炎病毒 ,可引起慢性感染。慢性肝炎可持续数年甚至数十年。对许多人来说,慢性肝炎症状较轻,对肝脏造成的损害也较小。然而,在某些人身上,它最终会导致肝硬化 (肝脏严重瘢痕形成)、 肝功能衰竭 , 有时甚至会发展为肝癌 .

某些病毒,例如疱疹病毒人类免疫缺陷病毒(HIV),会将其遗传物质留在宿主细胞内,这些遗传物质会在细胞内长期处于休眠状态(称为潜伏感染)。当细胞受到干扰时,病毒可能再次开始复制并引发疾病。

你可知道…

 

  • 病毒会控制它所感染的细胞,并导致该细胞产生更多病毒。

病毒通常只感染特定类型的细胞。例如, 普通感冒病毒只感染上呼吸道细胞。此外,大多数病毒只感染少数几种动植物。有些病毒则只感染人类。

许多病毒容易引起婴幼儿、儿童和老年人的感染。

病毒感染的类型

上呼吸道感染 (鼻、咽喉、上呼吸道和肺部的感染)可能是最常见的病毒感染。

上呼吸道感染包括咽喉痛  鼻窦炎普通感冒 。其他病毒性呼吸道感染包括流感  肺炎冠状病毒 ,包括 SARS-CoV-2(导致 COVID-19 的病毒)。

在幼儿中,病毒也常引起哮吼 (即上呼吸道和下呼吸道的炎症,称为喉气管支气管炎)或下呼吸道炎症( 毛细支气管炎 )。

呼吸道感染更容易在婴幼儿、老年人和患有肺部或心脏疾病的人群中引起严重症状。呼吸道病毒通常通过接触受感染的呼吸道飞沫在人与人之间传播。

其他病毒会感染身体的其他特定部位:

 

有些病毒通常会影响多个身体系统。这类病毒包括肠道病毒 (如柯萨奇病毒和埃可病毒)和巨细胞病毒。

病毒传播

病毒的传播途径多种多样。它们可能是……

 

  • 吞咽

  • 吸入

  • 通过接触受污染的物体传播

  • 通过接触受感染的血液(例如输注受污染的血液)或受感染的组织(例如器官移植)传播。

  • 性接触传播( 性传播感染 

  • 通过蚊子、某些叮咬性蝇类或蜱虫等昆虫叮咬传播。

  • 从孕妇传染给胎儿

新的人类病毒有时会从通常感染动物的病毒发展而来(例如, 导致严重急性呼吸综合征 (SARS) 的 SARS-CoV 和导致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 )。这种情况发生在受感染的动物宿主与易感人类密切接触时。

许多曾经只存在于世界少数地区的病毒如今正在蔓延。这些病毒包括基孔肯雅病毒、克里米亚-刚果出血热病毒、日本脑炎病毒、裂谷热病毒、 西尼罗河病毒 、罗斯河病毒、寨卡病毒和羊瘙痒病病毒。这些病毒的传播部分原因是气候变化导致更多地区适宜传播病毒的蚊子或蜱虫生存。此外,旅行者可能感染病毒后返回家乡,被蚊子叮咬,从而将病毒传播给其他人。

抵御病毒

人体自身拥有多种防御病毒的机制:

 

  • 物理屏障,例如皮肤,可以阻止轻易进入。

  • 人体的免疫防御机制会攻击病毒。

当病毒入侵人体时,会触发人体的免疫防御机制。这些防御机制首先由白细胞 (例如淋巴细胞和单核细胞)启动,这些白细胞会学习攻击并摧毁病毒或已被病毒感染的细胞。如果人体在病毒攻击中幸存下来,一些白细胞会记住入侵者,并在再次感染同一种病毒时能够更快、更有效地做出反应。这种反应被称为免疫力。接种疫苗也可以产生免疫力 .

病毒与癌症

有些病毒会改变宿主细胞的 DNA,从而促进癌症的发生;另一些病毒则会改变免疫系统,使癌症更容易发生。与癌症相关的病毒包括人乳头瘤病毒 (可导致宫颈癌、阴道癌、外阴癌、肛门癌以及口腔癌和咽喉癌)和艾滋病毒 (可削弱免疫系统,增加患宫颈癌或卡波西肉瘤等癌症的风险)。

目前已知只有少数病毒会导致癌症,但可能还有其他病毒也会导致癌症。

桌子

 

病毒感染的诊断

 

  • 医生的评估

  • 对于某些感染,需要进行血液检查和培养。

  • 其他体液(例如痰液)的检测

常见的病毒感染(如麻疹  风疹水痘 )可根据症状和体格检查进行诊断。

对于流行性感染(例如流感 ),其他类似病例的存在可能有助于医生识别特定感染。实验室诊断对于区分引起类似症状的不同病毒至关重要,例如 COVID-19(SARS-CoV-2)和流感病毒。.

