[医学微生物学]逆转录病毒

思考题1.HIV的主要生物学特性是什么？2.HIV的复制周期有哪些特点？3.HIV的传染源、传播途径是什么？4.HIV损伤CD4细胞的机制是什么？第33章逆转录病毒科RoussarcomavirusMurinesarcomavirusMousemammarytumorvirusRNAtumorvirusgroupOnvirinaeHIVI,HIVIISheepvisnavirusEquineinfectiousanemiavirusMaedi/VisnagroupLentivirinaeHumanfoamyvirusFoamyvirusgroupSpumavirinaeRetroviridaeRNA肿瘤病毒亚科慢病毒亚科泡沫病毒亚科共同特性①球形，直径为80~120nm,包膜表面有刺突。②基因组有两条相同的单正链RNA，病毒体含反转录酶和整合酶。③复制有独特的反转录过程，病毒DNA整合到细胞DNA中，构成前病毒。④具有gag、pol和env3个结构基因和多个调节基因。⑤宿主细胞受体决定病毒的组织嗜性，成熟病毒以芽生方式释放。第一节人类免疫缺陷病毒(HIV)第二节人类嗜T细胞病毒（varicella-zostervirus)HIV与AIDS人类免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiencyvirus，HIV）获得性免疫缺陷综合征（acquiredimmunodeficiencysyndrome，AIDS）艾滋病即为AIDS的音译发现历史•1981年6月美国CDC首次报道•1983年和1984年从AIDS患者分离到病毒•1986年正式称为人类免疫缺陷病毒AglobalviewofHIVinfection33millionpeople(33~36million)livingwithHIV,2007共计:3330万（3140万~3530万）西欧和中欧82万北非和中东46万次撒哈拉非洲2250万东欧和中亚140万南亚和东南亚410万大洋洲5.7万北美150万加勒比海地区24万拉美140万东亚77万2009年底估计成人与儿童HIV/AIDS存活人数球形颗粒1.HIV形态与结构1.HIV形态与结构RNAP7（核衣壳蛋白）整合酶蛋白酶脂蛋白包膜逆转录酶细胞膜HLA抗原(包膜表面剌突)gP120gP41包膜糖蛋白(跨膜蛋白)（内膜蛋白）P17P24（衣壳蛋白）一、生物学性状核心2条单正链RNA酶类逆转录酶整合酶蛋白酶衣壳：衣壳蛋白p24内层：内膜蛋白（P17）包膜：脂质双层gp120易变异与CD4+受体结合gp41：与C膜融合，感染有关病毒基因组•基因组全长9.2KB–两端含长末端重复序列（LTR）–3个结构基因（env、pol、gag）–6个调节基因（tat、rev、nef、vif、vpr和vpu）单正链RNA，有3个结构基因以及6个调节基因提高HIV的复制能力和感染性NefNef调节mRNA的剪接和促进mRNA转运至细胞质Revrev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gp120gp41env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18逆转录病毒(Retroviruse)VRNADNA:RNAdsDNA整合于宿主DNAmRNA子代RNA结构蛋白水解活化逆转录酶药物作用的靶19Reversetranscription:RNADNA20Integration:DNAprovirusHostgenome,ViruseslatencyphaseIntegrationsitesareessentiallyrandominregardtohost'scellularDNA,butpreciseinregardtoviralDNA.21Reactivation,TranscriptionHIV复制+ssRNA+ssRNA:-ssDNAssDNA:+ssDNA+ssRNAHIV的Gp120与细胞表面的CD4结合病毒包膜与细胞膜融合病毒进入细胞病毒脱壳转译病毒蛋白装配释放一、生物学性状吸附侵入逆转录基因组整合与表达释放变异性*HIV的显著特点之一是它的高度变异性，HIV的反转录酶无校正功能、错配性高是导致HIV基因频繁变异的重要因素。