腸病毒 (Enterovirus)

關於腸病毒 (Enterovirus)                                        (更新日期:2017/12/21)

l 腸病毒與鼻病毒 (rhinoviruses) 同屬於picornaviruses, 腸病毒包括:

1.  Coxsackieviruses A1-A21, A24, 及 B1-B6

2.   Echoviruses (enteric cytopathic human orphan viruses) 1-7, 9, 11-21, 24-27, 及29-33

3.   Enteroviruses 68-71, 73-91, 及100-101

4.   Polioviruses types 1-3

l  腸病毒可經由呼吸道的分泌物或腸道排泄物排出, 有時可存在於患者的血液或CSF中

       參考資料:

       http://www.msdmanuals.com/professional/infectious-diseases/enteroviruses/overview-of-enterovirus-infections

l  腸道病毒（Enterovirus）又稱腸病毒，是一種主要寄生於腸道的RNA病毒，雖然名為腸病毒，在人類卻很少出現腸道的病狀。在病毒分類中，屬於第IV類的RNA病毒。腸道病毒的命名主要以它的英文名稱「Enterovirus」的英文簡寫「EV」，再後綴以數字命名。例如，近年在亞洲和北美洲流行、可以引起手足口病的EV71就是其中的一種。

l   腸病毒全球皆有分布，而人類是唯一宿主及唯一感染源。 腸病毒具高傳染性，主要經由兩途徑傳染

1.        經由吃到被汙染的食物、水、玩具、口水等

2.        經由呼吸道(飛沫、咳嗽 等)傳染

故為了避免被感染應經常正確洗手尤其吃東西前一定洗手、不吃生食、兒童玩具經常清洗與消毒、室內保持良好的通風環境、流行期間避免到公共場所、感染者盡量在家休息至少3-5天，都是預防腸病毒感染有效途徑。

l   大部分的腸病毒感染之臨床症狀都是輕微的類流感症狀，如發燒、喉痛、頭痛 、噁心 等，典型的皰疹型咽峽炎(herpangina)及手足口病(hand-foot-mouth disease)有時亦可見。

1.        皰疹型咽峽炎: 典型特徵為於咽峽部會出現潰瘍或小水泡。

2.        手足口病: 典型特徵為在手、腳、口腔有隆起紅疹與水泡。

l   大部分的腸病毒感染都屬於自限型疾病 (即病程發展到一個程度, 能自動停止, 只需症狀治療或不治療, 靠自身免疫力可自行痊癒) ，給予保守性的療法如控制發燒、疼痛及適當補充水分、足夠休息等即可控制病情。但少部分兒童尤其是五歲以下兒童，腸病毒感染可能會併發重症，尤其是感染腸病毒71型最多見，次為克沙奇病毒。故如有皰疹型咽峽炎或手足口病之特異症狀，又合併出現以下重症症狀時應儘速就醫：

1.        神經系統症狀包括嗜睡、意識改變、持續噁吐、肌躍型抽槒(myoclonic jerk)、急性肢體麻痺症候群或其他腦炎、腦膜炎症狀。

2.        心肺系統症狀包括呼吸急促、呼吸困難、心跳過快、臉色蒼白、發紺、甚至心肺衰竭。

資料來源: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%85%B8%E9%81%93%E7%97%85%E6%AF%92

l   腸病毒的實驗室診斷:

n   molecular testing 分子檢測

n   serotype identification 血清型鑑定

n   sequencing 定序

n   virus isolation 病毒培養

參考資料: CDC

https://www.cdc.gov/non-polio-enterovirus/lab-testing/testing-procedures.html

l   培養腸病毒可以使用的細胞:

n   primary African green, cynomolgus or rhesus monkey kidney cells (AGMK, CMK, RMK)

n   rhesus monkey kidney (LLC-MK2)

n   African green monkey kidney (Vero, BGMK, GMK)

n   Madin Darby canine kidney (MDCK)

n   human diploid cells lines (MRC-5, WI-38, SF)

n   human embryonic kidney (HEK)

n   human embryonic fibroblast (HEF)

n   human epithelial carcinoma (HEp-2)

n   human rhabdomyosarcoma (RD)

