逆转录病毒

第三十二章 反转录病毒(Retrovirus),（Retrovirus containing reverse transcriptase）,分类,RNA肿瘤病毒亚科（Oncovirinae）,HTLV-I、II型,慢病毒亚科（Lentivirinae）,HIV-1/2,泡沫病毒亚科（Spumavirinae）,人类泡沫病毒,反转录病毒分类,反转录病毒所具有的共同特性,人类免疫缺陷病毒概述,（1）1983年，法国巴斯德研究所Montagnier(蒙塔尼耶 ) 和Sinoussi(西诺斯 ) 首次分离到该病毒 (2008年度诺 贝尔生理学或医学奖 )；1984年美国NIH Gallo也分 离到相同病毒；,（Human Immunodeficiency Virus）,（2）1986年，ICTV正式命名为HIV，该病毒目前分 为两个血清型：HIV-1（全世界流行）和HIV-2 （最初流行于非洲西部）；（3）HIV感染引起以机会性感染和肿瘤为特征的获得 性免疫缺陷综合征（Acquired Immunodeficiency Syndrome，AIDS）；,AIDS Acquired Immunodeficiency Syndrome,AIDS,Red ribbon is related to AIDS. It means that we should give AIDS patients love and care , understanding and support .,Are you familiar with this red ribbon? Whats it related to? What does it mean?,中等球形颗粒,9.7Kb ss+RNA, 含3个结构基因 6个调节基因,有包膜，包膜表面含有gp 120 糖蛋白 gp 41 糖蛋白,HIV形态结构,基因组：两条单正链RNA双体 核心酶蛋白：逆转录酶 整合酶 蛋白酶,衣壳蛋白：P7（核衣壳蛋白） P24 （衣壳蛋白） 内膜蛋白：P17脂质双层膜：包膜糖蛋白 gp41 gp120,全长9.75Kb：5-LTR-3个结构基因和6个调节基因-LTR-3 5 、 3 端长末端重复序列（LTR）,5LTR3个结构基因和6个调节基因LTR3； 5 、 3 端长末端重复序列（LTR）,HIV基因组结构,gag：编码前体蛋白P55,酶解,P24：衣壳蛋白（CA）,P17：内膜蛋白,P15,酶解,P7 ：核衣壳蛋白,P9 ：Unknown,pol：编码逆转录酶 p66/51 整合酶 p32 蛋白水解酶 p10,env：编码病毒包膜糖蛋白gp41 gp120,3个结构基因,基因组：两条单正链RNA双体 核心酶蛋白：逆转录酶 整合酶 蛋白酶,衣壳蛋白：P7（核衣壳蛋白） P24 （衣壳蛋白） 内膜蛋白：P17脂质双层膜：包膜糖蛋白 gp41 gp120,tat：编码反式激活转录因子p14（增强病毒基因的转 录、转译）；rev：编码p19（增强gag、pol和env结构蛋白的合成）；nef：编码负调控蛋白p27（抑制病毒结构和调节基因 的表达）；vif：编码p23（增强病毒的感染性）；vpu和vpr：分别编码p16和p15（增强病毒复制）；LTR：含启动子、增强子和TATA序列,6个调节基因,HIV的复制,+ssRNA,+ssRNA:-ssDNA,-ssDNA:+ssDNA,+ssRNA,反转录酶+细胞的tRNA为引物,RNA酶H降解亲代RNA，以-ssDNA为模板合成+ssDNA,Provirus前病毒,整合酶将dsDNA整合到细胞染色体,NF-KB和LTR的作用,用作病毒基因组,合成结构蛋白,培养特性,敏感细胞：CD4+T细胞和巨噬细胞以及T细胞株 （CEM和H9）；敏感动物：恒河猴和黑猩猩为动物模型；,抵抗力,病毒对理化因素的抵抗力较弱，56 10 min灭活，对消毒剂和去污剂亦敏感，在室温保存7天仍保持活性,HIV生物学特性与变异,病毒的变异,主要是env和nef的变异：（1）根据env的基因序列可以将HIV-1分成8个 亚型：A、B、C、D、E、F、H和O；（2）env基因每个核苷酸的突变率：0.1%，与 流感病毒的突变率相似；（3）病毒能够逃避机体的免疫力，形成持续 感染，给疫苗的研制和抗病毒药物的治 疗造成困难；,（1）传染源：患者和无症状携带者，其血液、 精液、阴道分泌液、眼泪、乳汁、 脑脊液和唾液等均含病毒；（2）传播途径：血液、性接触、垂直传播,HIV致病性,病毒致病性,血液： 通过输血、血液制品或没有消毒好的注射 器传播，静脉吸毒者共用不经消毒的注射 器和针头造成严重感染，如我国云南边镜 静脉吸毒者感染率达60%，同时还包括器官 移植、人工授精； 性接触： 同性及异性间的性接触感染，美国及西方 国家主要以同性间性传播为主，非洲及东 南亚地区以异性间性传播为主；垂直传播：包括经胎盘、产道和哺乳方式传播（胎盘 感染最多）。,HIV感染临床表现包括原发感染急性期、无症状潜伏期、AIDS相关综合征及典型AIDS四个阶段 1）原发感染急性期：病毒感染机体后开始大量复制， 引起病毒血症，此时期从血液、脑脊液及骨髓细胞可 分离到病毒，从血清中可查到HIV抗原。临床上可出 现发热、咽炎、淋巴结肿大、皮肤斑丘疹和粘膜溃疡 等症状。病毒的复制诱发了机体的体液免疫和细胞免 疫，抑制病毒复制，病毒血症减轻，各种症状也减轻 和消失（急性期持续13周后HIV感染进入无症状潜 伏期）。,临床表现与分期,2）无症状潜伏期：此期持续时间较长，最长可 达10年。临床无症状，也有些患者出现无痛性 淋巴结肿大。