医学微生物学课件20逆转录病毒

逆转录病毒大学病原生物学与免疫学系

人类免疫缺陷病毒一名称：humanimmunodeficiencyvirus、简称HIV。分类：逆转录病毒科的慢病毒属。疾病：艾滋病、即获得性免疫缺陷综合征(acquired

immunodeficiencysyndrome、AIDS)。发现：1981年在美国由CDC发现首例AIDS患者、1985年北京协和医院发现首例AIDS患者(阿根廷游客)。

人类免疫缺陷病毒二病因确定：1983年Montagnier从淋巴腺综合症的淋巴结分离新型逆转录病毒，称为淋巴腺病相关病毒（LAV）；1984年Gallo从AIDS的外周血单核细胞分离到逆转录病毒，命名为人类嗜T细胞病毒Ⅲ型（HTLV-Ⅲ）。统一名称：1986年科学界统一命名为HIV。病毒分型：HIV-1全球流行，HIV-2地方流行（西非、西欧）。返回

形态与结构

球形、直径100-120nm

包膜病毒：核心、包膜HIV模型图脂双层膜gp120gp41跨膜包膜糖蛋白表面包膜糖蛋白p24衣壳蛋白p14内膜蛋白p7核衣壳蛋白逆转录酶蛋白酶整合酶

病毒结构：核心核衣壳结构。两条相同的单正链RNA。酶蛋白：逆转录酶等。结构蛋白：p24、p7等。

病毒结构：包膜内膜蛋白：p17蛋白。脂质双层：宿主细胞膜。镶嵌蛋白：病毒基因编码，gp120、gp41。

病毒包膜蛋白的功能gp120：吸附作用（与易感细胞表面的相应受体CD4分子结合）、抗原作用（诱导中和抗体产生）、变异性（逃避免疫清除）。gp41：在病毒吸附细胞的基础上，介导病毒包膜与宿主细胞膜融合，使病毒核衣壳进入细胞内。形态结构中等球形颗粒9.2KB+ssRNA,

含3个结构基因:pol,gag,env

6个调节基因,LTR有包膜，包膜表面含有gp120糖蛋白

gp41糖蛋白提高HIV的复制能力和感染性

Nef

Nef调节mRNA的剪接和促进mRNA转运至细胞质

Rev

rev反式激活蛋白，激活HIV基因的转录

Tat调节基因

tat使病毒吸附于细胞表面介导病毒包膜与宿主细胞膜融合gp120gp41

env有反转录酶活性和DNA聚合酶活性水解RNA：DNA中间体中的RNA链切割前体蛋白使病毒DNA与细胞DNA整合反转录酶RNA酶H蛋白酶整合酶

pol衣壳蛋白和核衣壳蛋白内膜蛋白p24和p7p17结构基因

gag蛋白质的功能编码蛋白基因结构基因:

gag编码基质蛋白(p17)、核衣壳蛋白(p7、p9)和衣壳蛋白(p24)；env编码gp120、gp41；非结构基因:

pol编码逆转录酶、整合酶和蛋白酶等调控基因：LTR、tat、rev、nef、vif、vpu、vprBack病毒的复制易感细胞

主要感染CD4+T细胞，低表达CD4的单核-巨噬细胞、DC、神经胶质细胞也是HIV的靶细胞复制过程吸附和穿入：受体CD4、辅助受体CXCR4或CCR5脱壳：衣壳蛋白降解，释放RNA生物合成：逆转录、整合、转录、翻译组装释放：核衣壳、获得包膜Binding

吸附和穿入HIV首先借助其包膜糖蛋白刺突gp120，与易感细胞表面的CD4结合并进一步介导包膜与宿主细胞膜的融合，核衣壳进入细胞，于胞浆内脱壳释放出RNA。PenetrationUncoatingReversetranscriptaseReversetranscriptasesynthesizesadouble-strandedDNAcopyofthesingle-strandedviralRNAgeneratingaprovirus.病毒复制+ssRNA+ssRNA:-ssDNAssDNA:+ssDNA+ssRNA逆转录逆转录酶RNA多聚酶Integration

HIV整合在病毒逆转录酶、病毒体相关的DNA多聚酶的作用下，病毒RNA先反转录成cDNA（负链DNA），构成RNA-DNA中间体。中间体中的RNA再经RNA酶H水解，而以剩下的负链DNA拷贝成双股DNA.线性DNA分子进入胞核并在病毒插入酶的催化下插入宿主DNA，成为细胞染色体的一部分。称作前病毒.EnvelopeProcessingAssemblyExtrusion

病毒的分型与变异env基因序列：env是最易变异的基因，借此HIV-1分为3组和12个亚型。gp120变异：逃避免疫攻击、影响疫苗的免疫效果。亲嗜性：亲巨噬细胞株（早期）、双亲嗜性病毒株（过渡期）、亲T细胞株（后期）。

病毒的培养特性细胞培养：外周血单个核细胞。动物模型：HIV感染恒河猴和黑猩猩。

病毒的抵抗力HIV的抵抗力不强，以下条件可被灭活。冻干血制品需68℃72h方能保证污染病毒的灭活。高压蒸气灭菌（103.4kpa/121.3℃）20min可被灭活。0.5%次氯酸钠、70%乙醇、0.5%来苏等消毒液中室温作用10min-30min，可灭活病毒。

流行病学特征传染来源：AIDS患者、HIV无症状携带者。传播途径：血液、精液、阴道分泌物含有HIV。1、性接触：同性（肠道病毒多）、异性。2、血源途径：血制品、不洁注射器等。3、母婴垂直传播：胎盘、产道、哺乳途径。

