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HIV 与 AIDS人类免疫缺陷病毒( human immunodef

iciency virus , HIV )

获得性免疫缺陷综合征( acquired immunodeficiency syndrome , AIDS )

艾滋病即为 AIDS 的音译

HIVHIV 是 AIDS的病原体

HIV 属于逆转录病毒科慢病毒亚科。

HIV 模式图

一、来源与发现1. 来源 看法一: HIV 来源于西非的大猩猩,可能是 1930 年前后,非洲土著人为了获取食 物而捕杀黑猩猩等动物时传染上的。

看法二: 20 世纪 50 年代在非洲进行脊灰疫苗研

制时传播给人类。

2. HIV 的发现 西非扎伊尔首都的一家医院 1959 年的血样中检出

HIV 。 1981 年美国报道了首例艾滋病患者。 1983 年法国巴斯德研究所分离到淋巴结肿大相关病毒( LAT )。

1984 年美国 Gallo 等亦从艾滋病人中分离到相似的病毒,称为人类嗜 T 细胞病毒 III 型 (HTLV-III) 。

1986 年国际病毒分类委员会将其统一命名为 HIV 。

二、 AIDS 流行情况 全球性疾病非洲是目前疫情最为严重的地区,撒哈拉沙漠以南的某些国家每 3 个成年人中就有 1 个 HIV 感染者。

亚洲已成为继非洲之后的第二大重灾区。印度的艾滋病患者人数仅次于南非,居世界第二位;在泰国、柬埔寨和缅甸等国,艾滋病患者已占总人口的1%以上。

中国 AIDS 的流行情况 自 1985 年中国发现首例病历后,截至到 2005 年年底,现有艾滋病病毒感染者和病人约 65 万( 54 - 76 万),其中艾滋病人约 7.5 万( 6.5 - 8.5 万人)。

人群感染率平均为 0.05 %( 0.04 %- 0.06 %)。 检测发现的艾滋病病毒感染者为 14.1 万,与评估的感染者 65 万人相差约 51 万人。

目前中国 AIDS 的流行趋势处于世界第 14 位,在亚洲排名第二位。

而且 HIV 的感染者每年以 40% 的速度在增加,中国处于 AIDS 暴发流行的前沿。

电镜下的 HIV

外膜

三、生物学特性1 、形态和结构形态: HIV 呈球形,直径 100 ~ 120nm

结构

衣壳蛋白 p24

p17 内膜蛋白 核衣壳蛋白 p7

逆转录酶gp41

gp120

RNA

脂双层包膜

外层 : 脂双层包膜 +

内层 :p17 内膜蛋白

核心 : 致密柱状核心

gp120 :包膜表面刺突

gp41 :跨膜蛋白 病毒 RNA

逆转录酶、整合酶、蛋白酶等

核衣壳蛋白 p7

衣壳蛋白 p24

HIV

2 、 HIV 的生活周期 增殖周期包括 5个阶段:

吸附 穿入 脱壳 复制与合成 装配与释放

吸 附

HIV 主要通过 gp120 与宿主细胞膜表面的相应受体结合进入细胞。

CD4 抗原

辅助受体

CD4+ 细胞

HIV gp120 结合 CD4 / 辅助受体

HIV HIV 的生活周期-吸附的生活周期-吸附HIV HIV 的生活周期-吸附的生活周期-吸附进入细胞

CD4+ T 细胞是主要的靶细胞

人 HeLa 细胞

转染 CD4 抗原的人 HeLa 细胞

没有感染 感染

装配成核衣壳

病毒 RNA RNA : DNA 双链 DNA

双链 DNA 整合到宿主细胞基因组中形成前病毒

RNA

mRNA 子代病毒的基因组

子代病毒蛋白

以出芽的方式释放

HIV 的复制

HIV 的释放

HIV 的生活周期

3 、分型

HIV 有两型,分别为 HIV-1 和 HIV-2 。两者的结构和致病性相似。世界范围的AIDS主要由 HIV-1 所致,约占 95% 。

HIV对理化因素的抵抗力不强, 56℃加热30 分钟或用 0.5% 次氯酸纳、 10%漂白粉、70%乙醇、 0.3%过氧化氢、 1%戊二醛等消毒剂处理 10 分钟均能灭活病毒。