腸病毒在不同的細胞株生長的能力差別很大, 因此如果可以至少使用三種以上的細胞株來接種, 比較能提高分離率

很多腸病毒能在RD細胞生長, 而Polio 及 coxsackie B viruses通常能在HEp-2上生長, 並產生CPE

WHO建議, 使用以下兩種細胞株可以提高polioviruses的分離率:

1.        L20B cells, a genetically engineered mouse cell line expressing the human poliovirus receptor

2.        RD cells, derived from a human rhabdomyosarcoma

參考資料: CDC Enterovirus Surveillance Guideline

http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0020/272810/EnterovirusSurveillanceGuidelines.pdf

腸病毒Enterovirus的螢光染色

• Enteroviurs (RD細胞)的螢光染色:

腸病毒在RD細胞上的CPE是會變圓變小, 因此螢光染色上看到的RD細胞會很一致的小小的, 而且其螢光亮點是像芝麻在燒餅上一樣, 很均勻的分布在細胞上 , 不同的細胞會有不同的CPE, 其螢光染色的型態也會不同

如果看到細胞都是大大的, 那麼, 就有可能是偽陽性 (非特異性的螢光), 如果有些是很典型的小小的細胞, 另一些是變大的, 也有可能是同時感染了兩種病毒, 要特別注意一下其他細胞是否有不同的CPE

RD細胞上Pan -EV的螢光染色

RD細胞上Pan -EV的螢光染色 (紅色的是陰性的細胞)

• 非特異性的螢光:

這些螢光不是點狀的, 有些呈塊狀, 而且很不均勻

非特異性的螢光

這些亮點完全不在細胞上, 而且大小很不均勻

非特異性的螢光

螢光不是均勻點狀的, 螢光亮度很低, 只是淡淡的綠色

非特異性的螢光 (RD HSV染Pan EV)

• Adenovirus (HEp-2細胞)如果染Pan-EV的螢光染色, 也可能出現非特異性的螢光亮點, 其亮點是成一小塊一小塊的, 並不是均勻的像芝麻點一樣分布在細胞上, 如下面幾張照片

Adenovirus (HEp-2細胞)染Pan-EV的螢光染色, 出現的非特異性的螢光亮點

Adenovirus (HEp-2細胞)染Pan-EV的螢光染色, 出現的非特異性的螢光亮點 (20X)

Adenovirus (HEp-2細胞)染Pan-EV的螢光染色, 出現的非特異性的螢光亮點

                                                                                           

Enterovirus在RD細胞上造成的CPE

Enterovirus在RD細胞上造成的CPE是變圓變小, 久了會變成細碎狀, 懸浮在培養液中

Enterovirus在RD細胞上造成的CPE

Enterovirus在RD細胞上造成的CPE

感謝柏彰提供部份照片

                                                   

什麼是基因，染色體，DNA以及RNA?

在分子生物愈來愈重要的今日，以前學校老師教的那些基本常識都還記得嗎? 來複習一下吧!

l   染色體, DNA與基因的關係: 
細胞內有細胞核 à 一個細胞核裡有23對染色體 à 染色體解開後，是雙股的DNA，DNA為去氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid）à 帶有蛋白質編碼的DNA片段稱為基因 à基因是遺傳指令的基本單位

²  一個人身上的每個細胞都有相同的基因，因此犯罪現場可以用犯人遺留下來的細胞來檢測基因

染色體, DNA與基因的關係

         

l   DNA與RNA的關係: 
DNA經由轉錄 (Transcription) 製造RNA，RNA經由轉譯 (Translation) 製造蛋白質

DNA與RNA的關係

l   基因名詞解釋:

²  轉錄Transcription: 依循核苷酸鹼基配對原則，以任一DNA為模板，合成一條與之互補的RNA副本的過程

²  剪輯Splicing: 是一種基因重組現象，在分子生物學中，主要是指細胞核內基因資訊在轉錄過程中或是在轉錄過後的一種修飾，即移除內含子 (intron)及合併外顯子 (exon)

Splicing (圖片來源: https://zh.wikipedia.org/wiki/RNA%E5%89%AA%E6%8E%A5)

²  轉譯Translation: 從RNA到合成蛋白質的這個過程，稱為轉譯。

²  核糖體: 主要成分是相互纏繞的RNA（稱為「核糖體RNA」，ribosomal RNA，簡稱「rRNA」）和蛋白質（稱為「核糖體蛋白質」，ribosomal protein，簡稱「RP」）。核糖體是細胞內蛋白質合成的場所，能讀取mRNA核苷酸序列所包含的遺傳資訊，並使之轉化為蛋白質中胺基酸的序列資訊以合成蛋白質。
核糖體在細胞中負責完成由RNA到蛋白質這一過程，此過程在生物學中被稱為「轉譯」。在進行轉譯前，核糖體小次單元會先與從細胞核中轉錄得到的信使RNA（messenger RNA，簡稱「mRNA」）結合，再結合核糖體大次單元構成完整的核糖體之後，便可以利用細胞質基質中的轉運RNA（transfer RNA，簡稱「tRNA」）運送的胺基酸分子合成多肽。當核糖體完成對一條mRNA單鏈的轉譯後，大小次單元會再次分離。

²  Messenger RNA (mRNA): 攜帶遺傳訊息從基因到核糖體，為細胞中在蛋白質合成時做為模板的RNA型式

²  Transfer RNA (tRNA): 細胞中的小分子RNA，攜帶氨基酸給核糖體進行蛋白質合成，每種tRNA祇能帶特定一種氨基酸

²  Ribosomal RNA (rRNA): 為核糖體的結構成分，也是細胞中含量最多的一種RNA，參與蛋白質的合成

²  複製DNA: 依核苷酸循鹼基配對原則，以原有的DNA分子為模板，再合成出一條新的DNA分子的過程。雙螺旋的兩股會分開，分別充當模板，各合成一條互補的新鏈，結果得到兩個完全一樣的DNA分子。此種複製方式稱為半保留複製

l   DNA是什麼?

²  雙股結構，由四個鹼基所組成，分別為腺嘌呤（Adenine, A）、鳥嘌呤（Guanine, G）、胞嘧啶（Cytosine, C）和胸腺嘧啶（Thymine, T）

u  A與T配對，C與G配對

l   RNA是什麼?

²  單股結構，由四個鹼基所組成，分別為腺嘌呤（Adenine, A）、鳥嘌呤（Guanine, G）、胞嘧啶（Cytosine, C）和尿嘧啶（Uracil, U），U是未甲基化的T

u  A與U配對，C與G配對  

²  RNA的分子結構不穩定，容易水解

基因檢測是什麼?
基因檢測是通過人體的細胞(如血液、體液或其它細胞)，對DNA進行檢測的技術，是取被測者的細胞，擴增其基因信息後，通過檢測儀器，對被測者細胞中的DNA分子信息作檢測，使人們能了解自己的基因信息，預知身體患疾病的風險

基因治療（gene therapy）是什麼?
簡而言之就是將基因當作藥物來治療疾病。即應用DNA重組(DNA recombination)及基因轉殖(gene transfection)的技術，將正常功能的外源基因插入患者的細胞，稱為標靶細胞(target cell)或受體細胞(receptor cell)，藉由基因重組技術正確地嵌入染色體以替換或補償原來缺陷或異常的基因，使得細胞可轉譯出正常表現的蛋白質且能長期穩定地持續表現，以弭補原來之缺陷基因所欠缺表現的蛋白質