对于其他类型的感染,可以使用聚合酶链式反应 (PCR) 技术进行血液检测,以检测病毒本身。PCR 技术可以扩增病毒的遗传物质,从而实现病毒的检测。PCR 技术使医生能够更快速、准确地识别病毒。血液检测还可以检测抗原,抗原是病毒表面或内部的蛋白质,能够触发人体的免疫反应。此外,血液检测还可以检测病毒抗体 。(抗体是免疫系统产生的蛋白质,有助于抵御特定病原体的攻击。)这些检测通常需要快速进行,尤其是在感染对公共卫生构成严重威胁或症状严重的情况下。

有时会进行病毒培养(从感染部位采集的血液、体液或其他材料样本中,在实验室培养微生物)。

有时会用电子显微镜检查血液或其他组织样本,电子显微镜可以提供高倍放大,以帮助识别病毒。

 

病毒感染的治疗

 

  • 症状治疗

  • 有时抗病毒药物

症状治疗

许多病毒没有特效药。但是,很多方法可以帮助缓解某些症状,例如:

 

  • 脱水:大量补液,有时通过静脉输液。

  • 腹泻:有时可以使用止泻药,例如洛哌丁胺 

  • 发烧和疼痛: 对乙酰氨基酚或非甾体类抗炎药 (NSAIDs)

  • 恶心和呕吐:可采用清流质饮食,有时需服用止吐药(例如昂丹司琼 )。

  • 某些皮疹:可使用舒缓或保湿乳霜,有时也可口服抗组胺药止痒。

  • 流鼻涕:有时可以使用鼻腔减充血剂,例如苯肾上腺素或苯丙醇胺。

  • 咽喉痛:有时可以使用含有苯佐卡因或地克罗宁的喉咙麻痹锭剂。

并非所有出现这些症状的人都需要治疗。如果症状较轻,最好等待其自行消退。某些治疗方法可能不适用于婴幼儿。

抗病毒药物

用于对抗病毒感染的药物被称为抗病毒药物。许多病毒感染目前尚无有效的抗病毒药物可治疗。然而,目前有几种药物可用于治疗流感 ,许多药物可用于治疗一种或多种疱疹病毒感染(参见表“”),还有许多抗病毒药物可用于治疗艾滋病  丙型肝炎  乙型肝炎以及由 SARS-CoV-2 引起的 COVID-19 。

许多抗病毒药物的作用机制是干扰病毒复制。大多数用于治疗 HIV 感染的药物都是如此。由于病毒体积微小,且在细胞内利用细胞自身的代谢功能进行复制,因此抗病毒药物能够靶向的代谢功能种类有限。相比之下,细菌是相对较大的生物体,通常在细胞外进行自我复制,并且具有许多可供抗菌药物(抗生素)靶向的代谢功能。因此,抗病毒药物的研发难度远高于抗生素。此外,与通常对多种细菌有效的抗生素不同,大多数抗病毒药物通常只对一种(或极少数)病毒有效。

抗病毒药物可能对人体细胞有毒性。此外,病毒也可能对抗病毒药物产生耐药性。

大多数抗病毒药物可以口服。有些也可以通过静脉注射或肌肉注射给药。有些药物可以制成软膏、乳膏或滴眼液外用,或者以粉剂形式吸入。

抗生素对病毒感染无效,但如果一个人除了病毒感染外还患有细菌感染,通常就需要使用抗生素。

干扰素是天然存在的物质的仿制品,能够减缓或阻止病毒复制。这些药物用于治疗某些病毒感染,例如……

 

干扰素可能产生一些副作用,例如发烧、畏寒、乏力和肌肉酸痛。这些症状通常在首次注射后7至12小时出现,并持续长达12小时。

从病毒感染康复者血液中提取的抗体 (康复血清)以及在实验室中利用经改造的活细胞生产的抗体( 单克隆抗体 )可用于治疗某些病毒感染,例如呼吸道合胞病毒(RSV)感染狂犬病。.