一、生物学性状培养特性•HIV感染的宿主范围狭窄–仅感染表面有CD4受体的细胞•动物模型是恒河猴和黑猩猩–症状与人的AIDS不同病毒抵抗力56℃30min室温7天70%乙醇0.2%次氯酸钠0.1%漂白粉0.3%H2O20.5%来苏均可在5min内灭活一、生物学性状抵抗力与消毒•抵抗力不强•WHO的标准100C20min高压蒸汽灭菌法20min1、传染源和传播方式传染源病毒存在的部位传播方式HIV无症状携带者AIDS患者血液精液、阴道分泌物乳汁脑脊液骨髓中枢神经组织皮肤二、致病性与免疫性★2、致病机制TH细胞Mφ树突状细胞皮肤朗格汉斯细胞CD4分子细胞侵入人体侵入人体侵犯CD4受体低表达细胞二、致病性与免疫性××××细胞免疫功能低下，淋巴细胞数减少，CD4/CD8倒置，IV型超敏反应减弱或消失，细胞增生反应降低，细胞毒反应下降。细胞功能受损，携带HIV播散至全身。还可进一步影响体液免疫功能。2、致病机制二、致病性与免疫性临床特点*潜伏期长，大约10年左右。*临床感染过程分为4个时期：1.急性感染期：约2～3周2.无症状潜伏期：10年左右3.AIDS相关综合征：开始出现症状4.免疫缺陷期：典型AIDS期——合并机会致病菌感染和AIDS相关恶性肿瘤。二、致病性与免疫性临床表现四个阶段，典型过程需要10年以上•原发感染•潜伏感染•有症状感染•典型AIDSAIDS相关综合症期（AIDS-relatedcomplex,ARC）•卡波氏肉瘤•卡氏肺孢虫肺炎•白色念珠菌感染致病机制•HIV对CD4+细胞的破坏•病毒感染致免疫病理所引起的细胞损伤•导致免疫系统功能的改变•神经细胞的损害HIV对CD4+细胞的破坏•HIV对CD4+细胞的破坏•病毒感染致免疫病理所引起的细胞损伤免疫系统功能的改变•HIV感染后B细胞功能出现异常，表现为多克隆活化•某些单核细胞和巨噬细胞亚群表达CD4分子，HIV可与之结合而进入细胞•降低受感染者体内的IL-2、-IFN和其他细胞因子浓度神经细胞的损害•约有40%-90%的AIDS患者有不同程度神经症状•单核细胞释放单核细胞因子，对神经元有毒性，同时使炎性细胞当浸润产成脑部组织损伤病毒免疫逃逸的机理•CD4+T细胞大量减少，使整个免疫系统失效•病毒基因整合位于染色体，使宿主细胞长期呈“无抗原”状态•病毒包膜蛋白高度变异性，逃逸免疫系统的识别*细胞内病毒的清除主要依靠细胞免疫反应*细胞免疫可限制病毒感染，但不能完全清除病毒，并随疾病进展而下降*病毒抗原频繁变异逃避了免疫清除作用免疫性二、致病性与免疫性微生物学诊断•检测抗体–方法ELISARIAIFAWesternblot•检测RNAPCR•筛选与验证•阳性者必须经Westernblot验证治疗•鸡尾酒疗法（HAART）–联合交替使用2种HIV逆转酶抑制剂和一种蛋白抑制剂–无法清除整合的病毒，不能彻底清除病毒–药物有副作用–在中国年均费用8万RMBHIV疫苗•基因工程亚单位疫苗•DNA疫苗•重组活病毒载体疫苗•蛋白包膜病毒样颗粒*检测病毒抗体：ELISA筛查，Westernblot确认*检测病毒抗原：检测HIVp24抗原早期辅助诊断*检测病毒核酸：定量RT-PCR*病毒分离：特征性细胞病变为融合细胞三、微生物学检查法目的①AIDS的诊断；②指导抗病毒药物的治疗；③筛查和确认HIV感染者，以阻断HIV的传播途径。1.治疗HIV感染的药物*核苷类反转录酶抑制剂（NRTIs）、非核苷类反转录酶抑制剂（NNRTIs）、蛋白酶抑制剂（PIs），融合抑制剂（FI）。*高效抗反转录病毒治疗（highlyactiveanti-retrovialtherapy,HAART）。四、防治原则2.预防研制安全、有效的HIV疫苗，但目前尚无有效疫苗上市。①普遍开展预防AIDS的宣传教育；②建立全球和地区性HIV感染的监测网，及时掌握疫情；控制疾病的流行蔓延③对献血、献器官、献精液者必须做HIV抗体检测；检测高危人群包括供血员、同性恋、吸毒者、血友病患者、国外旅行者和外国使馆工作人员四、防治原则④禁止共用注射器、注射针、牙刷和剃须刀等。⑤进行广泛宣传教育，取缔娼妓，换抵制吸毒,提倡安全性生活；⑥HIV抗体阳性妇女，应避免怀孕或用母乳喂养婴儿等。