第四章　发病机制与病理表现

多种肠道病毒感染都可引起手足口病，但是肠道病毒71型（enterovirus 71，EV71）常引起重症手足口病的发生，临床上较为重视，下面针对EV71致病机制进行初步探讨。EV71是小RNA病毒科（ Picornaviridae）肠道病毒属（ enterovirus）的成员，其感染主要引起患者手足口病（hand-foot-and-mouth disease，HFMD），在临床表现上与柯萨奇病毒、埃可病毒等20多种病毒感染所引起的HFMD难以区别。但EV71感染除了引起HFMD外，还能够引起无菌性脑膜炎、脑干脑炎、脊髓灰质炎样麻痹、神经源性肺水肿和神经源性急性心功能衰竭等多种与神经系统相关的严重疾病，提示其在致病性方面的特殊性。

EV71的病毒基因组为7408个核苷酸的单股正链RNA，基因组中仅有一个开放阅读框，编码含2194个氨基酸的多聚蛋白，该多聚蛋白可被水解成P1、P2、P3 3个前体蛋白。P1前体蛋白由VP1、VP2、VP3、VP4 4个病毒外壳蛋白组成；P2和P3前体蛋白由7个非结构蛋白（2A～2C和3A～3D）组成。

EV71感染所导致的神经系统严重并发症提示其可能存在神经毒性序列位点，即毒力决定簇。毒力决定簇的确定依赖于分子遗传学的研究，主要取决于两点：①要有足够的具有高等或中等毒力的分离株，并通过分子流行病学研究方法确定与毒力相关的特定核苷酸位点；②要有较好的动物模型进行毒力表型验证。然而与毒力相关的特定位点的确定相当困难，这是因为：①毒力决定簇在EV71基因组中并非单一位点，病毒的毒力是多个位点共同作用决定的；②复杂的宿主因素，如宿主的个体遗传差异、机体免疫状态，以及宿主对肠道病毒属内的不同病毒株间存在免疫交叉保护反应等因素都可能与病毒致病性的临床结果差异性有关。动物模型也是EV71分子遗传学研究的一个障碍，虽然实验室小鼠常作为EV71感染的动物模型，但EV71只对出生4天以内的小鼠敏感，对出生6天以后的小鼠就完全不敏感。猕猴（cynomolgus monkeys）是EV71感染的较好的动物模型，也能引起类似于人类的中枢神经系统症状，但由于猕猴价格太高，无法满足实验室大量的实验动物的需要。

EV71病毒粒子的衣壳由60个亚单位构成，后者由4种衣壳蛋白（VP1～VP4）拼装成五聚体样结构。4种结构蛋白中，除VP4包埋在病毒粒子外壳的内侧与病毒核心紧密连接以外，其他3种结构蛋白均暴露在病毒颗粒的表面，因而抗原决定簇基本上位于VP1～VP3上。根据病毒衣壳蛋白VP1核苷酸序列的差异，可将EV71分为A、B、C 3个基因型，其中B型和C型又进一步分为B1、B2、B3、B4以及C1和C2亚型。各地流行的病毒株不同，其抗原性存在交叉反应。A型多限于美国加利福尼亚，变异少；B、C型在远东地区乃至世界各地广泛传播。早期的分子流行病学研究结果表明，EV71感染的病情严重程度与病毒基因分型无明显相关性。但EV71基因分型仅反映了病毒VP1基因序列的部分特征，未能全面解释病毒基因组其他部分的结构特征与致病性的相关性，即是否存在神经毒力决定簇。我国台湾的1项研究比较了致死和非致死的病例所感染EV71的基因组全序列，两组病毒的基因组全序列同源性高达97%～100%；但病毒非结构蛋白3C区域，即病毒蛋白酶编码区的核苷酸序列存在较大差异，核苷酸序列同源性仅为90%～91%，氨基酸序列同源性则进一步降低为86%，提示可能存在决定临床预后差异性的病原学基础，见表4-1。

脊髓灰质炎病毒（poliomyelitis virus，PV）的5′端非编码区（5′UTR）和VP1区存在对其神经毒性有决定作用的序列位点。EV71可导致多种临床症状，中枢神经系统合并症的发生率可高达10%，提示其相应区域可能存在神经毒力决定簇。

肠道病毒的5′UTR包括病毒复制所需的启动子和一些调控元件，通常具有多个特异性的空间结构，通过与宿主细胞某些蛋白因子和结构相互作用而影响病毒基因组复制的起始及翻译，从而影响病毒的复制能力和毒力。研究发现PV的5′UTR含有内部核糖体进入位点（IRES），使病毒无帽mRNA直接能与细胞核糖体结合，为病毒蛋白质合成所必需。野生型PV的IRES序列中仅1个碱基的改变足以改变该病毒的毒力。通过IRES替换实验表明，把弱毒的人鼻病毒的IRES重组到野生型的脊髓灰质炎病毒的基因组中，产生重组病毒的毒力大大下降。5′UTR的序列结构还涉及肠道病毒的宿主范围和毒力。将有着不同宿主细胞范围的柯萨奇病毒A9和柯萨奇病毒B3的5′UTR、结构和非结构蛋白编码区相互替代后，形成重组病毒，通过分析重组病毒对小鼠不同组织亲嗜性来研究决定柯萨奇病毒组织亲嗜性的基因决定簇。分析结果表明，柯萨奇病毒B3对胰腺和肝脏的亲嗜性主要由病毒结构蛋白编码区决定，但对中枢神经组织的亲嗜性与柯萨奇病毒B3的5′UTR也有关。此外，有研究结果也表明柯萨奇病毒B组的5′UTR与其心肌毒性之间有着密切关系。如将对心肌无毒性作用的柯萨奇病毒B3A/20株的5′UTR代替有心肌毒性表现的柯萨奇病毒B3/20的相应部位构成重组病毒后，感染C3H/ HeJ小鼠，结果未发现小鼠心肌有损伤性改变，说明5′UTR在重组病毒体有无心肌毒力表型上起重要作用。实验研究证实，EV71同样存在I型IRES位点，并对病毒蛋白质的翻译起调控作用，IRES序列中碱基的改变可直接影响病毒蛋白的翻译效能，推测会从而影响EV71的毒力致病性。为了证实上述假设，有学者将实验鼠感染不致病的EV71病毒株4643进行连续传代，获得了具有明显细胞毒性和神经嗜性的突变毒力株MP4。将MP4株与4643株分别感染试验动物进行比较，MP4的半数感染致死剂量减少了100倍，并可导致试验动物出现后肢弛缓性肌肉麻痹现象。组织病理学检查结果显示，MP4突变毒力株感染可导致包括神经、肌肉、肝脏、脾脏、小肠等全身多种组织细胞的坏死和凋亡，见图4-1。

