逆转录病毒
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
疫损害 二、熟悉 1. HIV病毒的复制、变异、临床表现、HIV感染的免疫应答、微生物
学检查原则、抗病毒治疗 2. 人类嗜T细胞病毒1、2型感染的生物学特性、传播、所致疾病 三、了解 1．逆转录病毒的种类及特性 2．HIV的培养特性 3．HIV损伤CD4+细胞的机制 4．HIV疫苗研究 5．人类嗜T细胞病毒1、2型感染的诊断与防治
第29章 逆转录病毒
一组含有逆转录酶的RNA病毒
慢病毒属
分
人类免疫缺陷病毒（HIV)
类 δ逆转录病毒属
人类嗜T细胞病毒HTLV-I、II、V型
成人T淋巴细胞白血病
逆转录病毒的特性
• 球形，具有包膜，表面有刺突 • 两条相同的单正链RNA，含有逆转录酶和整合酶 • 复制通过独特的逆转录过程，病毒RNA先逆转录为
2006年全球新增HIV感染者430万， HIV感染者总数达3950万。
2013年度全国法定传染病报告发病、死亡统计表
病名 艾滋病
2013年 发病数 42286
死亡数 11437
2012年 发病数 41929
死亡数 11575
与去年同期比（％） 发病率 死亡率增 增减 减
0.35 -1.68
2014年4月全国法定传染病报告发病、死亡统计表
蛋白质
核衣壳
病毒的变异
• 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。
• 包膜糖蛋白env 基因和调节基因nef 变异性最大
HIV-1分亚型
➢ 培养特性
– 细胞培养：CD4+的T细胞和巨噬细胞 – 动物：黑猩猩、恒河猴
➢ 抵抗力
法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔－西诺西 （Françoise Barré-Sinoussi）
法国科学家吕克·蒙塔尼（Luc Montagnier）
法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔－西诺西（Françoise Barré-Sinoussi）和吕克·蒙塔尼（Luc Montagnier）因发 现人类免疫缺陷病毒获2008年度诺贝尔生理学或医学奖
蛋白质的功能
衣壳蛋白和核衣壳蛋白 内膜蛋白 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 使病毒吸附于细胞表面 介导病毒包膜与宿主细胞膜融合 反式激活蛋白，激活HIV基因的转录 调节mRNA的剪接和促进mRNA转运至细胞质 提高HIV的复制能力和感染性
病名 艾滋病
2011年 发病数 死亡数 20450 9224
2010年
发病数 死亡数
15982
7743
2011 年 与 2010 年 同期比（％）
发病率增减 死亡率增减
27.37
18.58
一、生物学性状
➢形态结构
• 球形，80-100nm
• 圆锥状核心含2条相同正链RNA、反转录酶、整合 酶和蛋白酶
双链DNA，然后整合到细胞染色体中，构成前病毒 • 序列及功能相似的结构基因gag、pol、env和多个调
节基因
第一节 人类免疫缺陷病毒
Human Immunodeficiency Virus，HIV
分二型
HIV-1 HIV-2
所致疾病：获得性免疫缺陷综合症
acquired immunodeficiency syndrome, AIDS
– 对理化因素的抵抗力较弱
• 56ºC加热30分钟可被灭活，但在室温可保存活力达7天
– 在冻干血制品中须68℃加热72小时才能保证灭活病毒
二、致病性和免疫性
传染源 ：
HIV 感染者或艾滋病患者
传播方式：
性传播、血液传播、母婴传播
临床表现
• 潜伏期长，自感染到发病大约10年左右。
• 临床感染过程分为4个时期：
抗病毒治疗
