章逆转录病毒课件

第32章逆转录病毒Retroviruses

逆转录病毒（Retroviruses）归类于逆转录病毒科，包括一大类含有逆转录酶的RNA病毒，分为肿瘤病毒亚科（Oncovirinae）、慢病毒亚科（Lentivirinae）和泡沫病毒亚科（Spumavirinae），每一亚科又有若干个属。

逆转录病毒的分类肿瘤病毒亚科慢病毒亚科泡沫病毒亚科禽C型逆转录病毒属(如禽白血病病毒)绵羊肺腺瘤病(maedi)/绵羊脱髓鞘性脑白质炎(visna)病毒人泡沫病毒人T细胞白血病病毒-牛白血病病毒属羊关节炎脑炎病毒猴泡沫病毒哺乳动物B型肿瘤病毒属(如小鼠乳腺瘤病毒)马传染性贫血病毒哺乳动物C型逆转录病毒属(如鼠、猫白血病病毒)HIV-1和HIV-2D型逆转录病毒属猴免疫缺陷病毒逆转录病毒共同的生物学特性：①病毒呈球形，有包膜，直径80～120nm。②病毒基因组由两条相同的单正链RNA形成的二聚体组成，病毒的核心含有逆转录酶和整合酶。③基因组的复制有一个独特的逆转录和与宿主细胞的整合过程，病毒基因组RNA先逆转录成双链DNA，然后整合到宿主细胞的染色体DNA中。④具有gag、pol和env3个结构基因。⑤宿主细胞受体决定病毒的组织嗜性，成熟病毒以出芽方式释放。第一节人类免疫缺陷病毒

1981年美国疾病控制中心科学家发现获得性免疫缺陷综合征。

1983年法国巴斯德研究所Montagnier等首次从一例慢性淋巴腺病的男性同性恋患者血液中分离到的一株新逆转录病毒，称为淋巴腺病相关病毒(LAV)。

1984年，美国Gallo等亦从艾滋病患者中分离到相似的逆转录病毒，称之为人类嗜T淋巴细胞病毒Ⅲ型(HTLV-Ⅲ)。

1986年，国际病毒分类委员会将LAV、HTLV-Ⅲ统一命名为人类免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiencyvirus,HIV）。TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine2008"forhisdiscoveryofhumanpapillomavirusescausingcervicalcancer“"fortheirdiscoveryofhumanimmunodeficiencyvirus"HaraldzurHausen

(1936-)LucMontagnier

(1932-)FrançoiseBarré-Sinoussi

(1947-)2006年全球新增HIV感染者430万，

HIV感染者总数达3950万。2006年根据最新评估结果，中国现有HIV感染者约65万，其中艾滋病病人约7.5万。一、生物学性状

HIV为20面体对称结构、球形，电镜下可见一致密圆锥状核心，内有病毒RNA分子和酶（逆转录酶、整合酶和蛋白酶）。HIV的最外层为脂蛋白包膜，膜上有表面蛋白（gp120）和镶嵌蛋白（gp41）两种糖蛋白，gp120为刺突，gp41为跨膜蛋白。包膜内面为P17构成的基质蛋白，其内为衣壳蛋白（P24）包裹的RNA。HIV模型图脂双层膜gp120gp41包膜糖蛋白p24衣壳蛋白p14内膜蛋白p7核衣壳蛋白逆转录酶蛋白酶整合酶HIV结构模式图HIV基因组由两个拷贝的正链单股RNA组成，在其5′端可通过氢键结合构成二聚体。HIV的基因组成较其他逆转录病毒复杂，全长约9.2kb，含有gag、pol和env三个结构基因，以及tat、rev、nef、vif、vpr和vpu等调控基因。HIV的复制过程

首先借助其包膜糖蛋白刺突gp120，与易感细胞表面的CD4分子和辅助分子（CCR5或CXCR4）结合，并进一步介导包膜与宿主细胞膜的融合，核衣壳进入细胞，于胞质内脱壳释放出RNA。

HIV复制：在病毒逆转录酶和病毒体相关的DNA多聚酶的作用下，病毒RNA先逆转录成cDNA，构成RNA-DNA中间体。其中的RNA再经RNA酶H水解，而以剩下的负链DNA复制成双股DNA。插入宿主DNA，成为细胞染色体的一部分，即前病毒。当前病毒活化，在宿主RNA聚合酶的作用下，病毒的DNA转录为RNA并分别经拼接、加帽或加尾形成HIV的mRNA或子代病毒RNA，mRNA在宿主细胞核糖体上翻译蛋白质。子代RNA则与病毒结构蛋白装配成核衣壳，从宿主细胞释出时获得包膜，成为具有感染性的子代病毒。HIV的变异