 

预防病毒感染

预防病毒感染可能包括

 

疫苗和免疫球蛋白有助于人体更好地抵御某些病毒(或细菌)引起的疾病。增强人体防御能力的过程称为免疫接种。.

一般措施

人们可以通过采取日常措施保护自己和他人(个人防护措施)来帮助预防多种病毒感染。这些措施因病毒传播方式的不同而有所差异。措施包括以下几种:

 

  • 经常用肥皂彻底洗手。

  • 仅食用经过适当烹饪(或其他特定类型的食品制备方法)或处理的食物和饮料。

  • 避免接触感染者和受污染的表面

  • 打喷嚏或咳嗽时,用纸巾(用过的纸巾应丢弃)或上臂完全遮住口鼻,然后洗手。

  • 采用安全性行为

  • 预防蜱虫 、蚊子和其他节肢动物叮咬

  • 戴口罩

  • 在适当情况下保持社交距离(例如,为了预防 COVID-19

疫苗

疫苗通过刺激人体自身的防御机制(称为主动免疫 )发挥作用。疫苗在接触病毒之前接种,以预防感染。

目前常用的病毒疫苗包括以下几种:

 

腺病毒、埃博拉病毒、 天花痘病毒疫苗均有上市,但仅用于感染风险较高的人群,例如某些军事人员或在疫情爆发期间。

登革热疫苗已获准用于某些曾感染过登革热病毒且居住在登革热流行地区的儿童。

病毒性疾病可以通过有效的疫苗根除。 天花于 1978 年被根除。广泛的疫苗接种已在全球范围内几乎根除了脊髓灰质炎 ,但在免疫接种不完全的地区,例如撒哈拉以南非洲和南亚,仍有病例发生。 麻疹已在世界某些地区,例如美洲,几乎被根除。然而,由于麻疹具有高度传染性,而且即使在被认为已根除的地区,疫苗接种覆盖率也不完全,因此麻疹不太可能在短期内被彻底消除。

被动免疫

免疫球蛋白是从一群人的血液中采集的抗体 (也称免疫球蛋白) 的无菌溶液 。免疫球蛋白直接输注给患者(称为被动免疫)。.

可以从以下动物的血液中采集免疫球蛋白:

 

  • 一般健康人群(这些免疫球蛋白被称为混合人免疫球蛋白)

  • 有些人体内有很多抗体,可以抵御特定的传染性病原体,通常是因为他们感染了这种病原体(这些免疫球蛋白被称为高免疫球蛋白)。

高免疫球蛋白仅适用于少数几种传染病,例如乙型肝炎  狂犬病  破伤风水痘 。通常在人们接触病原体后、发病前注射。例如,被可能携带狂犬病毒的动物咬伤的人会立即注射狂犬病高免疫球蛋白。

免疫球蛋白通过肌肉注射或静脉注射给药。免疫球蛋白提供的免疫力只能持续几天或几周,直到身体清除注射的抗体为止。

有时,例如当人们接触到狂犬病或乙型肝炎时,会同时给他们注射免疫球蛋白和疫苗,以帮助预防感染的发生或减轻感染的严重程度。

免疫球蛋白也有助于治疗某些感染。例如,可以给免疫系统对感染反应不足的人注射免疫球蛋白(参见 “补充缺失的免疫系统部分 ”)。

利用实验室中由经过改造的活细胞生产的抗体( 单克隆抗体 )也可用于治疗某些病毒感染。

对于母亲在怀孕期间未接种 RSV 疫苗的所有婴儿,应使用抗 RSV 单克隆抗体来预防感染;对于 8 至 19 个月大的、患严重 RSV 风险较高的幼儿群体,也建议使用该抗体。

单克隆抗体用于治疗由扎伊尔正埃博拉病毒引起的埃博拉病毒病。

对于免疫功能中度至重度受损、不太可能对 COVID-19 疫苗产生足够免疫反应的人来说,可以使用针对 SARS-CoV-2(导致 COVID-19 的病毒)的单克隆抗体。

 

更多信息

以下英文资源可能对您有所帮助。请注意,本手册不对该资源的内容负责。

美国疾病控制与预防中心:呼吸道合胞病毒:保护婴儿的免疫接种

该主题的药物信息

病毒感染概述 – 感染 – 默克诊疗手册消费者版 — Overview of Viral Infections – Infections – Merck Manual Consumer Version

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