[醫(yī)學(xué)微生物學(xué)]逆轉(zhuǎn)錄病毒

1、第第33章章逆轉(zhuǎn)錄病毒科R o u s s a r c o m a v ir u sM u r in e s a r c o m a v ir u sM o u s e m a m m a r y t u m o r v ir u sR N A t u m o r v ir u s g r o u pO n v ir in a eH IV I, H IV IIS h e e p v is n a v ir u sE q u in e in f e c t io u s a n e m ia v ir u sM a e d i/ V is n a g r o u pL e n t iv ir i

2、n a eH u m a n f o a m y v ir u sF o a m y v ir u s g r o u pS p u m a v ir in a eR e t r o v i r i d a eRNA腫瘤病毒亞科腫瘤病毒亞科慢病毒亞科慢病毒亞科泡沫病毒亞科泡沫病毒亞科 第一節(jié)第一節(jié) 人類免疫缺陷病毒人類免疫缺陷病毒(HIV)第二節(jié)第二節(jié) 人類嗜人類嗜T細(xì)胞病毒（細(xì)胞病毒（varicella-zoster virus)HIV與與AIDSv人類免疫缺陷病毒（人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV ）v獲得性免疫缺陷綜合征（獲得性免疫缺陷綜

3、合征（ acquired immunodeficiency syndrome， AIDS）v艾滋病即為艾滋病即為AIDS的音譯的音譯發(fā)現(xiàn)歷史 1981年年6月美月美國(guó)國(guó)CDC首次報(bào)首次報(bào)道道 1983年和年和1984年從年從AIDS患者患者分離到病毒分離到病毒 1986年正式稱年正式稱為人類免疫缺為人類免疫缺陷病毒陷病毒 A global view of HIV infection33 million people (3336 million) living with HIV, 2007共計(jì)共計(jì): 3330萬(wàn)萬(wàn)（3140萬(wàn)萬(wàn)3530萬(wàn)）萬(wàn)） 西歐和中歐西歐和中歐 北非和中東北非和中東次撒哈拉非

4、洲次撒哈拉非洲 東歐和中亞?wèn)|歐和中亞南亞和東南亞南亞和東南亞 大洋洲大洋洲北美北美加勒比海地區(qū)加勒比海地區(qū)拉美拉美 東亞?wèn)|亞2009年底估計(jì)成人與兒童年底估計(jì)成人與兒童HIV/AIDS存活人數(shù)存活人數(shù)球形顆粒球形顆粒1.HIV形態(tài)與結(jié)構(gòu)形態(tài)與結(jié)構(gòu)1.HIV形態(tài)與結(jié)構(gòu)形態(tài)與結(jié)構(gòu)RNAP7（核衣殼蛋白）（核衣殼蛋白）整合酶整合酶蛋白酶蛋白酶脂蛋白包膜脂蛋白包膜逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶 細(xì)胞膜細(xì)胞膜HLA抗原抗原(包膜表面剌突包膜表面剌突)gP120gP41包膜糖蛋白包膜糖蛋白(跨膜蛋白跨膜蛋白)（內(nèi)膜蛋白）（內(nèi)膜蛋白） P17 P24（衣殼蛋白）衣殼蛋白）核心核心2條單正鏈條單正鏈RNA酶類酶類逆轉(zhuǎn)錄酶逆

5、轉(zhuǎn)錄酶整合酶整合酶蛋白酶蛋白酶衣殼：衣殼蛋白衣殼：衣殼蛋白p24內(nèi)層：內(nèi)膜蛋白（內(nèi)層：內(nèi)膜蛋白（P17）包膜：脂質(zhì)雙層包膜：脂質(zhì)雙層gp120易變異易變異與與CD4+受體結(jié)合受體結(jié)合gp41：與與C膜融合，感染有關(guān)膜融合，感染有關(guān)病毒基因組 基因組全長(zhǎng)基因組全長(zhǎng)9.2KB兩端含長(zhǎng)末端重復(fù)序列（兩端含長(zhǎng)末端重復(fù)序列（LTR）3個(gè)結(jié)構(gòu)基因（個(gè)結(jié)構(gòu)基因（env、pol、gag）6個(gè)調(diào)節(jié)基因（個(gè)調(diào)節(jié)基因（tat、rev、nef、vif、vpr和和vpu）提高提高HIVHIV的復(fù)制能力和感染性的復(fù)制能力和感染性 NefNef Nef Nef 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)mRNAmRNA的剪接和促進(jìn)的剪接和促進(jìn)mRNAmRN

6、A轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)質(zhì)RevRev rev rev反式激活蛋白，激活反式激活蛋白，激活HIVHIV基因的轉(zhuǎn)錄基因的轉(zhuǎn)錄TatTat調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)基因 tattat使病毒吸附于細(xì)胞表面使病毒吸附于細(xì)胞表面介導(dǎo)病毒包膜與宿主細(xì)胞膜融合介導(dǎo)病毒包膜與宿主細(xì)胞膜融合gp120gp120gp41gp41 env env有反轉(zhuǎn)錄酶活性和有反轉(zhuǎn)錄酶活性和DNADNA聚合酶活性聚合酶活性水解水解RNARNA：DNADNA中間體中的中間體中的RNARNA鏈鏈切割前體蛋白切割前體蛋白使病毒使病毒DNADNA與細(xì)胞與細(xì)胞DNADNA整合整合反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶RNARNA酶酶H H蛋白酶蛋白酶整合酶整合酶 pol p

