(一)疾病的原因

脊髓灰质炎病毒属于小核糖核酸病毒科的肠道病毒属。电镜下，病毒为直径24 ~ 30 nm的小圆球，呈圆形颗粒状。含单链RNA，核酸含量20% ~ 30%。病毒核壳由32个壳颗粒组成，每个颗粒含有4个结构蛋白，即VP1~VP4。VP1与人类细胞膜受体具有特殊的亲和力，这与病毒的致病性和毒性有关。

1.耐药脊髓灰质炎病毒对所有已知的抗生素和化疗药物不敏感，能耐受一般浓度的化学消毒剂，如70%乙醇和5%煤酚皂液。0.3%甲醛、0.1mmol/L盐酸和(0.3 ~ 0.5) × 10-6余氯可使其迅速失活，但在有有机物存在时可被保护。加热至56℃30分钟可完全灭活，但在冰冻环境下可保存数年，在4℃冰箱中可保存数周，在室温下可保存数天。对紫外线、干燥和高温敏感。它可以在水、粪便和牛奶中存活几个月。氯化镁能增强病毒对温度的抵抗力，因此被广泛用于保存减毒活疫苗。

2.通过血清中和试验，抗原性质可分为三种血清型:ⅰ、ⅱ、ⅲ。每种血清型病毒都有两种型特异性抗原，一种是D(密)抗原，存在于成熟病毒体中，含有D抗原的病毒具有足够的传染性和抗原性；另一种是C(无核)抗原，存在于病毒前壳。含C抗原的病毒是缺乏RNA的空壳颗粒，无传染性。在病毒中和抗体的作用下，D抗原性可变为C抗原性，失去再感染细胞的能力。加热灭活的病毒失去VP4和RNA，变成含有C抗原的病毒颗粒。沉淀反应和补体结合试验可检测天然D抗原和加热C抗原。

3.宿主范围和毒力人类是脊髓灰质炎病毒的天然宿主和储存宿主，而猴子和猩猩是易感动物。该病毒与细胞表面的特定受体结合，被摄入细胞内，在细胞质内复制，并释放抑制剂抑制宿主细胞内RNA和蛋白质的合成。

天然的脊髓灰质炎病毒称为野毒株，实验室中的减毒病毒株称为疫苗株。疫苗株直接注射到猴中枢神经系统只能引起麻痹，对人的神经细胞没有毒性。疫苗病毒，尤其是III型病毒，在人群中传播时会变异成有毒的中间毒株。野生株和疫苗株最可靠的鉴定方法是核酸序列分析。

其他肠道病毒(柯萨奇和埃可病毒等。)原本存在于肠道内，可干扰口服疫苗菌株，使其无法在肠黏膜上定居并进入血液循环，从而降低其刺激免疫系统产生抗体的能力。

(2)发病机理

脊髓灰质炎的发病机制可分为两个阶段。第一阶段与其他肠道病毒的发病机制相似。病毒首先在咽部和肠道淋巴组织，包括扁桃体、回肠集合淋巴结、咽部深部淋巴结和肠系膜淋巴结中繁殖到一定程度，然后进入血液循环引起第一次病毒血症。病毒通过血流到达全身的单核吞噬细胞系统，再次繁殖，然后引起第二次病毒血症。在轻度或受挫型中，感染到此为止。在病毒血症中，病毒也可以到达脑膜引起无菌性脑膜炎。

在动物实验感染中，第二天可在血液中检测到病毒，并持续到症状出现和血液中检测到中和抗体。口服人OPV后，第2 ~ 5天血液中有游离病毒，随后几天血液中可检测到病毒免疫复合物。

典型病例，进入发病第二阶段，病毒可随血流到达中枢神经系统，引起大脑和脊髓灰质广泛坏死。在猴子身上的实验感染证明，脊髓灰质炎病毒可以沿着外周神经的轴突到达中枢神经系统。然而，无论是患者还是猩猩，实验感染都是瘫痪前的病毒血症。病毒的毒力也是瘫痪的重要因素。

在接受扁桃体切除术的儿童中，脊髓灰质炎病毒可以沿着手术暴露的神经纤维扩散到大脑，从而引起延髓麻痹。

在这种疾病的流行期，引起机体抵抗力下降的因素，如感冒、疲劳、局部损伤、手术、各种疫苗接种、怀孕等，都会促进瘫痪。接种疫苗时注射刺激性物质会促进病毒沿神经传播。

脊髓灰质炎病毒选择性侵入某些神经细胞，尤其是脊髓前角细胞。病毒在细胞内的复制过程直接导致细胞的损伤或完全破坏，从而引起下运动神经元瘫痪。病毒不直接侵入肌肉，周围神经和肌肉的变化是继发于神经细胞的破坏。

病理变化包括神经细胞损伤和炎症反应。神经损伤表现为细胞质中尼氏体和染色质的溶解，直至细胞完全坏死和消失。炎症反应是继发于神经细胞的破坏，包括局灶性和血管周围的炎症细胞浸润。炎症细胞主要是淋巴细胞，伴有分叶粒细胞、浆细胞和小胶质细胞。炎症和水肿会压迫邻近的神经细胞，导致功能暂时丧失。恢复期炎症消退，大量神经细胞坏死区形成空洞，胶质纤维增生。受受损神经萎缩支配的肌纤维，在正常肌纤维中呈岛状分布。

中枢神经系统病变以脊髓前角最明显，但仍可扩散至脊髓整个灰质、后角和背根神经节。病灶呈多灶性和分散性。颈腰段脊髓病变更严重，尤其是腰段，导致下肢瘫痪。软脑膜上可见散在的炎性病变。

脑部病变可累及大脑、中脑、延髓、小脑和脑干。其中以网状结构、前庭核、小脑蚓部、小脑核受累最频繁。除了中央前回的运动区，大脑皮层一般不受影响。

除神经系统外，还有淋巴结和肠淋巴组织的增生和炎症。心肌间质可见白细胞浸润，但心肌坏死少见。