（推薦精選）逆轉(zhuǎn)錄病毒

1、逆轉(zhuǎn)錄病毒1 本章重點(diǎn)與難點(diǎn)逆轉(zhuǎn)錄病毒的種類(lèi)及主要特性HIV的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及抗原變異HIV的細(xì)胞受體及復(fù)制過(guò)程HIV的傳染源、傳播途徑及致病機(jī)制HIV感染的微生物學(xué)檢查HIV感染的藥物治療原則2 3一組含有逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒，可分為3個(gè)亞科:腫瘤病毒亞科：HTLV慢病毒亞科：HIV泡沫病毒亞科對(duì)人致病的反轉(zhuǎn)錄病毒主要有：1.人類(lèi)嗜T細(xì)胞病毒（HTLV），為成人T淋巴細(xì)胞白血病的病原體。2.人類(lèi)免疫缺陷病毒（HIV），是人類(lèi)艾滋病的病原體。 逆轉(zhuǎn)錄病毒 球形，直徑約為100 nm；有包膜，表面有刺突。 基因組有兩條相同的+ssRNA，具有g(shù)ag、pol和env 3個(gè)結(jié)構(gòu)基因和多個(gè)調(diào)節(jié)基因 病毒

2、體含反轉(zhuǎn)錄酶和整合酶。 復(fù)制有獨(dú)特的反轉(zhuǎn)錄過(guò)程，病毒DNA整合到 細(xì)胞DNA中，構(gòu)成前病毒。 共同特性4 人類(lèi)免疫缺陷病毒（ Human immunodeficiency virus , HIV ） 5 1981年美國(guó)疾病控制中心科學(xué)家發(fā)現(xiàn)獲得性免疫缺陷綜合征。 1983年法國(guó)巴斯德研究所Montagnier等首次從一例慢性淋巴腺病的男性同性戀患者血液中分離到的一株新逆轉(zhuǎn)錄病毒，稱(chēng)為淋巴腺病相關(guān)病毒(LAV)。 1984年，美國(guó)Gallo等亦從艾滋病患者中分離到相似的逆轉(zhuǎn)錄病毒，稱(chēng)之為人類(lèi)嗜T淋巴細(xì)胞病毒型 (HTLV- )。 1986年，國(guó)際病毒分類(lèi)委員會(huì)將LAV 、 HTLV- 統(tǒng)一命名為

3、人類(lèi)免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus, HIV）。HIV的發(fā)現(xiàn)與命名6 7 Franoise Barr-Sinoussi Luc MontagnierRobert Gallo 8 At the end of 2015975 million people have been infected36 million people have died of HIVGlobally, 36.7 million people were living with HIVSub-Saharan Africa remains most severely affectedThe

4、re is no cure for HIV infection. 10我國(guó)HIVAIDS感染特點(diǎn) * 疫情依然呈上升趨勢(shì)，但增速減緩；* 注射毒品傳播和血液傳播的比例逐年下降， 性傳播成為主要傳播途徑； * 自高危人群向普通人群擴(kuò)散；* 地域分布差異大，局部地區(qū)疫情嚴(yán)重。 11 分型（type）人類(lèi)免疫缺陷病毒（HIV）是獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS）的病原體，俗稱(chēng)艾滋病。HIV主要有兩型： HIV-1型： 世界上的AIDS多由HIV-1所致； M（A-D,F-H,J,K）、N、O3組 HIV-2型： 西非呈地區(qū)性流行，6個(gè)亞型。12 一、生物學(xué)性狀13 14形態(tài)與結(jié)構(gòu)電鏡下HIV病毒體呈球

5、形，直徑約100120nm。成熟的HIV-1呈現(xiàn)一致密的圓錐狀核心和病毒包膜。 形態(tài)與結(jié)構(gòu) 球形，直徑約100-120nm。 脂質(zhì)雙層 包膜糖蛋白 gp120 中和抗原gp41 跨膜蛋白，具有膜融合活性基質(zhì)蛋白 P17核衣殼 呈圓柱形，有雙層衣殼 核心：?jiǎn)握蒖NA二聚體，有逆轉(zhuǎn)錄酶、蛋白酶和整合酶。包膜P7 P9核衣殼蛋白P24衣殼蛋白，特異性最高15 HIV模式圖脂雙層膜gp120gp41包膜糖蛋白p24衣殼蛋白p17內(nèi)膜蛋白P7、P9核衣殼蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白酶整合酶RNA16 HIV的結(jié)構(gòu)模式圖17 18 19 HIV的基因組為單正鏈的RNA在5端通過(guò)氫鍵相互連接形成的二聚體，全長(zhǎng)約9.7