7、ol衣殼蛋白和核衣殼蛋白衣殼蛋白和核衣殼蛋白內(nèi)膜蛋白內(nèi)膜蛋白p24p24和和p7p7p17p17結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因 gaggag蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的功能編碼蛋白編碼蛋白基因基因18逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒 (Retroviruse)VRNADNA: RNAdsDNA整合于整合于宿主宿主DNAmRNA子代子代RNA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)蛋白蛋白水解水解活化活化逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶藥藥物物作作用用的的靶靶19Reverse transcription: RNA DNA20Integration: DNA provirus Host genome, Viruses latency phaseIntegration site

8、s are essentially random in regard to hosts cellular DNA, but precise in regard to viral DNA. 21 Reactivation, Transcription HIV復(fù)制+ssRNA+ssRNA:-ssDNAssDNA:+ssDNA+ssRNA HIV的的Gp120與與細(xì)胞表面的細(xì)胞表面的CD4結(jié)合結(jié)合病毒包膜與病毒包膜與細(xì)胞膜融合細(xì)胞膜融合 病毒病毒進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞病毒脫殼病毒脫殼 轉(zhuǎn)譯轉(zhuǎn)譯病毒蛋白病毒蛋白裝配裝配釋放釋放吸附吸附侵入侵入逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄基因組整合基因組整合與表達(dá)與表達(dá)釋放釋放變變 異異 性

9、性HIV的顯著特點(diǎn)之一是它的的顯著特點(diǎn)之一是它的高度變異性高度變異性，HIV的的反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄酶無(wú)校正功能酶無(wú)校正功能、錯(cuò)配性高錯(cuò)配性高是導(dǎo)致是導(dǎo)致HIVHIV基因頻繁變異的基因頻繁變異的重要因素。重要因素。培養(yǎng)特性培養(yǎng)特性 HIV感染的宿主范圍狹窄感染的宿主范圍狹窄僅感染表面有僅感染表面有CD4受體的細(xì)胞受體的細(xì)胞 動(dòng)物模型是恒河猴和黑猩猩動(dòng)物模型是恒河猴和黑猩猩癥狀與人的癥狀與人的AIDS不同不同病毒抵抗力病毒抵抗力5630min室溫 7天70%乙醇0.2%次氯酸鈉0.1%漂白粉0.3%H2O20.5%來(lái)蘇均可在5min內(nèi)滅活滅活抵抗力與消毒 抵抗力不強(qiáng) WHO的標(biāo)準(zhǔn) 100C 20min

10、高壓蒸汽滅菌法 20min 1、傳染源和傳播方式、傳染源和傳播方式 傳傳 染染 源源 病毒存在的部位病毒存在的部位 傳傳 播方式播方式 HIV無(wú)癥 狀攜帶者 AIDS患者血液精液、陰道分泌物乳汁腦脊液骨髓中樞神經(jīng)組織皮膚2、致病機(jī)制 TH細(xì)胞M樹(shù)突狀 細(xì)胞皮膚朗格漢斯細(xì)胞CD4分子細(xì)胞侵入人體侵入人體侵犯CD4受體低表達(dá)細(xì)胞 細(xì)胞免疫功能低下，淋巴細(xì)胞細(xì)胞免疫功能低下，淋巴細(xì)胞數(shù)減少，數(shù)減少，CD4/CD8倒置，倒置，IV型超敏型超敏反應(yīng)減弱或消失，細(xì)胞增生反應(yīng)降反應(yīng)減弱或消失，細(xì)胞增生反應(yīng)降低，細(xì)胞毒反應(yīng)下降。低，細(xì)胞毒反應(yīng)下降。 細(xì)胞功能受損，攜帶細(xì)胞功能受損，攜帶HIV播播散至全身。還可

11、進(jìn)一步影響體液散至全身。還可進(jìn)一步影響體液免疫功能。免疫功能。2、致病機(jī)制、致病機(jī)制臨床特點(diǎn)臨床特點(diǎn) 臨床表現(xiàn) 四個(gè)階段，典型過(guò)程需要四個(gè)階段，典型過(guò)程需要10年以上年以上 原發(fā)感染 潛伏感染 有癥狀感染 典型AIDSAIDS相關(guān)綜合癥期（AIDS-related complex, ARC） 卡波氏肉瘤卡波氏肉瘤 卡氏肺孢蟲(chóng)肺炎 白色念珠菌感染致病機(jī)制致病機(jī)制 HIV對(duì)對(duì)CD4+細(xì)胞的破壞細(xì)胞的破壞 病毒感染致免疫病理所引起的細(xì)胞病毒感染致免疫病理所引起的細(xì)胞損傷損傷 導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能的改變導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能的改變 神經(jīng)細(xì)胞的損害神經(jīng)細(xì)胞的損害HIV對(duì)對(duì)CD4+細(xì)胞的破壞細(xì)胞的破壞 HIV對(duì)對(duì)C