对MP4株与4643株进行基因组全序列分析显示，突变毒力株MP4发生了三个基因组区域的突变，5′UTR区有4个位点的核苷酸突变，VP2区有3个位点突变，2C区有8个位点突变。5′UTR区4个突变位点中，有3个位于IRES基因元件中，被认为有重要意义；且突变位点核苷酸替代情况与有脑膜脑炎的重症HFMD的分离株一致，提示EV71的5′UTR突变可能与其毒力致病性相关。EV71不同毒株5′UTR区6个热点突变位点的比较，见图4-2。

EV71结构蛋白中的VP1位于病毒颗粒表面，是肠道病毒与细胞上受体进行识别、结合的主要结构；另一方面，VP1衣壳蛋白也包含了病毒主要的抗原中和位点。因此，编码VP1的序列变化可能会影响病毒对不同组织的亲嗜性，从而导致其致病性发生变化。有学者对1999年澳大利亚流行的EV71的VP1基因进行序列分析，发现属于同一亚型（C2）的分离株中，只表现为HFMD的分离株与具有神经毒性的分离株的主要区别在于第170位氨基酸的不同，前者为丙氨酸（alanine，A），而后者是缬氨酸（valine，V）。EV71的VP1蛋白的第170位氨基酸是非常保守的。推测可能正是这一个氨基酸的变化，改变了VP1蛋白的空间结构，导致病毒与受体结合能力下降，从而使其毒力发生根本的改变，见图4-3。

EV71结构蛋白中的VP4不暴露于病毒衣壳外表面，但参与了病毒感染细胞时的穿入、脱衣壳过程。对脊髓灰质炎病毒的研究证实，VP4蛋白中特定氨基酸位点的改变能影响病毒穿入时离子通道的形成及所形成通道的电学特性，也说明VP4蛋白的部分氨基酸序列很有可能参与了离子通道的形成，从而影响病毒的感染致病过程。为了了解EV71结构蛋白VP4基因序列特征与其致病性的相关性，日本学者对2000年6～8月分离自日本Hyogo地区、表现为脑干脑炎症状和HFMD的EV71毒株的结构蛋白VP4基因序列进行了分析，结果表明，表现为脑干脑炎症状的39个毒株（13株为粪便样品，21株为脑脊液样品，5株为血清样品）的VP4基因序列（除1株外）都是一致的；而与表现为HFMD的EV71毒株（30株咽拭子样品）的VP4基因序列有较大的区别。提示EV71毒株VP4基因序列特征是否影响了其致病性，值得进一步探索，见图4-4。

除了病毒因素，宿主和环境因素也可能与EV71的易感性和临床结果有关。多因素回归分析的结果表明，患儿年龄是EV71感染致重症或死亡病例的最显著高危因素，尤其是3岁以下的儿童。此外，与年龄相关的机体免疫状态和是否获得其他肠道病毒感染所致的交叉免疫也很重要。有研究报告提示，HFMD疫情发生前的血清肠道病毒抗体阳性率与EV71感染所致重症或死亡病例的发生率关系密切。1994～1997年，我国台湾省的婴幼儿EV71抗体的阳性率由7%～11%下降到了3%～4%，人群基础免疫水平的下降，被认为是导致1998年HFMD在台湾省大流行的重要因素。一项体外研究也证实，EV71与柯萨奇病毒A16型（coxsackie A16 virus，CAV16）间存在着部分交叉免疫保护的证据：在ELISA试验中，CAV16中和抗体能与EV71抗原产生抗原抗体反应；在感染细胞模型试验中，一定剂量的CAV16中和抗体能阻断EV71对横纹肌肉瘤细胞的感染致病作用；采用CAV16免疫实验小鼠，可以明显降低EV71感染攻击后的致死率，见图4-5。

体液免疫在抗病毒感染中的作用，其主要效应为：阻止病毒吸附、侵入易感细胞，限制病毒在组织细胞间及经血液播散，通过激活补体、调理作用，ADCC等机制破坏病毒感染细胞。血清型抗体SIgA、IgG、IgM在参与抗病毒的体液免疫中起重要作用。补体在体内一方面通过溶解免疫球蛋白复合物杀灭细菌和病毒，另一方面具有直接中和及溶解病毒的作用，因此在一些病毒或细菌感染的患者中会出现总补体甚至是C3、C4含量下降。研究表明手足口病患儿血清IgG、IgA差异无统计学意义，IgM水平明显升高，但补体C3及C4水平含量均明显低于对照组，EV71致脑干脑炎（尤其伴肺水肿）患儿脑脊液及外周血中一些炎症因子异常增高。加用丙种球蛋白治疗EV71感染所致重症HFMD安全有效，并能缩短病程，提示EV71所致HFMD患儿病情严重程度与全身及局部炎性反应有一定关系。在肠道病毒感染中，体液免疫系统具有免疫监视与防御病毒感染的作用，但因为病毒在细胞内复制，在一定程度上限制了体液免疫在抗病毒感染中的作用。

有学者比较了普通和伴发脑膜脑炎重症HFMD患儿的EV71中和抗体滴度，两组间无显著差别；但是通过小鼠动物实验中，淋巴细胞尤其是B淋巴细胞缺陷的小鼠很容易感染EV71，而且B淋巴细胞、CD4 ⁺或CD8 ⁺T淋巴细胞缺陷的小鼠EV71感染后，其疾病严重性、病死率和组织病毒在两组均明显高于正常鼠。此外，感染前后使用病毒特异性中和抗体治疗能改善B细胞缺陷小鼠的病情、降低病死率及其病毒载量。同样有研究发现，B淋巴细胞、CD4 ⁺或CD8 ⁺T淋巴细胞存在于中枢神经系统，这3种淋巴细胞可以降低患鼠的死亡率，减少组织病毒负荷量，而且B细胞产生的中和抗体可以缓解病情。抗体介导的免疫应答在多种病毒的感染致病过程中发挥着重要作用，而特异性抗体产生的反应调节需要通过宿主免疫效应细胞表面的免疫球蛋白IgG Fcγ受体（Fcγ R）介导完成；因此，Fcγ R基因的遗传多态性可能与病毒感染的临床结果有关。Fcγ R可分为3个基因型：FcγRⅠ（CD64）、FcγRⅡ（CD32）、FcγRⅢ（CD16）；FcγRⅢ主要有两种形式：ⅢA和ⅢB，前者在免疫防御反应中发挥关键性的介导作用。对脊髓灰质炎病毒免疫致病机制的研究发现，宿主免疫效应细胞表面的FcγRⅢA基因多态性是脊髓灰质炎易感性和临床预后的重要预测指标。EV71的感染致病机制与脊髓灰质炎病毒有较为近似的方面，因此，FcγR基因多态性也可能与EV71的临床结果，尤其是其神经系统致病性有关。