6、kb，含有三個(gè)結(jié)構(gòu)基因及六個(gè)調(diào)控基因。 在病毒基因組的5端和3端各有相同的一段核苷酸序列，稱(chēng)長(zhǎng)末端重復(fù)序列(long terminal repeat，LTR)，含有啟動(dòng)子、增強(qiáng)子及負(fù)調(diào)控區(qū)，調(diào)控病毒基因的表達(dá)?；蚪M的結(jié)構(gòu)與功能 3個(gè)結(jié)構(gòu)基因：gag、pol、env6個(gè)調(diào)控基因：tat、rev、vif、nef、vpr 、vpu(在HIV-2為vpx) 20 21gag基因 gag基因是編碼病毒衣殼、基質(zhì)等結(jié)構(gòu)蛋白的基因，先編碼一個(gè)55KD的前體蛋白（55），再在蛋白酶作用下裂解形成24、17和15 。 p24形成錐體核，其特異性較強(qiáng)。p17附著脂質(zhì)雙層膜的內(nèi)層，起穩(wěn)定作用。p15可進(jìn)一步裂解為

7、與RNA結(jié)合的蛋白（p9和p7）。 22pol基因 pol基因編碼HIV復(fù)制所需的酶類(lèi)，基因一部分與gag重疊，表達(dá)融合蛋白gp160，然后水解成3個(gè)片段。p10是蛋白酶：抗病毒位點(diǎn)p66/p51是具有逆轉(zhuǎn)錄酶、RNaseH、DNA多聚酶活性p32是整合酶。 23env基因 env基因編碼包膜糖蛋白，先編碼一個(gè)88KD的蛋白，經(jīng)糖基化后分子量增至160KD，即包膜糖蛋白的前體gp160，在蛋白酶作用下裂解為gp120和gp41。gp120：是病毒與易感細(xì)胞結(jié)合的部位；亦是與中和抗體結(jié)合的位點(diǎn)。gp41:具有介導(dǎo)病毒包膜與宿主細(xì)胞膜融合的作用。 HIV基因及其編碼蛋白基因編碼蛋白蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)

8、基因 gagp24和p7p17衣殼蛋白和核衣殼蛋白內(nèi)膜蛋白 pol逆轉(zhuǎn)錄酶RNA酶H蛋白酶整合酶逆轉(zhuǎn)錄酶活性和DNA聚合酶活性水解RNA：DNA中間體中的RNA鏈切割前體蛋白使病毒DNA與細(xì)胞DNA整合envgp120gp41使病毒吸附于靶細(xì)胞表面CD4分子介導(dǎo)病毒包膜與宿主細(xì)胞膜融合調(diào)節(jié)基因 tatTat反式激活蛋白，激活HIV基因的轉(zhuǎn)錄revRev促進(jìn)病毒mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)Nef Nef提高HIV的復(fù)制能力和感染性 24 病毒的復(fù)制 細(xì)胞受體 ：主要受體 ：CD4分子（主要表達(dá)于CD4+ T淋巴細(xì)胞，在單核-巨噬細(xì)胞等也有表達(dá) ）。輔助受體 ：CXCR4、CCR5.HIV借助于gp120

9、與靶細(xì)胞表面的CD4分子結(jié)合，然后再與輔助受體結(jié)合，gp41融合肽暴露，介導(dǎo)膜融合，使病毒侵入細(xì)胞。25 病毒的復(fù)制26 27(+)ssRNA逆轉(zhuǎn)錄酶RNA:DNARNase HdsDNAssDNA整合于宿主染色體 （前病毒）隨宿主細(xì)胞分裂傳代子代病毒RNAmRNA病毒蛋白HIV生物合成 28 29 30 31 32 33 分 型*HIV-1：分M組（AK 11個(gè)亞型）、O組、 （O亞型)、N組（N亞型)*HIV-2：分7個(gè)亞型（AG） HIV-1 M組在全球流行，不同地區(qū)流行的亞型不同。HIV-2和HIV-1的O組/N組主要局限于西非等地流行。34 35變 異 性 HIV的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有