此期患者外周血中一般不能或很 少检测到HIV抗原，这表明长期无症状的临床 过程与病毒持续在体内进行低水平的复制有关。 随着感染时间的延长，当HIV大量在体内复制 变异并造成机体免疫系统进行性损伤时，则出现 临床症状，即为AIDS相关综合征（AIDS-related complex，ARC）。3）AIDS相关综合征：出现发热、盗汗、全身倦 怠、慢性腹泻及持续性淋巴结肿大等症状。,4）典型AIDS：主要表现免疫缺陷症的合并感染 和恶性肿瘤的发生。由于AIDS患者机体免疫力 低下，一些对正常机体无致病作用的病原生物 常可造成AIDS患者的致死感染，如真菌（白色 念珠菌）、细菌（分枝杆菌）、病毒（巨细胞 病毒、人类疱疹病毒-8、EB病毒）、原虫（卡 氏肺孢虫）等感染症。部分病人可并发肿瘤， 如Kaposi肉瘤、恶性淋巴瘤、肛门癌、宫颈癌 等。也有许多患者出现神经系统疾病，如无菌 性脑膜炎、AIDS痴呆综合征等。感染病毒10年 内发展为AIDS的约占50%，AIDS患者于5年内 死亡率约占90%。,艾滋病病人与卡波氏肉瘤,上腭,下腭,1）HIV-1感染人体细胞，要求2个受体的共同作用： （1）病毒选择性的吸附于靶细胞的CD4受体；（2）gp120的V3区与靶细胞的辅助受体（趋化因子受体） 结合，引起gp41与靶细胞膜融合，使病毒核衣壳进 入宿主细胞；2）嗜巨噬细胞毒株的辅助受体：CCR53）嗜T细胞毒株的辅助受体：CXCR4,病毒感染受体,HIV感染免疫性,HIV-1感染所致免疫损害,在病毒感染的急性期对免疫系统的损害是暂时的，很快会恢复；但在无症状的潜伏期及发病期淋巴细胞功能出现异常：1）TH细胞表达IL-2和IL-2R减少；2）Tm细胞被选择性破坏；3）B细胞功能障碍；,1）病毒复制的直接杀伤作用；2）病毒感染所致的间接损伤：CTL及抗体的作用；3）抑制CD4+ T细胞的产生：病毒感染直接导致胸 腺细胞的死亡；,HIV-1损伤CD4+ T细胞机制,1）体液免疫：产生抗HIV多种蛋白的抗体，其中中和 抗体能抑制病毒，主要是抗gp120和 gp41抗体，中和抗体的滴度往往比较 低，另外病毒通过变异来逃避免疫；2）细胞免疫：针对包膜蛋白的特异性CTL及针对 gag、Tat、Rev和pol的特异性CTL；3）其他：干扰素、细胞因子和一些趋化因子等不同 程度和不同方法的抑制病毒的增殖。,HIV-1感染的免疫应答,1、检测抗体：ELISA方法进行初筛，检查HIV-1和 HIV-2抗体【我国卫生部将窗口期（病毒感染到抗 体产生至可被检测水平）通常定为3个月】； 如果为阳性还必须再 通过市或省CDC的 Western blot进行确诊 （免疫印迹能分别检测 出针对各种HIV抗原的 抗体，敏感性和特异性 较高，而ELISA中HIV 全病毒抗原与HTLV之 间存在交叉抗原）,HIV感染微生物学检查,2、病毒分离鉴定：分离正常人PBMCs（或传代 T细胞株H9、CEM），PHA 刺激3-4天，加入患者血液、 精液等标本，2-4周，观察 CPE（多核巨细胞），并用 IFA检测HIV P24抗原。3、病毒蛋白抗原检测：ELISA检测病毒衣壳抗 原P24（急性期阳性、潜 伏期阴性、典型AIDS期 又为阳性）。4、核酸检测：PCR检测前病毒DNA、RT-PCR检 测血浆中病毒RNA。,防治原则,抗病毒药物治疗：HAART，联合使用一种抗蛋白酶药物和两种抗逆转录酶药物，增加药物的抗病毒活性，避免或减少毒性，预防或延迟耐药性HIV疫苗：无理想疫苗，由于HIV病毒株的多样性及易变异性HIV感染的控制措施：健康教育很关键 推广避孕套、血液管理、孕妇抗病毒治疗减少 母婴传播等等,1981年 全球首例艾滋病病例在美国洛杉矶被发现； 1985年 中国首例艾滋病病例（美国游客）在北京协 和医院被发现； 目 前 全世界共有艾滋病病毒携带者和患者5000 万，其中，4000万在撒哈拉沙漠以南的非 洲地区。,AIDS的全球流行概况,GUESS and SAY,GUESS & SAY,GAME,Can Aids be transmitted via the following routes?,Eating food with Aids Patients,Using the toilet seat,Shaking Hands,Hugging,kissing,Swimming with the AIDS patients,Oh! Darling, bite me tenderly!,Safe,giving blood,Will AIDS be transmitted via giving blood?No!, Medical studies show that the AIDS virus cannot be transmitted via the following routes: cups, glasses, toilet seats, swimming pools, mosquitoes, other insects or giving blood. So its safe to be friends with AIDS patients.,人类嗜T细胞病毒,共有两种型别 HTLV-I HTLV-II,Human T-cell Lymphotropic Virus,能感染CD4+T细胞导致T细胞白血病；,1、生物学特性：,100 nm大小球型颗粒；,有包膜，表面含有gp120特异性蛋白与CD4结合；,核心为+ssRNA，含逆转录酶；,HTLV-I 和 HTLV-