在肠道病毒感染后的免疫发病机制中细胞免疫起介导作用。婴幼儿为EV71感染的易感人群。因此，不成熟的免疫功能可能与EV71感染发病率与病死率增加有关，并发脑干脑炎、肺水肿患儿体内外周血淋巴细胞下降、CD4 ⁺、CD8 ⁺T淋巴细胞减少以及细胞免疫功能低下；重症患儿外周血CD4 ⁺、CD8 ⁺T淋巴细胞也下降。其中CD4 ⁺T淋巴细胞通过其表达的表面分子和其分泌的细胞因子调节免疫网络中其他细胞的生物学活性，对免疫反应的启动、最终表现形式和强弱起着关键作用；CD8 ⁺T淋巴细胞最重要的功能是直接杀伤靶抗原。在正常情况下CD4 ⁺、CD8 ⁺T淋巴细胞起到了免疫调节作用，二者的协调维持了机体的正常免疫。一项流行病学调查3～12个月的婴儿血清EV71特异性中和抗体阳性率，92%～94%未检测出中和抗体，提示婴儿并未从母体中获得保护性抗体，也就意味着细胞免疫在EV71感染中的作用更为重要。曾慧慧等研究发现，手足口病患儿外周血T淋巴细胞亚群减低，且病情越重、降低更明显，表明免疫功能低下可能促使病情加重。邓长柏等也得到了类似的结论，手足口病患儿急性期外周血中白介素-6、10、17、21、23 （IL-6、10、17、21、23）均升高，Th17细胞升高、而其他细胞亚群降低。既往研究发现，CD4 ⁺T淋巴细胞在转化生长因子1（TGF-1）和IL-6作用下，生成Th17细胞，后者依赖IL-23增强作用，促进炎症反应；而CD4 ⁺T淋巴细胞在TGF-1单独作用下，分化为Treg细胞，分泌IL-10、IL-4等细胞因子，抑制免疫反应。这提示Th17细胞及其分泌的细胞因子所致过强的炎症反应促进手足口病的发生发展。张艳梅等发现，重症患儿体内促炎因子如TNF-α、IL-2、IL-6及抗炎因子IL-10分泌均高于普通型，而TNF-α、IL-6、IL-2等为促炎因子，IL-10为抗炎因子，提示本病一开始即有免疫抑制和免疫亢进同时存在，机体处于复杂的免疫紊乱和动态失衡中。体外研究提示，EV71可直接感染T细胞，并激活Fas配体表达及诱导凋亡，提示手足口病患儿出现细胞免疫功能紊乱。因此，在重症EV71感染患儿治疗中使用大剂量糖皮质激素疗法无安全保障；同样，早期轻症病例使用糖皮质激素适应证放得过宽也会带来不良后果，由此造成原发病原体扩散或继发细菌感染增加了治疗难度，最终可能导致致残率和病死率增高。相反，在病程早期或轻症感染患儿使用非甾体抗炎药物，不但无免疫抑制的风险，也极少导致病情加重；对重症感染病例使用非甾体药物也具有一定的抗炎效果。中国台湾成功大学医学院对EV71感染后鼠应用大剂量地塞米松（5mg/ kg）后诱发了临床症状恶化、组织病毒滴度升高，加用干扰素-α有细胞保护作用。有报道，大剂量激素冲击治疗重症手足口病并不能缩短其病程、改善其预后，故不支持大剂量激素冲击对重症手足口病有预期疗效。其他报道显示EV71感染病例继发或伴发细菌感染会加重脑损伤或导致死亡。

细胞毒T淋巴细胞抗原-4（CTLA-4）是宿主淋巴细胞表面的一种与免疫信号传递有关的配体蛋白分子，与B7结合后能负调节T细胞的活化，参与机体对病原体感染的细胞免疫过程；相关研究提示CTLA-4等位基因的遗传多态性与多种病原体的易感性和自身免疫性疾病的发生有关。有学者对1组EV71型HFMD患者CTLA-4外显子1等位基因多态性进行研究显示，其第49位核苷酸为A/ G基因型的患者，发生脑膜脑炎合并症的概率明显降低；该结果也间接提示细胞免疫反应可能是EV71对神经组织细胞免疫损伤的重要机制之一，见表4-2。文献报道，在重症病例的尸体中发现病毒感染的区域有炎症，部分区域可以检测到病毒RNA和抗原，提示病毒引发的神经组织感染与病毒诱发的中枢神经系统炎症有关联。

近年来研究者开始关注宿主蛋白在EV71感染中的作用机制。有学者确认人P-选择素糖蛋白配体-1（PSGL-1）和清道夫受体B2（SCARB2）为EV71的受体，但为两种不同的受体分子。PSGL-1在淋巴细胞表达，故推测EV71与淋巴细胞PSGL-1结合后，诱导炎症因子的产生，继而导致脑膜炎或肺水肿；或者细胞因子损伤血脑屏障，导致病毒直接侵犯CNS。SCARB2在EV71感染早期发挥主要作用，而SCARB2几乎无所不在，故在重症患儿的中枢神经系统、淋巴结、皮肤、肠道黏膜等处均可见EV71。在1项研究中发现，7日龄鼠口服EV71后出现后肢瘫痪，在接种5～9天死亡，CNS受累部位主要集中在丘脑、脑桥、中脑、延髓和脊髓；与神经系统症状相符，在脊髓尤其是前角区域可见神经元变性、丢失和凋亡，嗜神经细胞作用，血管充血伴大量中性粒细胞和单核细胞浸润。

先天性免疫方面，研究证实，在抗肠道病毒感染的过程中，天然杀伤细胞（natural killer cells，NK cells）细胞起着非常重要的作用，NK细胞功能低下或缺陷可发生严重的肠道病毒感染，而NK细胞功能在1岁以前尚不成熟。另有临床研究显示，在3岁以下的EV71感染致NPE患儿体内NK细胞数量明显减少。另外临床所观察到的EV71感染严重程度与年龄相关性，在小鼠模型中也得到证实，感染年龄越小，病情越重，预后越差。故推测EV71感染及预后与小儿先天性免疫相关，婴幼儿机体先天性免疫系统发育尚不成熟，感染EV71后免疫应答与较大儿童及成人有差异，导致感染EV71后易出现严重病例，如NPE。先天性免疫是机体抗感染的第一道防线，NK细胞是先天性免疫的关键。NK细胞是与T、B淋巴细胞并列的第三类淋巴细胞，通过其表面表达的活化性杀伤细胞受体和抑制性杀伤细胞受体对靶细胞进行识别，具有直接杀伤靶细胞效应。其杀伤机制主要是通过：①Fas和FasL相互作用；②释放颗粒酶B和穿孔素而破坏靶细胞；③NK细胞的抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。