10、高度變異性：HIV在免疫和藥物選擇壓力下賴(lài)以生存的基礎(chǔ)HIV形成慢性和持續(xù)性病毒感染的主要原因HIV難以清除的主要原因和疫苗研制的主要障礙同一個(gè)個(gè)體可以分離到生物學(xué)性狀不完全相同的HIV毒株 36HIV的逆轉(zhuǎn)錄酶無(wú)校正功能、錯(cuò)配性高是導(dǎo)致HIV基因頻繁變異的重要因素。變異在基因組內(nèi)的分布是不均勻的，較多集中于包膜糖蛋白env基因，特別是其導(dǎo)致的gp120的變異。nef基因的變異也較常見(jiàn)原因 37培養(yǎng)特性在體外，HIV只感染CD4+ T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞 實(shí)驗(yàn)室常用 新鮮分離的正常人T細(xì)胞 病人自身分離的T細(xì)胞培養(yǎng) H9或CEM等T細(xì)胞株感染后細(xì)胞出現(xiàn)不同程度的病變，培養(yǎng)液中可測(cè)到逆轉(zhuǎn)錄酶活性，而培

11、養(yǎng)細(xì)胞中可查到病毒的抗原。動(dòng)物接種：黑猩猩 病毒血癥和抗體 SIV 亞洲獼猴 HIV對(duì)理化因素的抵抗力較弱。對(duì)熱敏感，56處理30 min可將HIV滅活。但病毒在室溫下可保存活力達(dá)7d。被HIV污染的物品至少3d內(nèi)有傳染性。對(duì)常用的消毒劑敏感： 0.2%次氯酸鈉、0.1%漂白粉、70%乙醇、50%乙醚、0.3%H2O2或0.5%來(lái)蘇處理10min，對(duì)病毒均有滅活作用。WHO 標(biāo)準(zhǔn) 121 20 min 煮沸100 20 min 抵 抗 力 3839致病性與免疫性 40傳染源與傳播途徑 HIV無(wú)癥狀攜帶者和艾滋病患者。 血液/精液/陰道分泌物/唾液/乳汁均可分離到病毒。 腦脊髓液、骨髓、皮膚及中

12、樞神經(jīng)組織等標(biāo)本中也可分離到病毒。（1）傳染源 HIV in Body FluidsSemen11,000Vaginal Fluid7,000Blood18,000Amniotic Fluid4,000Saliva1Average number of HIV particles in 1 ml of these body fluids41 性傳播異性性行為、同性性行為及雙性性行為血液傳播輸入帶HIV的血液或血制品、器官或骨髓移植、人工授精、靜脈藥癮者共用污染的注射器及針頭母嬰傳播通過(guò)胎盤(pán)、分娩、哺乳（二）傳播途徑42 日常生活和工作接觸不會(huì)感染艾滋病一般生活接觸共同進(jìn)餐、擁抱、握手、禮節(jié)性接吻

13、，游泳；共用馬桶、浴盆、衣服、被褥、鈔票等共同工作、勞動(dòng)共用辦公用品、學(xué)習(xí)用具、農(nóng)具等蚊蟲(chóng)叮咬、咳嗽、打噴嚏43 44臨床表現(xiàn) 急性期無(wú)癥狀期/潛伏期AIDS相關(guān)綜合征期典型AlDS期 45原發(fā)感染急性期 HIV初次進(jìn)入機(jī)體開(kāi)始大量復(fù)制和擴(kuò)散。表現(xiàn)類(lèi)似于急性單核細(xì)胞增多癥或流感，表現(xiàn)為突發(fā)的非特異性病毒感染癥狀如發(fā)熱、皮疹、淋巴結(jié)腫大、關(guān)節(jié)痛、肌肉痛、斑丘疹、腹痛、腹瀉。癥狀持續(xù)周，自行緩解。抗體檢測(cè)陰性，可檢測(cè)到HIV抗原P24大多數(shù)病毒以前病毒形式整合于宿主細(xì)胞染色體上長(zhǎng)期潛伏下來(lái) 46 47無(wú)癥狀潛伏期持續(xù)6個(gè)月至10年或更長(zhǎng)，病人一般無(wú)臨床癥狀或癥狀輕微。血清中HIV抗原消失或處于極低

14、水平，抗HIV陽(yáng)性。此期不是靜止期，更不是安全期，病毒與免疫系統(tǒng)相對(duì)峙的階段，免疫系統(tǒng)漸進(jìn)性衰退。 48AlDS相關(guān)綜合征期 已具備AIDS基本特征：細(xì)胞免疫缺陷，但癥狀較輕。表現(xiàn)為：持續(xù)性全身淋巴結(jié)腫大；全身癥狀：發(fā)熱盜汗、全身倦怠、1/3患者體重減輕10%以上、周期性低熱、皮疹及慢性腹瀉等胃腸道癥狀；各種感染：特殊性或復(fù)發(fā)性的非致命感染。 49 50典型AlDS期 嚴(yán)重細(xì)胞免疫缺陷：CD4+TH200/L；各種致死性機(jī)會(huì)感染：卡氏肺囊蟲(chóng)肺炎、白色念珠菌感染、巨細(xì)胞病毒感染等；惡性腫瘤：kaposi肉瘤、淋巴瘤。神經(jīng)系統(tǒng)異常：記憶力衰退、偏癱、癡呆等癥狀 AIDS 5年死亡率約為90%，死亡