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
联合疗法
治疗：鸡尾酒疗法（HAART）
• 联合交替使用2种HIV反转酶抑制剂和一种蛋白 酶抑制剂可有效将血液中HIV含量降到最低，极 大延长感染者寿命 • 无法清除整合的病毒，不能彻底清除病毒 • 药物有副作用
第二节 人类嗜T细胞病毒Ⅰ型、Ⅱ型
– 损伤CD4＋细胞的机制 – CD4+T细胞和记忆细胞感染 – 单核巨噬细胞感染 – 中枢神经感染
免疫性
• 体液免疫
– 可产生抗HIV多种蛋白的抗体
• 细胞免疫
– CTL
三、微生物学检查
检测病毒相应抗体：
ELISA，Western blot 至少有两种HIV结构蛋白抗体阳性
检测病毒及其成分：
病毒分离 病毒逆转录酶 HIV抗原或HIV RNA
• 核衣壳由内膜蛋白（p17）和衣壳蛋白（p24）组成 • 包膜包括脂质双层膜和病毒糖蛋白
刺突 gp120 ，外膜蛋白 gp41 ，穿膜蛋白
• gp120 易发生抗原变异
HIV模型图
RNA
脂质双层膜
gp120 包膜糖蛋白 gp41 p24衣壳蛋白
p17内膜蛋白
p7核衣壳蛋白
+ssRNA
逆转录酶 整合酶 蛋白酶
四、防治原则
综合措施 普及预防知识，认识传播方式，采取多种预防措施 提倡安全性生活，抵制和打击吸毒行为 对供血者和器官捐献者进行HIV抗体检查，确保输血 和血制品安全 HIV抗体阳性的妇女避免怀孕或避免母乳喂养婴儿
特异性预防
疫苗研制有困难：
• 安全性问题 • 潜伏感染的特点 • HIV的弱免疫原性 • 快速变异 • 缺乏合适的动物模型来测定和评估疫苗
病名
艾滋病
发病数
3369
死亡数**
883
2012年度全国法定传染病报告发病、死亡统计表
病名 艾滋病
2012年 发病数 死亡数 41929 11575
2011年
发病数 死亡数
ห้องสมุดไป่ตู้
20450
9224
2012 年 与 2011 年 同期比（％）
发病率增减 死亡率增减
16.71
24.89
2011年度全国法定传染病报告发病、死亡统计表
AIDS——全球重要的公共卫生问题
自美国1981年诊断出首例艾滋病患者以 来，HIV在全球的传播速度惊人。根据联合 国艾滋病规划署和世界卫生组织2006年11月 21日共同发布的《2006年世界艾滋病报告》， 艾滋病病毒感染者总数已达3950万。
我国处于艾滋病快速增长期，艾滋病群 体已由高危人群向普通人群扩散。
（HTLV-Ⅰ型、HTLV-Ⅱ型）
• 感染细胞：CD4+ T 淋巴细胞 • 所致疾病
– HTLV-Ⅰ型：成人T细胞白血病、热带下
肢痉挛性瘫痪、B细胞淋巴瘤
– HTLV- Ⅱ型：毛细胞白血病、慢性CD4＋细 胞淋巴瘤
【目的要求】
一、掌握 HIV的形态和结构、HIV的传播途径、病毒受体与细胞亲嗜性、所致免
➢基因组结构
• 结构基因：gag、env、pol • 调节基因：tat、rev、nef、vif、vpr、vpu
• 长末端重复序列（LTR）
HIV基因及其编码蛋白
基因 结构基因 gag
pol
env 调节基因 tat
rev Nef
编码蛋白
p24和p7 p17 反转录酶 RNA酶H 蛋白酶 整合酶 gp120 gp41 Tat Rev Nef
– 原发感染期 – 临床潜伏期 – AIDS相关综合征 – AIDS期
• 机会感染 • 恶性肿瘤 • 神经系统异常
AIDS患者常发生的恶性肿瘤： Kaposi's sarcoma
致病机制:引起免疫损害
• 侵犯CD4+细胞，引起CD4+细胞缺损和功 能障碍为中心的严重免疫缺陷
• 损伤免疫系统的机制
病毒的复制
病毒受体
– 受体：CD4分子
HIV的主要靶细胞是 CD4+的 T淋巴细胞和单核巨噬细胞
– 趋化受体：
• CCR5是嗜巨噬细胞HIV-1 的辅助受体
• CXCR4是嗜淋巴细胞 HIV-1的辅助受体
