HIV 与 AIDS
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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
核
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
命
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