室温( 20 -22℃ ℃)可存活 7天

4 、抵抗力

HIV 仅感染表面有 CD

4受体的细胞。实验室中常用正常人 T 细胞分离病毒。感染病毒的细胞出现 CPE 。动物模型可用 HIV 感染恒河猴和黑猩猩。

5. 培养特性

四、致病性和免疫性1.传染源

a ) HIV 无症状携带者 b )艾滋病患者

其外周血、精液、阴道分泌物、乳汁、唾液、脑脊液、骨髓等标本中均可分离到病毒。

2 )血液传播:医源性

吸毒者

1 )性传播: STD 之一

同性恋

异性恋

3 )母

2. 传播途径

婴传播:胎盘 产道 哺乳

我国卫生主管部门的统计表明,中国的艾滋病传播途径比例分别为:静脉注射吸毒感染占 69.8% ,性接触感染占 6.9% ,采供血感染占 6% ;余下的百分之十几,为母婴传播和其它特殊途径传播。

3 、 HIV 的致病特点和机理

HIV 感染和致病的主要特点是能选择性地侵

犯表达 CD4 分子的细胞,引起以 CD4+ 细胞

缺陷和功能障碍为中心的严重免疫缺陷 。

CD4+ 细胞主要是 Th 细胞,也包括单核 -巨

噬细胞、树突状细胞、神经胶质细胞、皮肤

的朗格汉斯细胞及肠道粘膜的杯状、柱状上

皮细胞等少量表达 CD4 分子的细胞。

( 1 ) CD4+ 细胞受损;

( 2 ) HIV干扰 T 细胞的抗原识别;

( 3 ) HIV诱导的自身免疫应答;

( 4 ) HIV超抗原成分的致病作用;

( 5 ) HIV 的播散; ( 6 ) HIV 的其它病理作用。

HIV 的主要致病机制:

①病毒在细胞内增殖干扰细胞的正常代谢;

②子代病毒出芽释放 导致细胞被破坏;

细胞融合

被感染的 CD4+ 细胞

gp120 阳性

未感染的 CD4+ 细胞

gp120 阴性

③融合形成多核巨细胞,其寿命明显缩短;

gp120 CD4

④HIV 诱导细胞凋亡;

凋亡小体受染 CD4+ 细胞

细胞毒性 T 细胞

⑤特异性细胞毒效应

HIV 干扰 T细胞的抗原识别 CD4 与 MHC-Ⅱ 类分子的相互作用是 T细胞识别抗原肽所必需的, HIVgp120 与 CD4 分子的结合干扰了 T细胞对抗原的识别,使 T细胞不能对 HIV发生有效的免疫应答。

HIV 诱导的自身免疫应答

HIVgp120 和 MHC-Ⅱ 类分子均能与 CD4 分子的相同区域结合,提示这两种分子可能存在共同决定簇,因此针对 HIVgp120 的特异性抗体能与MHC-Ⅱ 类分子发生交叉反应,破坏免疫活性细胞。

HIV 超抗原成分的致病作用

HIV基因编码产物有超抗原样作用,其致病机制为:

①作为 T细胞的强活化剂,过度激活 T细胞, 最终导致 T细胞无能反应或细胞死亡;②激活多克隆 B细胞,造成 B细胞功能紊乱。

HIV 的播散 HIV 在单核 / 巨噬细胞内低度增殖,并将病毒播散至其它组织。

HIV 的其它病理作用

HIV 感染单核 / 巨噬细胞,可损伤其趋化、粘附、杀伤和抗原提呈能力;

HIV 可诱导巨噬细胞分泌大量 IL-1 和 TNF-α,导致患者长期低热,并引起恶病质;

受染的树突细胞抗原提呈功能下降并可将病毒传播给 CD4+T细胞。

HIV 引起以 CD4+ 细胞缺陷和功能障碍为中心的严重免疫缺陷。

( 1)细胞免疫功能低下

( 2)体液免疫功能紊乱

( 3)侵犯多种组织器官

CD4+T 细胞数量减少

健康人外周血中CD4+T 细胞数量为1000 个 /ml ,晚期AIDS 患者则在 100 个 /ml 以下。当 CD4+ 细胞下降到每毫升 200 个以下时,病毒的滴度迅速升高,机体的免疫应答出现崩溃。

迟发型变态反应减弱或消失;T 细胞对有丝分裂原、特异性抗原、同种异体抗原的增殖反应低下;由 T 细胞或 NK 细胞引起的细胞毒性反应降低

体液免疫功能紊乱

在疾病早期由于 B 细胞的多克隆性激活可出现高免疫球蛋白血症、多种自身抗体产生、 CIC 形成。

随着病情的发展,抗体的产生能力下降。

通过感染单核 - 巨噬细胞、树突状细胞、神经胶质细胞、皮肤的朗格汉斯细胞及肠道粘膜的杯状、柱状上皮细胞等少量表达 CD4分子的细胞, HIV被播散到全身,引起中枢神经系统、肺、肠及其它器官感染致病。

