为什么轮状病毒感染后会出现腹泻

了解一下病变发生的主要场所——小肠。

如图所示，我们的小肠包括十二指肠、空肠和回肠。

小肠最主要的功能是对食物的消化和吸收。小肠的细微结构决定了这样的功能。

从这个逐步放大后显示出来的细微结构可以看出，肠皱褶、绒毛、微绒毛尽可能的扩大了小肠表面积，为营养吸收提供了足够的场所。

而轮状病毒正是破坏了上图中的上皮细胞（最右），才引发了剧烈而持续的腹泻。

这里要强调的一个关键结构就是上图中“刷状缘”，因为它可以产生一些非常重要的消化酶，其中就有大名鼎鼎的乳糖酶。

母乳或配方奶（包括牛奶、羊奶等）里的乳糖要在乳糖酶的作用下分解为葡萄糖和半乳糖，才能经由肠道吸收。

掌握这些基本知识后，我们就可以进一步了解轮状病毒感染后发生腹泻的原因了。

目前的研究显示，轮状病毒感染后，主要经由三个机制导致腹泻症状，分别如下：

A、轮状病毒感染引发小肠微绒毛上皮细胞破坏、脱落，刷状缘破坏

如前述，微绒毛上皮细胞是肠道正常吸收液体和电解质的重要结构。

轮状病毒入侵微绒毛上皮细胞后，上皮细胞的正常结构会被破坏，随后脱落，从而引起肠道吸收液体和电解质的障碍。肠道的内容物因为无法被有效吸收，就会排出增多，产生腹泻症状。

另外，上皮细胞的刷状缘被破坏后，肠道刷状缘酶（最主要的就是乳糖酶）产生降低，导致肠腔里食物中的糖无法被有效吸收（低龄儿童最常见的就是乳糖吸收障碍），导致肠腔内糖的积聚，糖的浓度升高，引发渗透性腹泻。

刷状缘损伤后修复缓慢，所以会出现较长时间的乳糖酶分泌不足，产生持续稀便、泡沫样大便、粘液便、腹胀、哭闹等现象，称之为继发性乳糖不耐受。

B、轮状病毒肠毒素NSP4的作用

轮状病毒感染小肠上层细胞后，不仅会破坏上皮细胞，而且会在上皮细胞里编码产生一种叫NSP4的病毒性肠毒素，这种肠毒素会对肠道黏膜产生直接的毒性作用，动员上皮细胞中内质网的钙离子（Ca2+）。

激活的钙离子（Ca2+）不但可以引起氯离子（Cl-）分泌增加以及随之发生的水的分泌增加，而且会减少肠道内液体吸收，导致腹泻。

C、肠道神经系统（ENS）的激活

肠道活动受肠道神经系统控制。

研究显示，轮状病毒感染肠道后，可以通过病毒性肠毒素NSP4激活肠道神经系统从而刺激肠道水分及电解质的分泌，引起腹泻症状。

实验显示：给轮状病毒感染的动物多次注射可抑制肠道神经系统活动的药物——利多卡因，会发现动物的腹泻症状明显缓解。这进一步说明肠道神经的激活在腹泻中扮演了重要的作用。

最后，利用这张图总结一下轮状病毒感染小肠后引发腹泻的主要过程。

（1）轮状病毒附着于肠道上皮细胞。

（2-5）病毒进入肠道上皮细胞后复制，轮状病毒编码生成的病毒性肠毒素NSP4（红色三角形） 与复制生成的成熟病毒颗粒（5）一起释放。

（6-7）NSP4（红色三角形） 诱导钙离子（Ca2 +）从内质网（ER）释放，破坏细胞间的紧密连接（紫色方块），导致液体和电解质从细胞间隙渗漏。

（8-9）钙离子（Ca2 +）激活后，诱导氯离子（Cl-）分泌，以及通过激活肠神经系统（ENS），引发腹泻。

（10）刷状缘被破坏，无法分泌足够的酶（主要是乳糖酶），导致内腔中糖积聚，引发渗透性腹泻。

（11）感染后肠上皮细胞破坏，肠道表面积减少和吸收不良，引发腹泻。