病毒的复制过程
ssRNA dsDNA
RNA:DNA ssDNA mRNA
ssRNA 子代ssRNA
学检查原则、抗病毒治疗 2. 人类嗜T细胞病毒1、2型感染的生物学特性、传播、所致疾病 三、了解 1．逆转录病毒的种类及特性 2．HIV的培养特性 3．HIV损伤CD4+细胞的机制 4．HIV疫苗研究 5．人类嗜T细胞病毒1、2型感染的诊断与防治
第29章 逆转录病毒
一组含有逆转录酶的RNA病毒
慢病毒属
分
人类免疫缺陷病毒（HIV)
类 δ逆转录病毒属
人类嗜T细胞病毒HTLV-I、II、V型
成人T淋巴细胞白血病
逆转录病毒的特性
• 球形，具有包膜，表面有刺突 • 两条相同的单正链RNA，含有逆转录酶和整合酶 • 复制通过独特的逆转录过程，病毒RNA先逆转录为
2006年全球新增HIV感染者430万， HIV感染者总数达3950万。
2013年度全国法定传染病报告发病、死亡统计表
病名 艾滋病
2013年 发病数 42286
死亡数 11437
2012年 发病数 41929
死亡数 11575
与去年同期比（％） 发病率 死亡率增 增减 减
0.35 -1.68
2014年4月全国法定传染病报告发病、死亡统计表
蛋白质
核衣壳
病毒的变异
• 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。
• 包膜糖蛋白env 基因和调节基因nef 变异性最大
HIV-1分亚型
➢ 培养特性
– 细胞培养：CD4+的T细胞和巨噬细胞 – 动物：黑猩猩、恒河猴
➢ 抵抗力
法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔－西诺西 （Françoise Barré-Sinoussi）
法国科学家吕克·蒙塔尼（Luc Montagnier）
法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔－西诺西（Françoise Barré-Sinoussi）和吕克·蒙塔尼（Luc Montagnier）因发 现人类免疫缺陷病毒获2008年度诺贝尔生理学或医学奖
蛋白质的功能
衣壳蛋白和核衣壳蛋白 内膜蛋白 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 使病毒吸附于细胞表面 介导病毒包膜与宿主细胞膜融合 反式激活蛋白，激活HIV基因的转录 调节mRNA的剪接和促进mRNA转运至细胞质 提高HIV的复制能力和感染性
病名 艾滋病
2011年 发病数 死亡数 20450 9224
2010年
发病数 死亡数
15982
7743
2011 年 与 2010 年 同期比（％）
发病率增减 死亡率增减
27.37
18.58
一、生物学性状
➢形态结构
• 球形，80-100nm
• 圆锥状核心含2条相同正链RNA、反转录酶、整合 酶和蛋白酶
双链DNA，然后整合到细胞染色体中，构成前病毒 • 序列及功能相似的结构基因gag、pol、env和多个调
节基因
第一节 人类免疫缺陷病毒
Human Immunodeficiency Virus，HIV
分二型
HIV-1 HIV-2
所致疾病：获得性免疫缺陷综合症
acquired immunodeficiency syndrome, AIDS
– 对理化因素的抵抗力较弱
• 56ºC加热30分钟可被灭活，但在室温可保存活力达7天
– 在冻干血制品中须68℃加热72小时才能保证灭活病毒
二、致病性和免疫性
传染源 ：
HIV 感染者或艾滋病患者
传播方式：
性传播、血液传播、母婴传播
临床表现
• 潜伏期长，自感染到发病大约10年左右。
• 临床感染过程分为4个时期：
抗病毒治疗
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
联合疗法
