第33章逆转录病毒逆转录病毒科是一大组含有逆转录酶的单正链RNA病毒。按其致病作用分3个亚科:RNA肿瘤病毒亚科慢病毒亚科泡沫病毒亚科逆转录病毒的共同特性如:1.病毒为球形,大小100nm左右,外层为包膜,表面有刺突2.核心由两条相同的单股RNA组成,在5′端通过部分碱基互补配对形成双体结构3.病毒体含逆转录酶、核酸内切酶和RNA酶H等酶类,这些酶与病毒核酸的逆转录及病毒的整合作用有关4.病毒增殖的突出特点是在复制病毒RNA时要通过DNA复制中间型第一节人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒(HIV)是获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的病原体,按照英文AIDS音译应为艾滋,俗称艾滋病AIDS于1981年在美国首次报告HIV主要有两型,通常称谓的HIV指HIV-1型,世界上的AIDS多由HIV-1所致;1986年在西非又发现一种与HIV-1不同的逆转录病毒,两者的核苷酸序列相差超过40%,称为HIV-2型,只在西非呈地区性流行一、生物学性状1形态与结构HIV为直径100-120nm大小的球形颗粒,电镜下病毒内部有一圆锥状核心。病毒外层有脂蛋白包膜,其中嵌有gp120和gp41两种病毒特异的糖。前者构成包被刺;后者为跨膜蛋白。病毒核心为20面体对称的核衣壳病毒核心含RNA、逆转录酶和衣壳蛋白HIV结构模式图2病毒复制HIV细胞融合,核衣壳进入细胞内脱壳释放RNA,进行复制。以RNA为膜版逆行转录产生互补负链DNA,构成RNA:DNA中间体。由RNA水解酶将亲代RNA去除,再由负链DNA合成互补正链DNA,然后整合到细菌染色体中成为前病毒。当病毒活化时,在宿主细胞的RNA多聚酶作用下,病毒DNA转录形成RNA。有些RNA经拼接而成病毒mRNA;另一些RNA经加帽加尾则可作为病毒子代RNA,mRNA在细胞和糖体上转译成病毒的结构蛋白和调节蛋白。再与病毒子代RNA装配成核衣壳,以出芽的方式释放获得包膜3病毒的变异HIV易发生变异从而使分离的HIV株间有不同的生物学性状4病毒受体与细胞亲嗜性HIV的主要靶细胞为CD4+T淋巴细胞和单核-巨噬细胞亚群。细胞表面CD4+分子是HIV的主要受体5培养特征HIV仅感染表面有CD4受体的细胞。实验室中常用正常人T细胞经PHA转化3d的培养细胞分离病毒,也可用成人淋巴样白血病人的非整倍体T细胞等进行培养,感染病毒的细胞出现CPE,形成多核巨细胞,出现环形排列的多个核动物模型可用HIV感染恒河猴和黑猩猩,但感染过程的症状与人的AIDS不同6抵抗力HIV的抵抗力不强,加热56℃10min可被灭活,HIV在室温(20-22℃)可保存活力达7d,按WHO标准,HIV的消毒与彻底灭活必须煮沸(100℃)20min,高压蒸气灭菌(103.4kpa/121.3℃)20min。使用化学消毒剂时,在10%漂白粉液、0.5%次氯酸钠、50%乙醇、35%异丙醇、0.3%H2O2或0.5%来苏等消毒液中室温10min保证完全被灭活二致病性与免疫性(一)传染源和传播途径AIDS的传染源是HIV感染者和AIDS患者。从他们的血液、精液、阴道分泌物、乳汁、唾液、CSF、骨髓及中枢神经组织等标本中均分离到病毒。人的传播途径主要有3种:1性传播是HIV的主要传播方式,美国和西方国家以同性恋间性传播为主;而非洲与东南亚地区则以异性性交为主要传播途径2.血液传播输入带有HIV的血液或血制品,包括骨髓或器官移植、人工授精及共用污染HIV的注射器和针头等3.垂直传播胎儿经胎盘从母体获得感染者最多,其次是分娩时经产道感染,由哺乳感染者最少。