近年来越来越多的实验证据显示，机体的氧化应激（oxidative stress）状态与病毒和宿主间的相互作用有关。实验动物的食物中如缺乏硒和维生素E，会导致体内谷胱甘肽过氧化物酶缺失或活性降低，抗氧化剂不足，不能有效对抗生命代谢过程中氧自由基和反应性氧代谢产物对机体细胞的DNA损伤、蛋白质氧化和生物膜脂质过氧化作用，导致机体免疫功能降低，病毒对机体的易感性增加，病毒感染组织细胞造成的病变更为显著。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）活性降低会导致还原型谷胱甘肽缺乏，因而推测G6PD缺乏症患者可能是EV71的易感人群。有学者采用G6PD缺乏的成纤维细胞模型研究显示，EV71感染可致细胞内还原型谷胱甘肽（GSH）/氧化型谷胱甘肽（GSSG）的比率显著下降，氧化应激状态被激活，从而导致EV71复制水平明显提高，细胞病变也更为显著；在G6PD缺乏的成纤维细胞中重组表达外源性G6PD，则细胞内GSH/ GSSG的比率升高，EV71复制水平明显降低；如采用GSH合成前体N-乙酰半胱氨酸（NAC）处理EV71感染的成纤维细胞，也可抑制病毒的复制、减轻感染细胞病变。上述研究结果提示，G6PD参与了组织细胞的氧化应激调控，可能与EV71感染的致病性和易感性有关。

Ho等也发现，宿主细胞的氧化还原状态与EV71的易感性有关联。病毒进入细胞后，病毒RNA翻译成蛋白质，接着病毒复制。这些过程对细胞内的氧化还原环境比较敏感，而在氧化环境下会更加活跃，病毒蛋白表达会通过一个未知机制诱生活性氧产物，建立了活性氧产物和病毒复制的恶性循环，在G6PD缺乏的细胞中，抗氧化的能力受到了限制，细胞内环境转向氧化状态，这种恶性循环便会加速，导致强烈的细胞病变效应和病毒复制。由此项研究得知，抗氧化剂的补充可能会改善患儿的病情，或作为对抗病毒的预防措施。

EV71从咽部或胃肠道侵入人体。EV71具有的肠道病毒特征性结构和生化特征，使其能够抵抗胃肠酸性环境及各种蛋白酶的灭活作用，从而定植和入侵鼻咽部、胃肠局部黏膜，选择性地与集合淋巴结的特殊微褶细胞（microfold cell）结合并被转胞（transcytosed）进入淋巴样组织并在其中繁殖；若机体能及时应答产生足量的针对EV71衣壳蛋白VP1的中和抗体，将病毒清除，可不发病而呈隐形感染；若病毒进入血流，则形成第一次病毒血症，引起前驱局部症状，此时若体内有足量中和抗体，病毒被清除，可使疾病停止发展（顿挫型感染）。如感染病毒量大、毒力强或机体免疫功能差，则病毒血症可导致EV71扩散入侵至全身网状内皮组织、深层淋巴结、肝、脾、骨髓等处并大量繁殖，随后更多的病毒进入血液循环，引起第二次病毒血症，使EV71最后进入靶器官细胞，如脊髓、脑、脑膜、心肌、横纹肌和皮肤黏膜等，引起病变，见图4-6。

EV71感染可导致中枢神经系统（CNS）的严重损害。部分患者除发生HFMD的典型表现外，还可以出现神经系统受累的症状和体征，如头痛、呕吐、精神差、易激惹、嗜睡、肢体无力、共济失调、肌阵挛、抽搐或急性弛缓性麻痹等。对死亡病例的组织病理学和MRI病理片观察显示，EV71造成的CNS损伤位置和状况类似于脊髓灰质炎。一般认为，间脑、中脑、脑桥、延脑是主要的病理靶区。EV71累及神经系统的主要临床表现为：急性无菌性脑膜炎、脑干脑炎、小脑炎、脊髓灰质炎样麻痹（急性弛缓性麻痹）、吉兰-巴雷综合征等，多发生于5岁以下幼儿，1岁以下婴儿发病率最高。EV71感染所致神经系统并发症可导致死亡或永久性肌麻痹。目前认为，EV71在肠道病毒中的神经毒性仅次于脊髓灰质炎病毒，但对其感染致病模式仍不十分清晰。

既往对脊髓灰质炎病毒感染神经系统的研究结果提示，EV71可能通过病毒血症播散突破血脑屏障或经周围神经途径逆向轴突输送感染CNS。

脊髓灰质炎病毒等肠道病毒可通过血液途径传入CNS的研究证据为：消化道接种脊髓灰质炎病毒后2～8天，先于神经系统受累的临床体征出现前发生病毒血症，且外周循环病毒载量的高低与CNS感染的几率明显相关。采用电镜技术观察已接种脊髓灰质炎病毒的猴脊髓内皮细胞，可以看到了特征性的胞浆包涵体；大剂量静脉接种脊髓灰质炎病毒的猴子，病毒抗原在CNS主要分布于小脑后支区（不受稠密血脑屏障保护的脑区），提示病毒从血液循环穿越血脑屏障进入CNS，这种侵入极可能发生于少数像小脑后支（postrema）或脉络丛那种内皮有孔隙的区域。另外，一项研究显示肌肉接种脊髓灰质炎病毒能使猴产生病毒血症和广泛的感染，但未能用破坏迷走神经的方法来阻断其对CNS的感染；通过建立对脊髓灰质炎病毒的主动和被动免疫能够终止病毒血症和预防CNS感染的发生，也提示了病毒血症和神经系统感染的相关性。

目前，对脊髓灰质炎病毒等肠道病毒通过周围神经途径逆向轴突输送感染中枢神经系统的机制还存在一定争议。支持的研究证据为：在通过消化道感染脊髓灰质炎病毒的黑猩猩和死于延脑脊髓灰质炎患者的迷走神经和脑神经核内发现了病毒抗原和相关的病理变化，而且这些神经纤维是支配咽和小肠的；在喂食脊髓灰质炎病毒而感染的猴中，也从CNS前迷走神经节和消化道局部神经节内检出了病毒抗原，且病理损害并不位于血管周围或不完整的血脑屏障区域；动物实验显示，猴肌肉接种脊髓灰质炎病毒后能从腰脊髓中检出病毒，切断或冻结坐骨神经后能够阻断这种病毒输送；另外，不同的外周接种部位，可在CNS形成独特的病理模式。流行病学研究显示，近期切除扁桃体是延脑型脊髓灰质炎的易发因素，急性弛缓性麻痹也易在近期肢体外伤或注射后出现，可能与损伤直接增加了进入肢体神经末端的脊髓灰质炎病毒，为局部神经末端的大量接种提供了可能性。

有学者近期研究提示，周围神经逆向轴突输送可能是EV71感染CNS的主要途径。主要依据是：口服接种EV71感染实验动物，可以出现持续性的病毒血症，但颅内感染时间短暂、病毒滴度低，不出现临床症状和体征；给实验动物下肢肌内注射接种EV71，EV71首先出现在脊髓下节段的前角运动神经元中，随后才播散到上节段和脑部的神经组织，如果给上肢接种EV71，情况则相反，见图4-7；给实验动物接种前注射快速轴突转运抑制剂秋水仙碱，可以显著抑制EV71对CNS的感染，且抑制效果呈剂量相关性，见图4-8。随后，有学者进行以鼠为模型的实验研究发现逆向轴突运输为病毒在体内传输的主要途径，并指出病毒的复制仅在特定的组织，如肌肉、脊髓、脑组织。