HIV具有高度变异性，主要取决于env、nef、ltr及pol等基因。不同病毒株间在上述基因的变异率各不相同。env基因编码包膜糖蛋白抗原，此类抗原的变异与HIV的流行和逃避宿主的免疫应答密切相关。根据env基因序列的不同，将国际上流行的HIV-1分为M、N和O群，其中M又有A～K等11个亚型之分；HIV-2也分有6个亚型。培养特性在体外，HIV只感染CD4+T细胞和巨噬细胞，故常用新鲜分离的正常人T细胞、患者自身分离的T细胞或某些T细胞株培养。感染后细胞出现不同程度的病变，培养液中可测到逆转录酶活性，而培养细胞中可查到病毒的抗原。动物接种：恒河猴、黑猩猩。抵抗力HIV对理化因素的抵抗力较弱56℃30分钟可灭活HIV对消毒剂和去污剂亦敏感二、致病性与免疫性1.传染源HIV携带者和艾滋病患者。2.传播途径①性接触传播②输血或血制品传播③母—婴垂直传播3.致病机制（1）损伤CD4+细胞①以CD4+细胞为中心的免疫功能全面障碍；②其他细胞损伤，如单核-巨噬细胞、小神经胶质细胞等。（2）其他免疫细胞功能异常：CD4+细胞是重要的免疫调节细胞，其数量和功能的改变都将影响其他免疫细胞的状态。（3）HIV具有高度变异性，影响机体抗感染免疫和疫苗的研究。4.临床特征（1）原发感染急性期（2）无症状潜伏期（3）AIDS相关综合征期（4）典型AIDS期：AIDS的诊断标准已由CDC确定。

原虫卡氏肺囊虫－Pneumocystiscariniipneumonia，

弓形体病细菌（鸟-胞内结核分枝杆菌、星形放线菌）病毒（CMV、HSV、HBV、VZV、HHV-8等）真菌（白色念珠菌、新隐球菌等）OpportunityInfectionandCancer毛白舌AIDS患者常发生的恶性肿瘤：

Kaposi‘ssarcoma（HHV-8）Kaposi肉瘤艾滋病的国际诊断标准艾滋病的诊断标准国际上常用的有美国疾病控制中心的分类和WalterReed的分类。其最主要的条件是卡波氏肉瘤和机会性感染。实验诊断为CD4细胞下降和艾滋病毒抗体阳性。美国疾病控制中心于1991年11月发布公告称：自1992年4月11日发布公告称：自1992年4月开始，采用新的艾滋病诊断标准——特别强调CD4细胞数，指出“凡CD4细胞数低于200/微升者，不论有无症状，均被认定为艾滋病人”。此定义简单、明确，但尚未成为国际公认标准。中国艾滋病的诊断标准血液检查艾滋病抗体阳性，又具有下述症状中任何一项者，可确诊为艾滋病人。1、近期内（3至6个月）体重减轻10%以上，且持续发热达38摄氏度。2、近期内（3至6个月）体重减轻10%以上，且持续腹泻（每日达3至5次）一个月以上。3、卡氏肺囊虫肺炎。4、卡波氏肉瘤。5、明显的真菌或其他机会性感染CD4细胞/μL1000500250200100041015年>500>250<250<100CD4+T细胞进行性下降与并发症之间的关系5.免疫性在HIV感染过程中，机体可产生高效价的抗HIV多种蛋白的抗体，包括抗gp120的中和抗体。这些抗体主要在急性期降低血清中的病毒抗原数量，但不能清除细胞内病毒，HIV感染也可引起细胞免疫应答，包括特异性CTL和非特异性NK细胞的杀伤作用，其中CTL对HIV感染细胞的杀伤十分重要，但也不能彻底清除潜伏感染的病毒。HIV抗体筛查检测流程3.病毒抗原测定常用ELISA法检测HIV的核心蛋白P24。此抗原特异性高，常出现于急性感染期，而在潜伏期常为阴性，但发展为AIDS时，P24抗原又可重新升高。4.测定病毒核酸（1）原位杂交（2）RT-PCR（3）病毒载量5.CD4+T细胞计数四、防治原则1.非医疗措施①广泛开展宣传教育，普及AIDS的传播途径和预防知识；②建立和加强对HIV感染的监测体系；③加强进出口管理，严格国境检疫；④对供血者作HIV及其抗体检测，保证血源的安全性。2.疫苗研制新一代疫苗的必要条件：安全性；产生CTL反应和抗体反应；以本地流行毒株组分为主，包含尽可能多的抗原决定簇；避免带有可能诱发增强抗体和自身免疫反应的组分。难题是病毒包膜蛋白的高度变异性3.抗病毒药物治疗抗HIV的药物包括三大类：①核苷类药物②非核苷类药物③蛋白酶抑制剂联合交替使用（三合一）2种HlV逆转录酶抑制剂和1种蛋白酶抑制剂即所谓“鸡尾酒疗法”，可有效抑制病毒在体内的复制，因而能减轻患者症状及延长感染者和患者的生命。4.治疗措施抗病毒治疗机会感染重建免疫功能抗肿瘤第二节人类嗜T细胞病毒Ⅰ型和Ⅱ型人类嗜T细胞病毒（HTLV）有HTLV-Ⅰ和HTLV-Ⅱ之分，分别是引起T细胞白血病和毛细胞白血病的病原体。一、生物学性状