病原微生物轮状病毒
轮状病毒（Rotavirus，RV）感染是5岁以下婴幼儿腹泻的主要原因。尽管全球已开始接种轮状病毒疫苗多年，但每年轮状病毒感染仍造成20万人死亡，其主要发生在低收入国家。轮状病毒主要感染肠细胞，通过破坏吸收性肠细胞(导致吸收不良)、轮状病毒非结构蛋白4（NSP4）刺激肠道分泌和激活肠神经系统引起腹泻。此外，轮状病毒感染可导致抗原血症(与更严重的急性肠胃炎症状相关)和病毒血症，可有限的在全身复制。????????????????
病毒结构
轮状病毒(RV)最初是在20世纪50年代和60年代在猴子直肠拭子和小鼠肠道活检电镜下发现，在年，Bishop及其同事从9名患有急性腹泻的儿童的十二指肠活检中首次发现了RV，因其在电子显微镜下呈现的轮状外观而被命名为“轮状病毒”。
轮状病毒(RV)是一种70nm的非包膜RNA病毒，属于呼肠孤病毒科。RV基因组由11段双链RNA(dsRNA)组成，被三层同心衣壳包围。每个基因组片段编码不同功能的蛋白质，编码6个结构蛋白（VP1~VP4、VP6、VP7）和6个非结构蛋白（NSP1~NSP6）。
外层蛋白(病毒蛋白VP4和VP7)介导附着和渗透；内层由VP2蛋白组成，包含病毒基因组和次要蛋白VP1(病毒RNA依赖的RNA聚合酶)和VP3(病毒加帽酶)；中间层由VP6组成，VP6与内层和外层相互作用并稳定结构。
根据VP6的序列和抗原差异，将轮状病毒分为了10组（A~J）。A组轮状病毒是儿童感染的最常见原因，B组和C组轮状病毒在全世界的感染中所占的比例较小，但也值得注意。
RV可通过双重分类系统进行区分，基于两种外部衣壳蛋白VP7和VP4，确定G(VP7，糖蛋白型)和P(VP4，蛋白酶敏感型)基因型。到目前为止，在人类和动物中至少发现了36种G型和51种P型。
人类轮状病毒A组感染最常见的G基因型是G1、G2、G3、G4、G9和G12，而最常见的P基因型是P[4]、P[6]和P[8]。世界上最常见的经常感染人类的G/P基因型组合是G1P[8]、G2P[4]、G3P[8]、G4P[8]、G9P[8]和G12P[8]。这些基因型导致了全球近90%的RV感染。
图1轮状病毒结构图
表1轮状病毒分组及其宿主
流行病学
轮状病毒(RV)感染的季节和地理分布差异较大。多发生在一年的冬季月份，而地方性和散发病例也发生在其他月份。在温带地区，感染主要出现在一年中较凉爽和干燥的月份，而在热带地区，RV感染可能全年都会发生。在欧洲、美国、亚洲、韩国和日本，RV感染多发生在一年中较冷的冬季月份，而在非洲国家，主要发生在旱季。
病毒传播途径
轮状病毒(RV)具有高度传染性，对环境条件有很强的抵抗力。在轮状病毒相关性腹泻发作期间，轮状病毒会在粪便中大量排出。病毒主要通过粪口途径传播，通过饮用受污染的水、摄入受污染的食物、接触受污染的手或受污染的表面也可以发生传播，主要是人与人之间的密切接触。在易感宿主中引起疾病只需很少的病毒粒子。
病毒病理生理学
轮状病毒(RV)的潜伏期为1~3天，之后症状突然出现，表现各异。感染的症状与其他胃肠道感染几乎相同；而轮状病毒感染往往更严重。其临床特征是无症状的轻度水样腹泻到急性肠胃炎和脱水导致死亡。疾病症状包括发热、排尿减少、口喉干燥、站立时头晕、腹痛、呕吐。
胃肠道症状与细菌性病原体引起的胃肠炎相比，轮状病毒感染引起的非血性腹泻持续时间相对较短，且与有限的炎症反应有关。事实上，在轮状病毒感染的儿童中，血清c反应蛋白和粪便钙卫蛋白等炎症指标几乎没有变化。因此，轮状病毒引起的腹泻被认为是非炎症性的，并且有两种可能的机制：由吸收不良引起的渗透性腹泻(继发于肠细胞损伤或死亡，或上皮吸收功能下降)和由NSP4作用和肠神经系统(ENS)激活引起的分泌性腹泻。此外，轮状病毒感染介导的5-羟色胺(5-HT，也被称为血清素)可以激活导致腹泻和呕吐的信号通路。