Wong等对马来西亚7例死于EV71感染性脑脊髓炎患者进行尸检，发现CNS的炎性反应主要分布在脊髓灰质、脑干、下丘脑、丘脑下部、齿状核和大脑运动区皮质，少见于背侧根神经节，而在小脑皮质、丘脑、基底核、周围神经和自主神经节等部位则未见炎性反应，提示EV71可直接侵犯CNS而引起神经损害。Chen等采用免疫组织化学方法检测EV71感染小鼠的EV71抗原，结果显示，感染6小时可在小肠检测到；24小时能在胸段脊髓检测到；50小时能在颈段和腰段脊髓检测到；78小时能在脑干检测到。表明病毒在体内传播速度很快，并大量复制，可部分解释临床上EV71感染性脑脊髓炎病情进展凶险的原因。CNS受累神经细胞大多变性、坏死而被炎性细胞所取代，但在炎性浸润以外的正常部位以及海马、丘脑等缺氧易感区域，却未见缺血性改变。上述结果提示，EV71具有明显的嗜神经性，并非缺血性损伤。

肠道病毒对宿主细胞的感染入侵启动需要细胞表面的特定大分子结构介导完成，它可以是多肽、碳水化合物或脂多糖；该大分子结构能够单独，或与其他细胞表面分子协作吸附病毒，并启动感染信号传递，使病毒完成穿膜、脱壳、细胞内复制的感染过程，称做肠道病毒受体。肠道病毒通常以其3个外壳蛋白VP1、VP2和VP3组成的功能区与受体上的2～5个保守的免疫球蛋白决定域的位点结合，完成吸附过程。

目前已经证实的肠道病毒受体包括：细胞间黏附分子（ICAM-1或CD54分子）为鼻病毒和柯萨奇病毒A21型（CAV21）的受体、柯萨奇病毒-腺病毒特异性受体（CAR）为CVB3的受体、脊髓灰质炎病毒特异性受体（PVR或CD155分子）为脊髓灰质炎病毒的受体、α ₂β ₁整合素（VLA-2）为EV1的受体、α _Vβ ₃整合素为CAV9和埃可病毒22的受体；此外，低密度脂蛋白受体（LDL-R）、硫酸乙酰肝素（heparan sulfate）、唾液酸（sialic acid）和衰减加速因子（DAF或CD55分子）等也被认定为是某些肠道病毒的受体。肠道病毒受体在不同组织细胞上的分布差异，是病毒对人体组织器官嗜性倾向的分子基础。

EV71感染人体细胞的受体仍未得到确认，但其神经嗜性机制推测可能与神经细胞膜上的某些免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily，IgSF）有关，即EV71选择某种IgSF作为受体，通过受体-病毒抗原结合方式感染宿主神经细胞，继而致神经细胞病变受损。由学者采用EV71脑炎毒株4643在体外感染了神经元细胞、神经胶质细胞和咽喉部黏膜细胞等3种EV71靶细胞系，结果显示EV71感染可导致上述3种细胞产生病变及神经元生长因子受体（neuron growth factor receptor，NGFR）特征性表达上调，其中以神经元细胞最为明显，提示NGFR可能是EV71的神经嗜性受体。

现有的研究证据提示，EV71可以通过直接感染机制导致HFMD患者脑干和脊髓灰质的神经细胞出现炎症细胞浸润和神经元变性、坏死，见图4-9。

EV71感染CNS直接致病的证据为：可以从EV-71感染HFMD患儿脑脊液，或死亡患者脑和脊髓组织标本中分离出病毒核酸；免疫组织化学染色方法也已证实EV71病毒抗原存在于患者的神经元细胞体内，见图4-10。EV71感染神经元细胞体后，病毒大量复制并释放病毒颗粒，扰乱细胞代谢，直接导致机体组织细胞损伤。

EV71感染CNS免疫损伤，一般发生在感染后期，由于过度的免疫反应介导误伤脑组织，主要包括病态噬神经现象、脱髓鞘病变等。

1.少数EV-71感染HFMD患儿可以继发眼-肌肉阵挛综合征（opsoclonus-myoclonus syndrome），该综合征以躯干或四肢肌肉短暂反复电击样痉挛和无意识的持续眼球快速运动为特征，被认为是一种病毒感染导致小脑齿状核损伤的自身免疫性疾病。该类患儿存在免疫损伤的临床依据为：眼-肌肉阵挛综合征多继发于HFMD病程中后期；神经系统并发症早期存在高水平的EV71抗体；对皮质激素治疗应答反应良好。

2.吉兰-巴雷综合征（guillain-barre syndrome）属于周围神经变态反应性节段性脱髓鞘疾病，该病在EV-71感染HFMD患儿中的频繁发生，提示免疫损伤机制可能参与了EV-71的感染致病过程。

3.对并发急性横贯性脊髓炎的EV-71感染HFMD患儿的脊髓组织进行病理学检查显示，脊髓灰白质的急性坏死灶及其血管周围的淋巴细胞性浸润，提示细胞因子介导的小血管炎可能是本病的主要致病机制。

4.多项研究证实，EV-71感染HFMD患儿血浆及脑脊液中IL-10、IFN-γ、IL-6、TNF-α、IL-1 _β、IL-8等细胞因子或前炎症细胞因子均可以明显升高，也提示免疫机制介导了神经元的细胞病变。

包括炎性因子透过血脑脊液屏障的炎症损伤作用和局部脑组织炎性相关细胞激活后的炎症损伤作用2个方面。脑组织炎性相关细胞包括星形细胞、神经胶质细胞、血管内皮细胞、室管膜细胞、单核巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等。在大鼠实验中发现EV71在星形细胞中通过激活核转录因子-κB（NF-κB），诱导环氧化酶2（COX-2）的基因表达而促进前列腺素E的生成，参与炎症。中国台湾成功大学附属医院对一组EV71感染性脑干脑炎或肺出血患儿临床研究显示血浆IL-10、IL-13和IFN-γ升高，后续研究发现单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）和IL-8的脑脊液与血浆比值越高，预后越好。EV71感染相关炎性脑损伤或炎性脑病的发病特点：损伤发生早、临床变化快，其发生与全身炎性反应及脓毒血症的临床进展同步，脑损伤程度与炎症反应或脓毒血症的程度及持续时间呈正相关，炎性反应既可以造成原发性脑损伤的加重，也可以造成继发脑神经细胞损伤或破坏；但不排除部分炎性反应对脑细胞有保护作用；继发或伴发细菌感染会加重脑损伤或导致死亡。

在亚太地区EV71感染所致HFMD的大量病例中发现，部分患者在起病的第1～3天突然发生心动过速、呼吸困难、发绀和休克，病情凶险，预后不佳。实验室及组织病理学检查结果的证据提示，发生了神经元性急性肺水肿（neurogenic pulmonary oedema，NPE）。