治疗：鸡尾酒疗法（HAART）
• 联合交替使用2种HIV反转酶抑制剂和一种蛋白 酶抑制剂可有效将血液中HIV含量降到最低，极 大延长感染者寿命 • 无法清除整合的病毒，不能彻底清除病毒 • 药物有副作用
第二节 人类嗜T细胞病毒Ⅰ型、Ⅱ型
– 损伤CD4＋细胞的机制 – CD4+T细胞和记忆细胞感染 – 单核巨噬细胞感染 – 中枢神经感染
免疫性
• 体液免疫
– 可产生抗HIV多种蛋白的抗体
• 细胞免疫
– CTL
三、微生物学检查
检测病毒相应抗体：
ELISA，Western blot 至少有两种HIV结构蛋白抗体阳性
检测病毒及其成分：
病毒分离 病毒逆转录酶 HIV抗原或HIV RNA
• 核衣壳由内膜蛋白（p17）和衣壳蛋白（p24）组成 • 包膜包括脂质双层膜和病毒糖蛋白
刺突 gp120 ，外膜蛋白 gp41 ，穿膜蛋白
• gp120 易发生抗原变异
HIV模型图
RNA
脂质双层膜
gp120 包膜糖蛋白 gp41 p24衣壳蛋白
p17内膜蛋白
p7核衣壳蛋白
+ssRNA
逆转录酶 整合酶 蛋白酶
四、防治原则
综合措施 普及预防知识，认识传播方式，采取多种预防措施 提倡安全性生活，抵制和打击吸毒行为 对供血者和器官捐献者进行HIV抗体检查，确保输血 和血制品安全 HIV抗体阳性的妇女避免怀孕或避免母乳喂养婴儿
特异性预防
疫苗研制有困难：
• 安全性问题 • 潜伏感染的特点 • HIV的弱免疫原性 • 快速变异 • 缺乏合适的动物模型来测定和评估疫苗
病名
艾滋病
发病数
3369
死亡数**
883
2012年度全国法定传染病报告发病、死亡统计表
病名 艾滋病
2012年 发病数 死亡数 41929 11575
2011年
发病数 死亡数
ห้องสมุดไป่ตู้
20450
9224
2012 年 与 2011 年 同期比（％）
发病率增减 死亡率增减
16.71
24.89
2011年度全国法定传染病报告发病、死亡统计表
AIDS——全球重要的公共卫生问题
自美国1981年诊断出首例艾滋病患者以 来，HIV在全球的传播速度惊人。根据联合 国艾滋病规划署和世界卫生组织2006年11月 21日共同发布的《2006年世界艾滋病报告》， 艾滋病病毒感染者总数已达3950万。
我国处于艾滋病快速增长期，艾滋病群 体已由高危人群向普通人群扩散。
（HTLV-Ⅰ型、HTLV-Ⅱ型）
• 感染细胞：CD4+ T 淋巴细胞 • 所致疾病
– HTLV-Ⅰ型：成人T细胞白血病、热带下
肢痉挛性瘫痪、B细胞淋巴瘤
– HTLV- Ⅱ型：毛细胞白血病、慢性CD4＋细 胞淋巴瘤
【目的要求】
一、掌握 HIV的形态和结构、HIV的传播途径、病毒受体与细胞亲嗜性、所致免
➢基因组结构
• 结构基因：gag、env、pol • 调节基因：tat、rev、nef、vif、vpr、vpu
• 长末端重复序列（LTR）
HIV基因及其编码蛋白
基因 结构基因 gag
pol
env 调节基因 tat
rev Nef
编码蛋白
p24和p7 p17 反转录酶 RNA酶H 蛋白酶 整合酶 gp120 gp41 Tat Rev Nef
– 原发感染期 – 临床潜伏期 – AIDS相关综合征 – AIDS期
• 机会感染 • 恶性肿瘤 • 神经系统异常
AIDS患者常发生的恶性肿瘤： Kaposi's sarcoma
致病机制:引起免疫损害
• 侵犯CD4+细胞，引起CD4+细胞缺损和功 能障碍为中心的严重免疫缺陷
• 损伤免疫系统的机制
病毒的复制
病毒受体
– 受体：CD4分子
HIV的主要靶细胞是 CD4+的 T淋巴细胞和单核巨噬细胞
– 趋化受体：
• CCR5是嗜巨噬细胞HIV-1 的辅助受体
• CXCR4是嗜淋巴细胞 HIV-1的辅助受体
病毒的复制过程
ssRNA dsDNA
RNA:DNA ssDNA mRNA
ssRNA 子代ssRNA