13岁以前的儿童AIDS患者中约70%的双亲有HIV感染史,故通过母婴传播影响下一代将成为严重的社会问题(二)临床表现及致病机制1HIV感染包括原发感染、潜伏感染、有症状感染及典型AIDS等4个阶段,典型过程约需10年①原发感染HIV进入机体后病毒开始复制,约在8-12w时出现病毒血症,此期病毒在体内广泛播散,并开始在淋巴样器官种植,3-6w在许多病人(50%-70%)体内发展成急性单核细胞增多症样表现,其后大多数病毒以前病毒(provirus)的形式整合于宿主细胞染色体内,进入长期的、无症状的潜伏感染;②潜伏感染此期可长达6个月至10年。当机体受到各种因素的激发使潜伏感染的病毒再次大量增殖而引致免疫损害时,才出现临床症状,进入AIDS相关综合征期;③AIDS相关综合征(ARC)早期有发热、盗汗、全身倦怠、体重下降、皮疹及慢性腹泻等胃肠道症状,并有进行性淋巴结病及舌上白斑等口腔损害;④典型AIDS出现中枢神经系统疾患,合并各种条件致病菌、寄生虫或其它病毒感染,或并发肿瘤(如kaposi肉瘤),发展为典型AIDS。估计在感染后10年内约有50%的人会发展为AIDS。AIDS的5年间死亡率约为90%,死亡多发生于临床症状出现后的2年之内2HIV感染所致的免疫损害(1)HIV对CD4细胞的损害HIV感染和致病主要是CD4+细胞在数量和功能上受损,从而引起宿主免疫功能的全面障碍。病人主要表现是以CD4+T细胞(TH)减少所致的细胞免疫功能低下,由于CD4+T细胞减少而CD8+T细胞相对增多,导致CD4/CD8比例倒置,免疫调节功能紊乱,包括M的活化、TH对CTL细胞、NK细胞和B细胞的诱导功能降低等(2)HIV损伤CD4+细胞的机制①病毒包膜糖蛋白插入细胞膜或病毒的出芽释放,增加了细胞膜的通透性;②HIV增殖时可产生大量未整合的病毒cDNA,对细胞的正常生物合成活性有干扰作;③感染T细胞表面的HIVgp120与非感染细胞表面CD4分子结合,介导细胞融合而产生大量多核巨细胞,也使T细胞减少(4)特异免疫损伤受感染细胞表面表达HIV糖蛋白抗原,被T细胞识别或与特异性抗体结合通过ADCC作用破坏细胞(5)自身免疫损伤HIVgP120与T细胞膜上的MHCII类分子有一同源区,故抗gp120的抗体能与着T类细胞起交叉反应,造成免疫病理损伤(三)HIV感染的免疫应答1HIV感染的免疫机体感染HIV后产生多种抗体,包括抗gp120等NT抗体,但中和活性较低,主要在急性感染期降低血清中的病毒抗原量,但不能控制病情的发展HIV感染也可刺激机体细胞产生免疫应答,包括CTL细胞、NK细胞及ADCC的杀伤活性,但细胞免疫依然不能清除有HIV潜伏感染的细胞2病毒感染致免疫病理所引起的细胞损伤病毒能什麽逃逸免疫作用:①HIV损伤CD4+T细胞,使整个免疫系统的功能失效;②病毒基因整合于宿主细胞染色体中,细胞不表达或少表达病毒结构蛋白,使宿主长期呈“无抗原”状态;③病毒包膜糖蛋白的一些区段的高变异性,致使不断出现新抗原而逃逸免疫系统的识别;④HIV对各种免疫细胞均有损害。故表明机体的免疫力不足以清除病毒,HIV一经感染便终生携带病毒三、微生物学检查法(一)检测抗体目前检测的方法有ELISA、IFA、RIA和免疫印迹(Westernblot,WB)等。前3种方法具有敏感性好,应用方便的特点,尤其ELISA法目前最为常用。但由于HIV的全病毒抗原与其他逆转录病毒(如HTLV)有交叉反应,而且病毒系芽生释放,病毒包膜中常带有细胞成分,与人血清中的抗HLA抗体亦有交叉反应,易造成假阳性结果。因此这类试验仅用于筛查抗HIV抗体,阳性者尚须进一步用WB法予以确认(二)检测病毒及其组分1.病毒分离分离正常人淋巴细胞或脐带血淋巴细胞,用PHA刺激并培养3-4d,用以接种病人血液的单个核细胞、骨髓细胞、血浆或CSF等,经2-4W培养后,如有病毒生长,则如能出现CPE,尤其见到多核巨细胞,说明有病毒增殖。可用IFA法检测培养细胞中的HIV抗原,或用生化方法检测培养液中的逆转录酶活性,也可用电镜检测HIV颗粒来证实2.检测病毒抗原常用ELISA法检测衣壳蛋白P24。P24多出现于HIV感染的急性期,而在漫长的潜伏期中为阴性。到出现典型的AIDS症状时,P24又可重新升高3.检测核酸应用核酸探针检测整合在细胞中的前病毒DNA片段,可确定细胞中潜伏感染的HIV。