有学者采用免疫组化技术对HFMD合并肺水肿的死亡病例进行病理检查显示，其主要病理靶区位于延脑水平切面的中尾部和延脑横切面的腹部，在大脑皮质、间脑、中脑、脑桥、小脑和脊髓也可以看到少量病变组织，见图4-11。这类患者还往往表现出交感神经兴奋的临床症状：如麻痹性肠梗阻、神经源性膀胱障碍（尿潴留）、心动过速、易惊跳或惊恐、大量出汗、失眠、及四肢厥冷等。对部分合并心功能衰竭或肺水肿的HFMD病例进行外周血儿茶酚胺类物质的检测显示，去甲肾上腺素或肾上腺素的血浆浓度可高达正常上限的100倍以上，证实交感神经兴奋是导致上述症状出现的原因。

对脊髓灰质炎合并肺水肿的病例研究证实，延脑迷走神经背核和血管舒缩中枢区域脑干细胞的广泛病变与其交感神经过度兴奋有关，是其神经源性心肺疾病发生的重要机制。如前所述，EV71感染的主要CNS病理靶区位于延脑水平切面的中尾部和延脑横切面的腹部，正好是延髓孤束核、疑核和迷走神经背核细胞体所在区域，提示EV71感染破坏了延髓孤束核、疑核和迷走神经背核部位的神经细胞体。迷走神经背核和疑核对副交感神经系统具有正向调控作用；孤束核的神经元则可接受经舌咽神经和迷走神经传入的信息，参与自主神经系统的活动。该部分神经元细胞体的功能丧失，会导致副交感神经系统的兴奋性降低，对交感神经系统的拮抗作用减弱，交感神经系统出现失衡亢进，从而产生儿茶酚胺瀑布式反应。

交感神经系统亢奋导致NPE的可能机制如下：

1.去甲肾上腺素或肾上腺素的血浆浓度升高，引起全身血管收缩、动脉血压急剧升高，体循环内血液大量进入肺循环。一方面使肺毛细血管床有效滤过压急剧增高，打破正常的组织液生成与重吸收平衡，大量体液潴留在肺组织间隙，形成肺水肿；另一方面血流动力学急剧变化使血液直接冲击肺血管内皮细胞，血气屏障被破坏，血管通透性增加，大量血浆蛋白外渗，导致肺水肿进一步加重。儿茶酚胺还可诱导心肌细胞凋亡，导致心力衰竭。有学者在EV71所致NPE研究中发现体循环及肺循环血管阻力均无明显增高，提示肺血管通透性增加是发生肺水肿的重要原因。

2.在CNS损伤模型上发现，自主神经系统功能失调还会导致肺组织α ₁型和β型肾上腺素能受体表达的变化。α ₁型受体表达在CNS损伤后急剧上升，而β型受体表达则呈持续下降趋势。α ₁、β型肾上腺素能受体作为神经递质信息的接收传导系统，介导不同的生物学效应。肺内受体主要是α ₁型，其过度兴奋可引起细胞内钙聚集，介导血管平滑肌细胞、内皮细胞收缩以及肥大细胞炎症介质的释放，导致肺循环血流阻力和微血管内皮屏障通透性增加；β型受体兴奋则可抑制细胞内Ca ^{2 +}浓度增加而对抗α ₁型的上述作用，并同时具有促使Ⅱ型肺泡上皮细胞分泌表面活性物质，增加肺组织顺应性，兴奋Ⅱ型肺泡细胞主动转运机制，提高肺泡内液体清除率而抑制肺水肿的形成。提示CNS损伤后肺组织α ₁型和β型肾上腺素能受体表达比例的失调可能是导致其肺水肿形成的另一重要原因。

3.神经肽Y与去甲肾上腺素共存于交感神经元，在神经细胞体内合成，经轴索输送到交感神经末梢分泌颗粒储存。交感神经系统兴奋时，与去甲肾上腺素一起释放，发挥协同作用，直接引起血管平滑肌的收缩，并增强血管对去甲肾上腺素、内皮素等缩血管物质的敏感性。神经肽Y在肺循环中主要作用于Y3受体，通过增加肺血管壁通透性，导致肺水肿的发生。动物实验也证实，交感神经兴奋时，血浆和水肿液中神经肽Y的浓度明显增高；气管内给予神经肽Y，肺血管通透性呈剂量依赖性增加，可导致神经源性肺水肿的发生；当使用神经肽Y3受体拮抗剂时，可显著降低血管通透性，延缓NPE的发生。

由于EV71感染导致的CNS损伤较为广泛，可能还存在其他导致肺水肿发生的机制：

氨基酸是CNS重要的神经递质，根据其对神经元兴奋性的影响可分为兴奋性氨基酸（EAA）和抑制性氨基酸（IAA），前者包括谷氨酸（Glu）、门冬氨酸（Asp），后者包括γ-氨基丁酸（GABA）和甘氨酸（Gly）。EAA可通过N-甲基-D-门冬氨酸（NMDA）受体开放Ca ^{2 +}通道，引起细胞对Ca ^{2 +}通透性增加，过度释放则引起细胞内Ca ^{2 +}超载，对神经元产生毒性作用。多项研究发现，颅脑细胞损伤后即可出现脑脊液和脑组织液中EAA含量的明显升高，并伴有神经细胞损害和肺水肿；提示EAA在脑组织液中的浓度增高，影响了CNS的兴奋状态，启动了NPE的中枢发生机制。

内皮素（ET）是由内皮细胞分泌的一种多肽类物质，由21个氨基酸残基组成；肺血管内皮细胞和呼吸道上皮细胞均可分泌ET，是体内最强的内源性缩血管活性肽。正常状态下，肺组织对血浆ET有较强的清除能力，以保持肺循环的低阻力状态。近年来一些学者对颅脑损伤后ET与NPE的关系做了进一步研究。研究表明，实验大鼠弥漫性脑损伤后，血浆和脑脊液中ET-1含量增加，且与脑损伤程度一致；ET-1单克隆抗体可减轻实验大鼠弥漫性脑损伤引起的NPE的发生。推测为颅脑细胞后，交感神经系统兴奋引发周围血管收缩，肺循环血流量下降，使ET清除率降低，导致血浆和肺组织中ET含量增高，ET激活其受体，并经由脊髓上行纤维通过神经反射进一步引起交感神经过度兴奋，升高的ET-1选择性地作用于肺血管，使肺脏各级血管收缩，肺血流动力学改变，白细胞、血小板在肺毛细血管内聚集、嵌塞，肺血流阻力加重；且ET强烈持久的缩血管作用，加重了缺血、缺氧和内皮细胞的损害，使血管壁通透性增强，促进了肺水肿的形成。

