逆转录病毒.

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1983年,卢克•蒙塔格尼尔(Luc Montagnier) 从一名患淋巴结病变的同性恋者身上提取出了 一种病毒,并将其称为“淋巴腺相关病毒”(简 称LAV)。为了获得世界病毒学界权威的认可, 蒙塔格尼尔把病毒样本送与美国国立卫生研究 所(简称NIH)的罗伯特·盖洛(Robert C. Gallo),请他帮助鉴定和审阅。
然而,仅仅一年后的1984年5月,盖 洛及其研究组同事也在《科学》杂志上 发表文章,宣布他们独立从艾滋病人外 周血淋巴细胞中鉴定出了一种病毒,称 为“人类T淋巴细胞Ⅲ型病毒”(简称 HTLV-Ⅲ)
形态结构
生物学性状
形态结构
核衣壳
生物学性状
核心(圆柱状) 两条相同单正链RNA、逆转录 酶和核蛋白
无症状的潜伏期内一般不能或很少从 外周血中检测到HIV抗原;
进入AIDS相关综合征或典型AIDS期, 于外周血中均可查到病毒抗原、核酸及抗 体。
检测抗体
微生物学检查法
主要有酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫 荧光试验(IFA)。ELISA用去污剂裂解HIV或感 染细胞液提取物作抗原,IFA用感染细胞涂片作 抗原进行抗体检测,如果发现阳性标本应重复 一次。为防止假阳性,可做Western blot (WB, 蛋白印迹法)进一步确证。
基因组结构与功能
生物学性状
结构基因
env基因:编码gp41:介导病毒包膜与宿主胞膜的融合;
gp120:有病毒颗粒与NT抗体及宿主细胞表面
的CD4分子结合的部位。
pol基因:编码产生逆转录酶(p66/ p53)和整合酶(p31),与
病毒的复制有关。
gag基因:编码产生蛋白前体,经酶解后形成3种蛋白(P17、
4)HIV感染所致神经细胞损害:约 有40%~90%的AIDS患者出现不同 程度的神经异常,包括HIV脑病、 脊髓病变、周围神经炎和严重的 AIDS痴呆综合征。
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致病性与免疫性
HIV对CD4+T 细胞损害的机制
1)病毒感染对细胞的直接杀伤作用
a.病毒包膜糖蛋白插入细胞膜或病毒的出芽 释放,增加了细胞膜的通透性;
在非洲主要流的是HIV-1的 A、C、D、和E亚型,我 国云南省感染者主要为B和C亚型。全球流行将以C和E亚 型为主,另外各亚型的流行时间和传播情况也不同。
培养特性
生物学性状
HIV仅感染表面有CD4+的 T细胞和巨噬细胞等。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。
但在室温下可存活7天
流行病学
2004年底UNAIDS报告全球约有3940万感染 者
亚洲约有1001万感染者 全球每天有15000人感染HIV
HIV感染者数
1-50 51-100 101-500 501-1000 1001-5000 500010000 >10000
中国累积报告的HIV感染情况(按省份分布,1985-2001)
临床表现
2) 潜伏感染(无 症状感染期)
致病性与免疫性
此期可长达6个月至 10年。临床无症状,有 些病人可出现无痛性淋 巴结肿大。当机体受到 各种因素的激发使潜伏 感染的病毒再次大量增 殖而引致免疫损害时, 才出现临床症状,进入 AIDS相关综合征期。
临床表现
3)AIDS相关综合征
致病性与免疫性
(AIDS-rilated complex,ARC) 早期 有发热、盗汗、全身 倦怠、体重下降、皮 疹及慢性腹泻等胃肠 道症状,并有进行性 淋巴结病及舌上白斑 等口腔损害。
临床表现
4)典型AIDS
致病性与免疫性
出现中枢神经系统疾患;
合并各种条件致病菌(如 分枝杆菌、念珠菌、卡氏肺孢 菌等)或其他病毒(如EBV,CMV、 HHV-8型等)感染;
2.基因组为单正链RNA双体结构。
3.病毒体含逆转录酶。
4.病毒增殖的突出特点是在复制病毒 RNA时要通过DNA复制中间型 。并与宿主细 胞的染色体整合。
第一节 人类免疫缺陷病毒