中国的传播特点早期阶段：吸毒和既往有偿采供血是主要的传播途径。目前阶段：吸毒、性传播和采供血途径传播并存，疫情已波及全国。发展趋势：病毒自高危人群向普通人群扩散。

致病机制损伤细胞：靶细胞是CD4+T淋巴细胞、单核-巨噬细胞、神经胶质细胞。机制：病毒直接致病作用（细胞水平的感染）、免疫病理的间接作用。

CD4+T细胞的直接损伤细胞膜的通透性增高：膜表达病毒蛋白、成熟病毒的释放。细胞融合：感染细胞表达gp120与T细胞CD4结合。细胞毒性：未转录的RNA、未整合的cDNA。干扰细胞蛋白合成：病毒蛋白、病毒的加工厂。

CD4+T细胞的免疫病理损伤CTL的特异性杀伤：攻击HIV感染的T细胞。抗体介导ADCC：NK细胞、巨噬细胞发挥免疫功能。细胞凋亡：gp120与CD4的交联、信号转导异常。超抗原：病毒蛋白激活大量的T细胞，细胞凋亡。

其它细胞的损害HIV感染单核-巨噬细胞，影响其功能（抗原递呈、分泌细胞因子等），但不易杀死单核-巨噬细胞，该细胞成为HIV的储存库。HIV感染神经胶质细胞，引起神经细胞的损伤。AIDS患者出现中枢神经系统异常，如HIV脑病、AIDS痴呆综合征等。

免疫机制免疫功能：双重性（双刃剑效应）。体液免疫：产生抗HIV的多种抗体（中和抗体等）。细胞免疫：CTL、NK细胞。后果：免疫功能不足以完全清除病毒，HIV在体内复制，长期的慢性感染状态（终身感染）。原因：靶细胞是免疫细胞、病毒变异、潜伏感染。

临床表现感染初期呈现相对的平衡状态，但是随着病程的进展，绝大多数HIV感染者的免疫细胞不断的遭受损伤，导致严重的免疫缺陷病。AIDS的典型病程分为四个阶段，即急性期、无症状潜伏期、AIDS相关综合征、免疫缺陷期。

急性感染期临床症状：无症状或类似普通感冒的症状。病毒血症：一过性升高迅速下降。传染性：体内存在病毒，多潜伏于易感细胞内。代偿机制：CD4+T细胞减少恢复正常水平。免疫应答：抗HIV体液免疫和细胞免疫（窗口期）。

无症状潜伏期感染者一般无症状，持续大约10年左右。低水平的病毒血症，CD4+T细胞的数量从相对稳定到逐渐下降。检查抗HIV抗体来确定HIV感染者，包括ELISA初筛、免疫印迹的确诊。

AIDS相关综合征临床症状：发热、消瘦、淋巴结肿大等。病毒血症：病毒复制，血液中病毒含量升高。CD4+T细胞：降至200-300个/µl外周血。CD4+T细胞等的大量失去，症状逐渐加重。

免疫缺陷期：AIDS期免疫缺陷：高病毒血症、CD4+T细胞数目明显下降等。

1、机会性感染：真菌（白色念珠菌、肺孢子菌）、细菌（结核杆菌）、病毒（巨细胞病毒等）。

2、恶性肿瘤：Kaposi肉瘤、Burkitt淋巴瘤等。

3、神经系统异常：AIDS痴呆综合征等。

4、未治疗的病人，通常2年后死亡。艾滋病病人与卡波氏肉瘤上腭下腭Kaposi肉瘤（多发性特发性出血性肉瘤）发生在皮肤、粘膜、淋巴结、内脏的恶性肿瘤，以几种流行病学变异为特征。症状与体征：粉红色、红色或紫色的斑疹或斑片，逐渐发展成斑块或结节。如果表面有溃疡、出血或感染，疼痛性肿块则明显可见。Kaposi’sSarcoma

艾滋病人口腔念珠菌病

爱滋病的恶液质表现

微生物学检查检查病毒抗体：用于筛选供血者及确认感染者。初筛试验是ELISA、确诊试验是Westernblot。检测病毒或其抗原：病毒培养、RT-PCR、血浆p24。1、疾病诊断。2、检测疾病的进展。

3、抗病毒药物治疗的效果。

标准的HIV感染者检测基本步骤：采用ELISA筛检HIV抗体，如果检测结果为阳性，则需进行确认试验，通常采用免疫印迹（WB）。阳性标准：美国CDC制定的标准是出现下列3条主带中的任何两条：即p24、gp41、gp120/gp160。对于不确定的结果，每三个月随访一次，共两次，仍属可疑，判为阴性。ELISAWesternBlot防治原则政府重视

艾滋病作为法定报告传染病上报，2002年建立158个国家监测哨点，覆盖31个省、自治区、直辖市宣传教育

切断传播途径，加强高危人群和献血员的HIV检测，12月1日为艾滋病日免疫预防的难点：HIV高变异、潜伏感染、损伤免疫系统。疫苗预防的思路：《1》诱导交叉反应性的中和抗体。《2》诱导高强度的特异性CTL。

《3》诱导强烈的CD4+T细胞的应答。《4》形成免疫记忆。免疫预防的问题和对策

AIDS的治疗生物合成（逆转录、整合、转录、翻译）抗HIV药物的作用位点和研制重点。药物治疗的原理：干扰病毒的复制周期。药物种类和作用：1、逆转录酶抑制剂：抑制逆转录酶的活性。2、蛋白酶抑制剂：影响病毒的装配等。3、综合疗法：三种药物组合，提高疗效，减少耐药性（鸡尾酒疗法），可以延迟病情发展，但不能完全清除病毒。