目前研究表明炎性因子IL-1、IL-6、IL-10、IL-13、INF-γ和TNF-α的亢进与肺水肿有关。病毒感染可诱使人类T细胞，巨噬细胞和人类单核细胞产生促炎因子如TNF-α和巨噬细胞迁移抑制因子，人类树突状细胞也会在病毒感染的触发下释放促炎因子IL-6、IL-12和TNF-α；并且IL-610、IL-13和INF-γ等炎性介质大量释放也会导致肺血管通透性增加和血浆外渗。由此可见EV71致NPE患者体内白细胞总数及细胞因子水平升高，其发病机制可能与应激、SIRS有关。而SIRS导致NPE的可能机制为：脑组织急性损伤刺激机体释放多种细胞因子和炎症介质产生全身广泛炎症反应，当机体发生全身炎症反应时，肺组织较易损。肺组织为应答急性脑组织损伤而出现代偿性抗炎症反应，即通过释放抗炎症介质以对抗炎症介质，从而防止或减轻全身炎症反应对肺组织的损伤作用。如果代偿性抗炎症反应过度，即抗炎症介质由保护性作用转变为损伤作用，使炎症过程失控，机体免疫功能严重受抑，引起肺毛细血管损伤、通透性增加、肺泡上皮受损、表面活性物减少或消失，导致NPE的发生。此外，多种炎症因子可直接或通过旁路活化系统产生C5a而刺激肺巨噬细胞释放小分子趋化因子，诱导大量的多形核中性粒细胞在肺内聚集活化。多形核中性粒细胞黏附在肺毛细血管内皮表面，通过释放颗粒物质、氧自由基和花生四烯酸代谢产物引起肺损害。肺巨噬细胞被激活后，不但释放中性粒细胞趋化因子，将大量多形核中性粒细胞动员至肺间质，破坏肺组织，同时直接释放炎症介质，如过氧化基、补体、前列腺素、胶原酶和溶蛋白酶等，直接损伤肺组织和肺毛细血管内皮，使其通透性增加从而引起NPE。

动物实验中发现脑组织损伤后血浆和肺冲洗液中组胺明显升高，而组胺H ₁和H ₂受体阻滞剂可减少肺血管压力，因此认为组胺可使肺静脉收缩、左心房压下降，肺毛细血管血流受阻，肺毛细血管压上升，同时肺微血管通透性增加，导致NPE的发生。

EV71重症HFMD造成急性肺部严重损伤、多脏器功能障碍时，常常继发感染及内毒素血症。当肺组织受到大量毒素、细菌或损伤颗粒等物质侵犯时，吞噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞和上皮细胞等释放出大量的前炎症反应细胞因子，如IL-8、TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6、IFN-γ、PLA-2、血小板活化因子（PAF）等，前炎症因子还可进一步激活多核粒细胞、肺泡巨噬细胞和内皮细胞等效应细胞，释放大量氧自由基（OR）。OR作为重要的炎症介质之一，本身形成恶性循环。多核粒细胞和肺泡巨噬细胞等细胞被激活后，可释放大量OR，而OR又可使上述细胞在炎症区聚集、激活，进一步释放氧自由基和溶酶体酶。在离体灌注肺模型和整体动物模型中已都证实，OR可通过对组织细胞DNA、脂质、蛋白质、糖等生物大分子化合物的破坏，直接损伤肺泡上皮及肺血管内皮细胞，导致肺毛细血管痉挛，肺泡上皮细胞变性坏死，毛细血管渗漏，血浆及纤维蛋白从毛细血管渗到肺泡，从而影响肺泡的气体交换功能。采用氧化剂产生系统，如嘌呤氧化酶灌洗兔肺，可以观察到氧自由基驱使多核粒细胞和肺泡巨噬细胞在炎症区聚集、激活、并释放溶酶体酶，损伤血管内皮细胞膜，导致内皮细胞层器质性损害，造成血管通透性增高，形成肺水肿。上述研究结果为氧自由基在组织损伤中的重要性提供了依据。

正常人体内存在多种蛋白酶抑制物，其中最重要的是α ₁蛋白酶抑制物（α ₁-P1）和分泌型蛋白酶抑制物（SLP-1），基本上与蛋白酶保持动态平衡以保护肺组织。对ARDS患者肺泡灌洗液的白细胞进行分类显示，中性粒细胞可高达70%。放射标记跟踪技术也发现，ARDS时中性粒细胞在肺部大量聚集和激活，释放氧自由基，除对肺组织产生损伤，还可使α ₁-P1和SLP-1氧化而失活。另外，氧自由基可通过直接作用于α ₁-P1基因，干扰其正常表达。同时，多核粒细胞和肺泡巨噬细胞也在肺内聚集、活化，释放大量弹性蛋白酶等水解酶，分解血管内皮细胞基质蛋白，降解胶原、蛋白多糖、纤维素等细胞骨架，而造成细胞外基质及基底膜受损，导致肺功能降低。

核因子-κB（NF-κB）是氧自由基发挥损伤作用的敏感靶因子，是导致肺血管内皮细胞损伤的许多炎症反应分子表达调控的转录因子。已证实NF-κB可高效诱导多种细胞因子，同时对参与炎症反应放大与延续的多种酶的基因表达也具有重要的调控作用。NPE时可在氧自由基诱导下，通过激活NF-KB与核启动子区域的结合，启动一系列应激反应蛋白的合成，如IL-8、TNF-α、IL-1β、IL-6等，进一步促使氧化性肺损伤。

采用RT-PCR技术对EV71感染致出血性肺水肿并ARDS死亡病例肺组织的诱生型一氧化氮合酶（iNOS）的表达水平进行半定量分析，结果显示ARDS病例肺组织样本的iNOS表达水平明显高于其他肺部疾病者。Fu YC等发现儿茶酚胺类物质可刺激一氧化氮合成酶（NOS）合成大量NO。

iNOS在肺组织中的高水平表达，提示一氧化氮（NO）作为炎症介质可能参与了EV71手足口病NPE的损伤机制。EV71重症手足口病造成肺部严重损伤、严重低氧血症时，肺循环中内源性一氧化氮（NO）可选择性对抗缺氧性肺血管收缩，将血流供应到缺氧的肺泡中，导致静脉血混合（Qva/ Qt）增加及动脉氧张力（PaO ₂）减少，组织细胞缺氧进一步加剧。NO与Fe ^{2 +}、Lu ^{2 +}、Co ^{2 +}、Mn ^{2 +}等金属离子具有较强的亲和力，这些金属离子通常是某些酶类，如细胞色素氧化酶和核糖核苷酸还原酶的活性中心，因此它可以抑制线粒体的三羧酸循环、能量代谢过程中的电子转移和DNA合成有关的酶，从而影响细胞的结构和功能。过量的NO可与超氧阴离子反应，生成毒性更强的过氧化亚硝酸阴离子（ONOO ^-），后者又迅速分解为羟自由基和NO ₂/ NO ₃，直接造成正常组织细胞的损伤。NO还通过充当细胞信使作用，激活、上调靶细胞中可溶性环磷酸鸟苷（cGMP）的合成，介导一系列生物学效应。

EV71重症HFMD合并G ^-细菌感染时，细菌细胞壁上的脂多糖（LPS）-内毒素，可增强补体介导的中性粒细胞活化和组织损伤，低浓度的LPS即可显著增加补体C5a，活化中性粒细胞，使其大量释放超氧阴离子和弹性蛋白酶。LPS也可与单核细胞和巨噬细胞上的膜受体脂多糖结合蛋白（LBP）和CD14起反应，诱发炎性细胞因子的产生和其他重要的细胞反应，导致NPE的发生。