人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV) 是 获 得 性 免 疫 缺 陷 综 合 征 (acquired immunodeficiency syndrome,AIDS) 的 病 原 体 , 俗称艾滋病。
1981年6月5日,美国亚特兰大疾病控制中心 的周刊上发表了一则报道,说洛杉矶的两家医 院发现了5个奇怪的肺炎患者,他们都是同性 恋者,其中2人已经死亡。3年以后,人们才 知道,这则“平常”的报道中提到的病人,正 是世界上首例艾滋病病例。1984年5月,这种病 被正式命名为“获得性免疫缺陷综合征”(简 称AIDS),中文音译为艾滋病。
(哺乳类)鼠肉瘤病毒(MSV)、鼠白血病毒(MLV)、鼠内源 性病毒、猪肉瘤病毒、牛白血病病毒、猪白血病病毒、 鼠乳腺瘤病毒 (灵长类)灵长类肉瘤病毒、猴白血病病毒、狒C型肿瘤 病毒、mason-pfizer猴病毒(MPMV)、langur病毒
(人)人类嗜T细胞病毒Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅴ型(HTLV-Ⅰ、Ⅱ、 Ⅴ)
病毒变异性
生物学性状
HIV基因组可发生变异,最易变异的是编码包膜
糖蛋白的env基因和调节基因nef。
估计病毒env基因核苷酸变异概率每年每个位点约 0.1%,其变异率与流感病毒相似。
根据nef基因序列的异同将HIV-1分为M、O、N等3组 (group)12个亚型(subtype);HIV-2型为A~F等6个亚型。
逆转录病毒 Retroviridae
病原生物学教研室
李睿
第一节 逆转录病毒的种类与特性
一、逆转录病毒的种类
亚科名
逆转录病毒的分类及其代表病毒 代表病毒
RNA肿瘤病毒亚科 (爬虫类)蛇病毒
慢病毒亚科 泡沫病毒亚科
(禽类)rous肉瘤病毒(RSV)、rous 相关病毒(RAV)、其 他鸡肉瘤病毒、禽白血病病毒(ALV)
P24、P15)。
调节基因: tat、rev、nef、vif、vpu、vpr
tat、rev和nef的产物对HIV表达的正、负调节以及对维持
HIV在细胞中复制平衡和控制HIV潜伏有重要意义。
长末端重复序列(LTR):对病毒转录的调控起关键作用。
病毒的复制
生物学性状
HIV病毒体的包膜糖蛋 白刺突与细胞上的特异受 体结合,然后病毒包膜与 细胞膜发生融合。核衣壳 进入细胞质内脱壳,释放 其核心RNA进行复制。
宋鹏飞,男,18岁,是目前中国惟一个公开自己姓 名的艾滋病毒携带者。1998年2月,宋鹏飞在家不小 心被剪刀刺伤腿部。在当地医院,医生以贫血为由 给宋鹏飞输血。其间,因手术失败,宋鹏飞先后被 输血1350CC,随后转到北京304医院,在入院常规 检查中,被证实感染了艾滋病毒。治疗期间,因媒 体披露,宋鹏飞被迫公开了自己的姓名,一度成为 中国的名人,曾作为艾滋病毒携带者的代表参加了 在马来西亚和南非举行的“世界艾滋病会议”。两 年来,他坚持使用“鸡尾酒疗法”,以抑制病毒的 扩散,每年的医疗费达15万元。因当地村民拒绝他 回乡,一家三口在北京暂住在一处破旧的危楼里。 目前,全家已完全失去经济来源,急需社会救援
抵抗力
生物学性状
HIV的抵抗力不强,以下条件可被灭活:
1) 56℃加热 30min; 2) 冻干血制品需68℃ 72h方能保证污染病毒的灭活; 3) 高压蒸气灭菌(103.4kpa/121.3℃)20min可被灭活; 4) 10%漂白粉液、0.5%次氯酸钠、50%乙醇、35%异丙醇、
0.3%H2O2、0.5%来苏等消毒液中室温10min保证完全被灭 活。
并发卡波济肉瘤(Kaposi sarcoma) 。
在感染后10年内约有50% 的人会发展为AIDS。AIDS的5 年间死亡率约为90%,多于临 床症状出现后2年内死亡。
卡氏肺孢虫肺炎
白色念珠菌感染
卡波氏肉瘤
致病性与免疫性
HIV的致病机制
HIV选择性的侵犯带有CD4分子的细胞,主要 有CD4+T淋巴细胞、单核巨噬细胞、神经细胞 等。细胞表面CD4分子是HIV受体,通过HIV囊 膜蛋白gp120与细胞膜上CD4结合后由gp41介 导使毒穿入易感细胞内,造成细胞破坏。其 机制尚未完全清楚,主要有以下观点:
WB法是用聚丙烯酰胺凝胶电泳将HIV蛋白进行分离, 再经传移电泳将不同蛋白条带转移于硝酸纤维膜上, 加入病人血清孵育后,用抗人球蛋白酶标抗体染色, 就能测出针对不同结构蛋白抗体,如抗gp120、gp41、 P24抗体,特异性较高。
b.HIV增殖时可产生大量未整合的病毒cDNA, 干扰细胞的正常生物合成;
c.感染T细胞表面的gp120与非感染细胞的 CD4结合,细胞融合死亡,T细胞减少。
2)免疫病理所引起的细胞损伤:
a.受染细胞膜上表达病毒的包膜糖蛋白, 可激活特异性CTL的识别,或与特异性抗体结 合后通过ADCC作用而破坏细胞;
衣壳: 为衣壳蛋白(P24,具有高度特异性)
核衣壳外为两层膜结构
内层为内膜蛋白(P17 )
外层脂质双层包膜
刺 突 gp120,gp41(跨膜蛋白)
基因组结构与功能
生物学性状
病毒基因组全长约9200bp, 其5’端和3’端各有一段相同的 核苷酸序列,是长末端重复序 列(LTR),中间含有env 、pol、 gag 3个结构基因和tat、rev、 nef、vif、vpu、vpr等6个调节 基因。
1)选择性地侵犯CD4+T 细胞, CD4/CD8比例倒置,导致免疫功能紊 乱。
2)HIV感染后B细胞多克隆活化,出 现高丙球蛋白血症,循环血中免疫 复合物及自身抗体含量增高,但对 新抗原刺激的应答受到很大阻碍。
3)单核-巨噬细胞也表达少量CD4 分子,受HIV感染后通常不被杀死, 成为感染后较长时期的病毒储存者。
HIV主要有两型:
HIV-1型:即通常称谓的HIV,世界上的AIDS多由 HIV-1所致;
HIV-2型:1986年在西非发现一种与HIV-1不同的 逆转录病毒,两者的核苷酸序列差异超过40%, 称为HIV-2型,只在西非呈地区性流行。
发现历史
1981年6月美国首次报道 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
人类免疫缺陷病毒(HIV)、绵羊脱髓鞘性脑白质炎病毒 ( visnavirus)、绵羊肺腺瘤病毒(maedi virus)、马传 染性贫血病毒(EIAV)
灵长类泡沫病毒、猫、牛、人泡沫病毒(human foamy virus)
二、逆转录病毒的共同特性: 1.病毒为球形,有包膜,表面有刺突,
(与病毒的吸附和穿入有关)。
3)病毒包膜糖蛋白的一些区段的高变异性, 致使不断出现新抗原而逃逸免疫系统的识别;
4)HIV对各种免疫细胞均有损害。故表明机 体的免疫力不足以清除病毒,HIV一经感染便 终生携带病毒。
微生物学检查法
HIV感染早期呈病毒血症时,从病人血 液、脑脊液和骨髓细胞中能分离到病毒, 从血清中查到HIV抗原;
机体感染HIV后产生多种抗体,包括 抗gp120等中和抗体。HIV感染也可刺激 机体细胞产生免疫应答,包括CTL细胞、 NK细胞及ADCC的杀伤活性,但细胞免 疫依然不能清除有HIV潜伏感染的细胞, 这与病毒能逃逸免疫作用有关,如:
1)HIV损伤CD4细胞,使整个免疫系统的 功能失效;
2)病毒基因整合于宿主细胞染色体中,细胞 不表达或少表达病毒结构蛋白,使宿主长期呈 “无抗原状态”;
致病性与免疫性
传染源和传播途径
传染源 a)HIV无症状携带者 b)艾滋病患者
传播途径
1)性传播: 同性恋 异性恋
2)血液传播:医源性 吸毒者
3)母 婴传播:胎盘 产道 哺乳
致病性与免疫性
致病性与免疫性
临床表现
1)原发感染(急性
感染期)
HIV进入机体后病毒开始复 制,约在8~12w时出现病毒血 症,此期病毒在体内广泛播散, 并开始在淋巴样器官种植,3~ 6w在许多病人(50%~70%) 体内发展成急性单核细胞增多 症样表现,其后大多数病毒以 前病毒的形式整合于宿主细胞 染色体内,进入长期的、无症 状的潜伏感染期。

b.HIV的gp120与细胞膜上的MHCⅡ类分
子有一同源区,抗gp120抗体能与这类T细胞起
交叉反应,即病毒诱导的自身免疫使细胞造成
免疫病损害或功能障碍。
3)HIV感染诱导细胞凋亡:

病毒激活T细胞凋亡基因,表达FAS受体,
当其与细胞表面FAS结合后最终导致
感染细胞死亡。
致病性与免疫性
3.机体对HIV感染的免疫应答
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