发烧和不适轮状病毒感染可引起发烧，并常伴有不适。一般来说，发烧是一种由下丘脑调节的急性期免疫反应，通常伴有不活动、嗜睡、抑郁以及食物和水摄入量减少。促炎细胞因子IL-1β、肿瘤坏死因子(TNF)和白细胞介素-6（IL-6）在发热诱导中有作用，而IL-1β在发热诱导中的作用依赖于IL-6的表达。据报道，与未发生肠胃炎的儿童相比，轮状病毒胃肠炎后发热儿童的血清中IL-6和TNF的水平显著升高。
肠道外感染轮状病毒可通过进入血流引起全身感染。据报道，轮状病毒感染儿童血清中检测到病毒抗原(即抗原血症)和传染性病毒(即病毒血症)，轮状病毒在肠道以外的部位复制虽然有限，但也有可能发生。一项研究报告90%的轮状病毒感染儿童直到症状出现后5天仍然有抗原血症，一些儿童血清中有传染性病毒。在其他研究中，有抗原血症的儿童比无抗原血症的儿童病情更严重，但有肠外表现的儿童在抗原血症的儿童中所占比例并不高。
免疫应答及清除轮状病毒感染的易感性是由非免疫因素(如胃酸的存在和轮状病毒受体在肠内的差异表达，如HBGA)和免疫因素调节的。轮状病毒最初被肠上皮细胞或免疫系统细胞(包括巨噬细胞、树突状细胞或适应性B细胞和T细胞)中的模式识别受体(PRRs)识别。轮状病毒有几个特点，使它们能够有效地逃避先天免疫应答，使适应性免疫应答成为病毒清除的最终机制。
再感染虽然儿童可多次复发轮状病毒感染，但其严重程度会逐渐减轻。抗体和T细胞在防止反复感染轮状病毒方面的关键作用可以在患有原发性严重联合免疫缺陷病(SCID，有缺陷的T细胞和抗体反应)的儿童中观察到，这些儿童可能发展为慢性轮状病毒感染、肠道疾病和全身疾病。SCID儿童也容易受到慢性轮状病毒疫苗脱落的影响，特别是在随着母体抗体减弱的时候。这些发现构成了建议SCID儿童不接种轮状病毒疫苗的基础。
病毒预防、诊断、检测及治疗
预防接种轮状病毒疫苗是预防轮状病毒感染的最佳措施。
诊断与鉴别虽然轮状病毒引起的疾病在临床上与其他引起肠胃炎的感染性病原体(如诺如病毒、肠道腺病毒40和41、星状病毒、大肠杆菌和沙门氏菌)引起的腹泻病无法区分，但有几个因素可以表明轮状病毒感染。例如，轮状病毒感染往往比其他传染性病原体引起的腹泻病更为严重。此外，感染的季节性可能表明轮状病毒是某些地区的病原体；例如，在非赤道国家，如果儿童在冬天出现腹泻，建议考虑轮状病毒或诺如病毒感染。此外，在轮状病毒感染患儿中观察到酶水平异常，这可能与轮状病毒相关的呕吐、脱水或非肠道病理有关。例如，在轮状病毒感染期间，血液中丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平有时会轻微升高，这可能是轮状病毒引起的轻度肝炎所致。
检测可使用酶联免疫吸附试验(ELISA)或免疫层析法在粪便中检测轮状病毒抗原；逆转录PCR(RT-PCR)更为敏感，可对病毒分离株进行基因分型；宏基因组测序（mNGS）可检测混合感染。
治疗轮状病毒感染的治疗主要是缓解症状，治疗和预防相关脱水。首先应该尝试口服盐溶液补液。在成人中，可添加可待因、洛哌丁胺和地芬诺酯来帮助缓解症状和控制腹泻量。水杨酸铋也被证明对治疗轮状病毒症状有益，但应该在排除了其他感染源后再考虑使用。如果口服治疗无效，且患者脱水，可能需要住院并静脉输液。
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