EV71型HFMD的部分患者，可出现活动受限、呼吸困难、胸痛、急性心力衰竭和心律失常等表现；体查可闻及心音低钝、心率增快或缓慢、心律不齐、奔马律、心包摩擦音；心电图检查可有ST段和T波改变、心律不齐和心包炎改变；心脏超声检查显示左室功能不全和心脏扩大；血清肌酸磷酸激酶等心肌酶增高；病理检查结果显示多数患者心轻度肥大，双心室轻度肥厚，心肌正常，无炎症，或偶见灶性心肌坏死、间质水肿及淋巴细胞和浆细胞浸润、心外膜斑片状淋巴细胞浸润。

部分患者出现心电图和心肌酶的特异性改变，以及灶性心肌坏死和炎症细胞浸润的病理改变提示，EV71可以直接侵犯心肌或心包，引起心肌炎和心包炎。EV71致心肌炎的确切发病机制尚不清楚，可能与病毒感染和自身免疫反应有关。病毒复制可直接损伤心肌细胞，也可通过T细胞介导的免疫反应，在攻击杀伤病毒的同时造成心肌坏死，引起心肌炎。

但多数死于急性心功能衰竭的EV71型HFMD患者，其心电图和心肌酶并无特异性改变，但常有自主神经失调的临床表现，提示其发病机制与NPE较为近似，即可能为神经源性的。主要证据为：

1.从急性心衰的心肌组织中多未能培养出EV71，也未能检测到EV71的蛋白抗原或核酸组分，病理检查也无病毒性心肌炎的特征性表现。提示心肌组织病变并非EV71直接感染致病的结果。

2.合并急性心衰的患者具有交感神经过度兴奋的心血管系统临床表现，如：心动过速、高血压、左心室功能紊乱等，多伴有血浆儿茶酚胺升高、心电图异常，但胸片心脏大小正常，仅部分患者心肌酶升高。

3.心肌组织病理检查表现为心肌细胞肌浆凝聚、肌原纤维变性和心肌细胞凋亡等儿茶酚胺所致心脏毒性的特征性表现，在接近神经末梢的心内膜中最为明显，与嗜铬细胞瘤病变相似，见图4-12。

EV71重症HFMD患者常见的消化道症状包括：恶心、呕吐、腹痛、腹泻等，少数患者可以合并胃肠道出血。上述症状发生的可能机制为：①CNS感染受损导致交感神经系统失衡亢进，儿茶酚胺释放作用于胃、小肠平滑肌α ₂和β ₂受体产生舒张效应，作用于胃括约肌α ₁受体产生收缩效应，导致胃肠蠕动障碍。②机体在遭受休克、感染等重大打击时，循环功能不稳定，内脏血管往往出现选择性收缩以保证重要生命器官的血液灌注，出现胃肠道黏膜缺血性损伤；此外，胃肠黏膜含有丰富的黄嘌呤氧化酶系统，可导致超氧化物引起的再灌注损伤，导致胃肠功能障碍或黏膜损伤出血。通过肠道细菌或毒素移位可诱发多器官功能损害，或加重原有多器官功能损害的病情。

少数EV71型HFMD患者可有肝大和肝功能轻微异常。对EV71手足口病死亡病例进行尸解，表现为轻度微脂滴性脂肪变。发生机制可能与自主神经紊乱、全身炎症反应时内脏血管选择性收缩，致肝细胞糖酵解增加和肝脏微循环血液灌注不足有关。交感神经系统兴奋时，大量儿茶酚胺释放入血，作用于肝细胞膜上的β ₂受体，激活肝细胞糖酵解代谢途径；内脏血管收缩缺氧也导致了肝细胞糖酵解代谢旺盛，糖酵解过程生成的乳酸转化为多余脂肪酸，肝细胞内脂肪酸也可因氧化功能下降而相对增多，导致肝脂肪变性。

如同其他肠道病毒感染，EV71感染的HFMD患者可以出现外周血白细胞，尤其是中性粒细胞的明显减少，与病毒直接感染和干扰粒细胞的成熟和释放过程有关。重症患者可以出现外周血白细胞计数明显增高，与EV71感染致广泛的组织损伤有关；多因素回归分析显示，外周血白细胞计数增高（＞15×10 ⁹/ L）是EV71型HFMD高危状态的独立预测因子，提示与CNS组织损伤程度有关，该类患者出现CNS致死性合并症，如发生神经元性急性肺水肿和急性心功能衰竭的机会增加。此外，外周血白细胞计数增高还可能与继发细菌感染和脓毒血症、细胞凋亡、皮质激素和抗病毒药物使用等诸多方面有关。

多项EV71型HFMD的临床荟萃分析显示，血糖明显升高（＞9mmol/ L）是重症HFMD的独立预测因子，与CNS严重并发症明显相关。如前所述，交感神经系统失衡亢奋所致儿茶酚胺瀑布式反应，是神经源性急性肺水肿和急性心功能衰竭的主要原因；儿茶酚胺释放还能促进肝糖原分解，并作用于胰岛B细胞膜上的α ₂受体，抑制胰岛素的分泌，共同作用从而导致血糖的明显升高。同时，血糖升高也是CNS组织严重损伤后应激反应的重要表现之一。

危重症EV71感染病例临床上常伴发或并发休克。1998年中国台湾1例8岁重症EV71感染病例表现为类脓毒血症，病情进展急剧，序贯累及循环、肺、凝血和脑，符合MODS临床诊断，发病24小时左右因呼吸循环衰竭而死亡，脑干和脊髓神经元线粒体出现变性、空泡样变、膜性小泡。危重症EV71感染相关休克可表现为感染性休克、心源性休克或混合型休克，感染性休克病例中受前负荷、后负荷、心肌收缩功能和不良干预等诸多因素影响，更倾向于混合型休克。随着病情的发展，前后可能表现为不同类型的休克，包含心源性休克，时间上也可能表现为一过性休克、持续性休克、反复性休克或迁延性休克，由此导致了机体氧运输、氧摄取障碍；同时，随着休克的迁延或在休克纠正后却继续发生的氧利用、能量代谢等环节障碍，提示已进展为细胞线粒体损伤的内呼吸障碍，即微循环线粒体窘迫综合征（MMDS），其实质是线粒体的功能障碍，氧利用能力下降，ATP生成减少，细胞能量供应不足，导致或加重了器官功能不全。故循环障碍、微循环线粒体功能障碍机制与炎症损伤机制成为重要的MODS间接损伤机制。基于以上事实，重症或危重症EV71感染病例并发休克时应按早期目标治疗原则控制休克，兼顾休克的病理生理各个环节而不拘泥于哪种类型休克，在休克改善前应避免实施影响休克各环节的不利治疗，并及时阻断微循环线粒体功能障碍的病理生理过程。