侵犯多种组织器官

4 、 HIV 感染的临床特点

原发感染急性期

无症状潜伏期

艾滋病相关综合征

艾滋病

原发感染急性期 此时感染者血清中出现 HIV抗原 ;患者出现发热、咽炎、肌肉痛、关节痛、淋巴结肿大、皮肤斑丘疹和粘膜溃疡等自限性症状。

无症状潜伏期感染者无明显症状;外周血中 HIV抗原含量很低或检测不到 ;

少量病毒在细胞内低水平持续复制,大部分 HIV 以前病毒的形式整合于宿主细胞的染色体内;

持续 6 个月至 10 年。

艾滋病相关综合征当机体受到某些因素激发, HIV 在细胞内大量复制并造成免疫系统进行性损害;

患者出现发热、盗汗、疲倦、慢性腹泻和持续性淋巴结肿大等症状。

典型的 AIDS 有三大临床表现: ①机会感染

②恶性肿瘤的发生

③神经系统异常不加干预, 2 年内死亡

机会感染 是 AIDS患者死亡的重要原因之一; 涉及细菌、病毒、真菌和寄生虫等病

原体,以卡氏肺囊虫 、白色念珠菌、单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、肝炎病毒、隐球菌、鼠弓形体等常见。

卡氏肺囊虫在肺的外部产生隆起性钙化,形状象粗糙的肾脏

在 AIDS患者中念珠菌属感染是很常见的 , 象鹅口疮(上图)尽管不危及生命但十分讨厌 . 播散性感染是少见的 , 左图为念珠菌性肺炎,其类似于细菌性支气管肺炎 .

恶性肿瘤的发生 如 kaposi 肉瘤和 B细胞淋巴瘤等恶性肿瘤。

艾滋病病人与卡波氏肉瘤上 腭 下 腭

神经系统异常 约有 1/3 的 AIDS患者出现中枢神经系统疾病,如艾滋病痴呆综合征,表现为记忆衰退、偏瘫、颤抖、痴呆等神经、精神症状。

5 、机体对病毒的免疫力

感染过程中机体可以产生多种抗体和细胞免疫,但不足以清除病毒。

五、微生物学检查法

1 、检测抗体 ELISA 是快速检测 HIV抗体的标准方法。

2 、检测病毒抗原常检测 HIV 的 P24 蛋白。病毒感染的急性期出现,潜伏期常为阴性,病情发展至艾滋病症状出现时又可检出。

3 、检测病毒核酸

病毒数量预测生存时间

HIV-1 的数量( ml )

生存期(年)

1

六、防治原则

( 1)预防 HIV 感染综合措施

( 2)疫苗的研究

( 3)抗病毒治疗

( 1 )预防 HIV 感染的综合措施

①建立 HIV 感染的监测网络系统。

②加强宣传教育,普及预防知识,打击卖淫、嫖娼、贩毒及抵制吸毒等;

③加强血源和移植器官的筛选与管理;

④加强国境检疫等。

尚未获得理想的疫苗,在疫苗研究中遇到的最大难题仍然是 HIV 包膜的高度变异性,目前的研究主要有以下几方面:

基因工程疫苗

人工合成疫苗

重组活疫苗

HIV突变株疫苗

由于 HIV 病毒株快速变异,使获得具有广泛保护性的疫苗研制变得十分困难。

( 2)疫苗的研制

一个病人体内病毒氨基酸序列的变化为 1-6%

变化最大的蛋白是 gp120

病毒多态性病毒多态性病毒多态性病毒多态性

HIVHIV 从感染患者到出现临床症状,病毒已从感染患者到出现临床症状,病毒已发生很大变化发生很大变化

对 HIV 感染的治疗,目前使用多种药物的综合治疗,以防止耐药的发生。临床用于治疗艾滋病的药物主要有三类:

核苷类逆转录酶抑制剂

非核苷类逆转录酶抑制剂

蛋白酶抑制剂

( 3)抗病毒治疗

“鸡尾酒疗法”被证明可以有效控制病毒复制扩散、延缓病毒感染者发病时间和延长病人生

鸡尾酒疗法 “鸡尾酒”疗法是把蛋白酶抑制剂与其他多种抗病毒药剂混合使用,在艾滋病病毒刚侵入人体时下药,每一种药物针对艾滋病毒繁殖周期中的不同环节,从而抑制或杀灭艾滋病毒,从而使患者的发病时间延后数年。

华裔科学家-何大一博士

生命的渴望

天真遭“邪”

无辜的受害者

饱受痛苦

This is not the end. It is not even the beginning of the end But it is, perhaps, the end of the beginning.

W.Churchill


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