15、多發(fā)生在臨床癥狀出現(xiàn)后的2年內(nèi)。 51卡波濟(jì)肉瘤 52 53 致病機(jī)制 細(xì)胞受體： 主要受體 CD4分子 輔助受體 CCR5與CXCR4主要感染細(xì)胞： CD4T細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞（樹(shù)突狀細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、朗罕細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞、肝臟庫(kù)普弗細(xì)胞）54 55 56 致病機(jī)制 HIV借助于gp120與上述細(xì)胞受體結(jié)合，gp41融合肽暴露，介導(dǎo)膜融合，使病毒侵入細(xì)胞HIV對(duì)CD4+T細(xì)胞的損害 ： 直接殺傷作用和免疫病理?yè)p傷，使CD4+T 細(xì)胞數(shù)量減少和功能降低，使CD4+/CD8+倒置，從而導(dǎo)致免疫功能障礙。HIV對(duì)單核/巨噬細(xì)胞的損害：HIV 對(duì)其他細(xì)胞及神經(jīng)細(xì)胞的損害：57 （CD4 T細(xì)胞

16、表達(dá)大量CD4分子和CXCR4） 導(dǎo)致CD4 T細(xì)胞融合，最終導(dǎo)致細(xì)胞的溶解； CTL對(duì)CD4 T細(xì)胞的直接殺傷作用，抗體介導(dǎo)的 ADCC作用，NK細(xì)胞的殺傷作用； 誘導(dǎo)CD4 T細(xì)胞細(xì)胞凋亡； HIV復(fù)制產(chǎn)生大量未整合的病毒DNA，抑制細(xì) 胞正常的生物合成； HIV可作為超抗原激活大量CD4 T細(xì)胞。HIV對(duì)CD4+細(xì)胞的破壞58 * 單核-巨噬細(xì)胞： 表達(dá)少量CD4分子，其輔助受體為CCR5單核-巨噬細(xì)胞感染后不被溶解，長(zhǎng)期攜帶HIV，使病毒向其他組織播散。HIV潛伏的重要場(chǎng)所： CD4+記憶T細(xì)胞 單核-巨噬細(xì)胞 59 60HIV感染的免疫應(yīng)答 抗gp120是主要中和抗體，能降低急性感染

17、期血液中病毒抗原量。CTL和NK細(xì)胞，在殺傷病毒感染細(xì)胞和阻止病毒經(jīng)細(xì)胞接觸而擴(kuò)散等方面起重要作用。感染早期產(chǎn)生的特異性免疫不能完全清除體內(nèi)的病毒，一經(jīng)感染便終生攜帶病毒，最終因致死性感染或發(fā)生惡性腫瘤而死亡。 病毒抗原頻繁變異逃避了免疫清除作用 61微生物學(xué)檢查法：檢測(cè)抗體初篩： 主要的方法有ELISA、IFA、RIA，有一定的假陽(yáng)性。確證試驗(yàn)： 免疫印跡(western-blot,WB)，可檢測(cè)出針對(duì)HIV不同結(jié)構(gòu)蛋白的抗體，至少有對(duì)兩種HIV抗原同時(shí)測(cè)定其抗體，方可肯定診斷。如血清中同時(shí)檢出P24，gp120抗體時(shí)陽(yáng)性時(shí)，可判斷為受HIV感染。 62檢測(cè)病毒及其組分(1) 病毒分離：當(dāng)出現(xiàn)CPE后，可用間接免疫熒光檢測(cè) 培養(yǎng)細(xì)胞中的病毒抗原，以確定HIV的存在。(2) 測(cè)定病毒抗原：用ELISA檢測(cè)HIV的核心蛋白P24(3) 測(cè)定病毒核酸：RT-PCR和支鏈DNA擴(kuò)增反應(yīng)(bDNA)定量檢測(cè)血漿中的HIV RNA。3、CD4T細(xì)胞計(jì)數(shù) 是判斷HIV感染治療效果的指標(biāo)。 63防治原則1. 抗病毒治療臨床上用于治療艾滋病