应用PCR检测HIV的前病毒DNA,或用逆转录PCR检测病毒RNA,均可检出标本中微量的HIV基因组四、防治原则WHO和包括我国在内的许多国家都制定了控制HIV感染的措施。1一般措施包括:①建立HIV感染和AIDS的监测网络,控制疾病的流行蔓延;②进行广泛的宣传教育,取缔娼妓,防止STD流行,抵制吸毒等社会弊病;③检测高危险人群包括供血员同性恋、静脉注射毒品成瘾者、血友病患者,国外旅游者和外事使馆人员等;④禁止进口血液制品,如凝血因子Ⅷ等;⑤加强国境检疫、严防传入2在特异性预防方面,近年来探索过多种研制HIV疫苗的途径,如用基因工程生产的HIV包膜抗原(gp120),或合成病毒核心抗原的多肽疫苗(P18),或用HIV的包膜基因与痘苗病毒重组,构建重组的痘苗病毒疫苗等。目前,部分重组疫苗已在进行人体试验阶段。3AIDS的治疗包括:①阻抑病毒逆转录酶活性的核苷类似物如叠氮胸苷(AZT),双脱氧胸苷(ddcC与双脱氧胞苷(ddI)等;②非核苷类逆转录酶抑制剂;③蛋白酶抑制剂,如赛科纳瓦、瑞托纳瓦以及英迪纳瓦等目前,联合交替使用2种HIV逆转录酶抑制剂和1种HIV蛋白酶抑制剂,所谓的“鸡尾酒疗法”可以有效地把血液中的HIV含量减少到最低(外周血中测不出HIV或其RNA),因而能减轻症状及延缓生命。但无法清除整合在CD4+细胞染色体上的前病毒。因此,不能从体内彻底清除HIV第二节人类嗜T细胞病毒在逆转录病毒中大部分属于RNA肿瘤病毒,在感染细胞中不引起CPE,而是能转化细胞诱发肿瘤。1978年从T细胞白血病患者的淋巴结和外周血淋巴细胞中,观察到一种有中央位类核的C型病毒颗粒,命名为人类嗜T细胞病毒或人类T细胞白血病病毒(HTLV)。后从1例毛细胞白血病患者的外周血中分离出另一种嗜T细胞病毒,称为HTLV-Ⅱ型。将最初发现的称HTLV-Ⅰ型一生物学性状1形态结构HTLV-Ⅰ型和HTLV-Ⅱ型在电镜下呈圆形,直径大约100nm,有包膜,包膜表面有刺突,刺突上嵌有特异性糖蛋白(gp120),能与CD4受体结合,与病毒的感染、侵入细胞有关。内层衣壳P18、P24两种结构蛋白。中心含病毒RNA及逆转录酶二、致病性HTLV-Ⅰ型与Ⅱ型是引起人类肿瘤的逆转录病毒。1传播途径HTLV的感染可通过输血、注射、性交等方式水平传播;也可通过胎盘、产道和哺乳等途径在母婴间垂直传播2所致疾病HTLV-Ⅰ型可引起成人T细胞白血病,多为40岁以上的成人发病。T细胞大量增生,转化、癌变,淋巴结及肝、脾肿大,并发高钙血症、皮肤红斑、皮疹、结节等,预后不良。此外,HTLV-Ⅰ型尚可引起热带痉挛性下肢轻瘫和B细胞淋巴瘤HTLV-II型则引起毛细胞白血病和慢性CD4+细胞淋巴瘤3HTLV致病机理HTLV-Ⅰ型与Ⅱ型诱发白血病的机理尚未完全清楚。它不含有病毒癌基因或细胞癌基因,目前认为,HTLV所致的T细胞白血病是一个多阶段演发过程。HTLV首先吸附CD4+T细胞并使其激活,CD4+细胞膜上则出现IL-2受体,继而病毒基因组以前病毒的形式整合于宿主染色体中。前病毒的启动使IL-2的基因失控,导致IL-2过量产生过量的IL-2与感染病毒的CD4+细胞膜上的IL-2受体结合,导致CD4+细胞的大量增殖。由于HTLV前病毒DNA并不需整合到某一特定细胞基因部位,它们可以整合在不同细胞染色体上,并使细胞转化成为不同克隆。当这些细胞继续增殖时,某个克隆中个别细胞的染色体如果发生变化,这个细胞就会演发为白血病细胞三诊断与防治诊断所用的方法与HIV相同目前无特效疫苗进行预防抗病毒药中只有三磷酸化的3’-叠氮-2’、3’二脱氧胸腺嘧啶核苷(AZT)有一定疗效第34章狂犬病病毒狂犬病病毒是弹状病毒科狂犬病毒属的一种嗜神经性病毒。病毒主要在野生动物(如狼、狐狸、臭鼬、浣熊、蝙蝠等)及家畜(如狗、猫等)中传播。人主要是被病兽或带毒动物咬伤而感染。狂犬病是严重危害人民生命安全、人畜共患的自然疫原性传染病。目前尚无有效的治疗方法,一旦发病死亡率几乎达100%。因此,预防狂犬病尤其