12、D4+細(xì)胞細(xì)胞的破壞的破壞 病毒感染致免疫病毒感染致免疫病理所引起的細(xì)病理所引起的細(xì)胞損傷胞損傷免疫系統(tǒng)功能的改變免疫系統(tǒng)功能的改變 HIV感染后感染后B細(xì)胞功能出現(xiàn)異常，表細(xì)胞功能出現(xiàn)異常，表現(xiàn)為多克隆活化現(xiàn)為多克隆活化 某些單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞亞群表達(dá)某些單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞亞群表達(dá)CD4分子，分子，HIV可與之結(jié)合而進(jìn)入可與之結(jié)合而進(jìn)入細(xì)胞細(xì)胞 降低受感染者體內(nèi)的降低受感染者體內(nèi)的IL-2、 -IFN 和和其他細(xì)胞因子濃度其他細(xì)胞因子濃度神經(jīng)細(xì)胞的損害神經(jīng)細(xì)胞的損害 約有約有40%-90%的的AIDS患者有不同程患者有不同程度神經(jīng)癥狀度神經(jīng)癥狀 單核細(xì)胞釋放單核單核細(xì)胞釋放單核細(xì)胞因子，對(duì)神

13、經(jīng)細(xì)胞因子，對(duì)神經(jīng)元有毒性，同時(shí)使元有毒性，同時(shí)使炎性細(xì)胞當(dāng)浸潤(rùn)產(chǎn)炎性細(xì)胞當(dāng)浸潤(rùn)產(chǎn)成腦部組織損傷成腦部組織損傷病毒免疫逃逸的機(jī)理病毒免疫逃逸的機(jī)理 CD4+ T細(xì)胞大量減少，使整個(gè)免疫系統(tǒng)細(xì)胞大量減少，使整個(gè)免疫系統(tǒng)失效失效 病毒基因整合位于染色體，使宿主細(xì)胞病毒基因整合位于染色體，使宿主細(xì)胞長(zhǎng)期呈長(zhǎng)期呈“無(wú)抗原無(wú)抗原”狀態(tài)狀態(tài) 病毒包膜蛋白高度變異性，逃逸免疫系病毒包膜蛋白高度變異性，逃逸免疫系統(tǒng)的識(shí)別統(tǒng)的識(shí)別 微生物學(xué)診斷微生物學(xué)診斷 檢測(cè)抗體檢測(cè)抗體 方法方法ELISA RIAIFA Western blot 檢測(cè)檢測(cè)RNA PCR 篩選與驗(yàn)證篩選與驗(yàn)證 陽(yáng)性者必須經(jīng)陽(yáng)性者必須經(jīng)West

14、ern blot驗(yàn)證驗(yàn)證治治 療療 雞尾酒療法（雞尾酒療法（HAART） 聯(lián)合交替使用聯(lián)合交替使用2種種HIV逆轉(zhuǎn)酶抑制劑和一種蛋白抑制劑逆轉(zhuǎn)酶抑制劑和一種蛋白抑制劑 無(wú)法清除整合的病毒，不能徹底清除病毒無(wú)法清除整合的病毒，不能徹底清除病毒 藥物有副作用藥物有副作用 在中國(guó)年均費(fèi)用在中國(guó)年均費(fèi)用8萬(wàn)萬(wàn) RMBHIV疫苗疫苗 基因工程亞單位疫苗基因工程亞單位疫苗 DNA疫苗疫苗 重組活病毒載體疫苗重組活病毒載體疫苗 蛋白包膜病毒樣顆粒蛋白包膜病毒樣顆粒目的目的AIDS的診斷；的診斷；指導(dǎo)抗病毒藥物的治療；指導(dǎo)抗病毒藥物的治療；篩查和確認(rèn)篩查和確認(rèn)HIV感染者，以阻斷感染者，以阻斷 HIV的傳播途徑的傳播途徑。 研制安全、有效的研制安全、有效的HIV疫苗，但目前尚無(wú)有效疫苗上市。疫苗，但目前尚無(wú)有效疫苗上市。普遍開(kāi)展預(yù)防普遍開(kāi)展預(yù)防AIDS的宣傳教育；的宣傳教育；建立全球和地區(qū)性建立全球和地區(qū)性HIV感染的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，及時(shí)掌握疫情；感染的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，及時(shí)掌握疫情；控制疾病的流行蔓延控制疾病的流行蔓延對(duì)獻(xiàn)血、獻(xiàn)器官、獻(xiàn)精液者必須做對(duì)獻(xiàn)血、獻(xiàn)器官、獻(xiàn)精液者必須做HIV抗體檢測(cè)；