艾滋病致病機(jī)理

艾滋病毒及其致病機(jī)理年級(jí):2014級(jí)學(xué)號(hào):051姓名：倪文彥專業(yè):材料科學(xué)與工程二零一五年七月摘要國(guó)家衛(wèi)計(jì)委公布，我國(guó)自1985年發(fā)現(xiàn)第一例艾滋病病人以來，截至2014年10月底，報(bào)告現(xiàn)存活的艾滋病毒感染者和病人已達(dá)49.7萬例（感染者占60%左右），死亡15.4萬例。而且，這一數(shù)據(jù)還呈逐年上升的趨勢(shì)，艾滋病已嚴(yán)重威脅了人民群眾身體健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。因此，客觀全面的認(rèn)識(shí)艾滋病對(duì)我們來說尤為重要。關(guān)鍵詞：艾滋病毒；病毒結(jié)構(gòu)；致病機(jī)理；一、艾滋病毒姑■構(gòu)（一）、形態(tài)結(jié)構(gòu)HIV病毒直徑約120納米，大致呈球形°HIV呈球形，直徑約100?120nm。病毒外膜是類脂包膜，來自宿主細(xì)胞，并嵌有g(shù)p120和四41兩種特異性糖蛋白，前者為外膜糖蛋白，后者為跨膜糖蛋白（圖2-1）,外膜糖蛋白位于表面，并與跨膜蛋白通過非共價(jià)作用姑■合。向是球形基質(zhì)，以及半錐形衣殼，衣殼在電鏡下呈高電子密度。衣殼含有病毒的RNA基因組、酶（病毒復(fù)制必須的酶類有3種，分別是逆轉(zhuǎn)錄酶（p66,p51）、整合酶（p32）和蛋白酶（p11））以及其他來自宿主細(xì)胞的成分，作為逆轉(zhuǎn)錄的引物。（二）、結(jié)構(gòu)基因HIV基因全長(zhǎng)約9.8kb,含有g(shù)ag、pol、env3個(gè)結(jié)構(gòu)基因、2個(gè)調(diào)節(jié)基因和4個(gè)輔助基因，分別稱為tat（反式激活因子）、rev（毒粒蛋白表達(dá)調(diào)節(jié)子）；ncf（負(fù)調(diào)控因子）、vpr（病毒r蛋白）、vpu（病毒u蛋白）和Vif（毒粒感染性因子）°HIV-1的基因結(jié)構(gòu)見圖2-2。

（三）臨床意義HIV的結(jié)構(gòu)成分與病毒感染、臨床診斷、藥物、試劑和疫苗的研究密切相關(guān)。如包膜糖蛋白是病毒進(jìn)入細(xì)胞的門戶，針對(duì)各種病毒抗原（gp120、gp41、gp24等）而產(chǎn)生的抗體是臨床診斷的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。二、艾滋病毒致病機(jī)制（一）、進(jìn)入易感細(xì)胞的途徑1、易感細(xì)胞體外培養(yǎng)表明多種人類細(xì)胞對(duì)HIV易感，但感染圍因不同病毒株而不同，見表2-2。一般來說，CD4+細(xì)胞可以使HIV復(fù)制達(dá)到最高梯度。表>>常見的HlV的易成細(xì)胞及其敬啟厲的『卜膠■質(zhì)地胞版上度期胞度膚的網(wǎng)掐罕細(xì)胞心肌照胞子宮頸上皮細(xì)購貌得姓免原缺陷綜合征導(dǎo)日W相關(guān)粗呆卷肛門癌，慢性腹瀉.的『卜膠■質(zhì)地胞版上度期胞度膚的網(wǎng)掐罕細(xì)胞心肌照胞子宮頸上皮細(xì)購2、進(jìn)入易感細(xì)胞的通道HIV需借助于易感細(xì)胞表面的受體方可進(jìn)入，包括第一受體（CD4,主要受體）和第二受體（輔助受體）0HIV的外膜糖蛋白gp120首先與第一受體CD4分子結(jié)合，gp120的多個(gè)CD4結(jié)合決定簇在結(jié)合時(shí)互相影響，使gp120與CD4+結(jié)合時(shí)發(fā)生構(gòu)象改變。然后gp120再與第二受體（趨化因子）結(jié)合，使HIV與CD4+細(xì)胞進(jìn)一步靠攏，gp120構(gòu)象進(jìn)一步改變，并與gp41（gp36）分離，暴露出的gp41（gp36）插入CD4+細(xì)胞膜中，最終導(dǎo)致HIV與宿主細(xì)胞膜的融合，并釋放病毒容物到CD4+細(xì)胞中。HIV胞膜是體液抗體反應(yīng)的主要靶位，胞膜糖蛋白gp120和gp41有很強(qiáng)的抗原性，與抗體中和作用有關(guān)，也是免疫疫苗研究的靶點(diǎn)之一。早期的研究表明HIV通過與宿主細(xì)胞表面的CD4分子結(jié)合感染細(xì)胞，20世紀(jì)90年代后大量的研究證明HIV感染細(xì)胞僅靠CD4是不夠的。1996年人們發(fā)現(xiàn)了HIV感染的輔助受體，即HIV與CD4分子結(jié)合后再通過輔助受體方可進(jìn)入細(xì)胞。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的與HIV感染有關(guān)的輔助受體有2類，一類是CC型輔助受體，如CCR1、CCR2b、CCR3、CCR5;另一類是CXC型，如CXCR4。輔助受體的發(fā)現(xiàn)為人們進(jìn)一步從分子水平了解HIV的發(fā)病機(jī)制打開了新的通道。至此，HIV生物學(xué)特性的研究進(jìn)入了分子時(shí)代。CCR5是最主要的第二受體。第二受體基因在不同人種中遺傳的突變率有明顯差異，缺乏第二受體表達(dá)的個(gè)體似乎對(duì)HIV-1感染有一定的抵抗力。這就是為何有些人反復(fù)多次與HIV-1感染者發(fā)生性行為而未感染，或有些HIV-1感染者長(zhǎng)達(dá)15年以上未出現(xiàn)臨床癥狀，其中有一部分就是具有缺損的CCR5，造成細(xì)胞表面CCR5分子減少，從而減低對(duì)HIV-1易感性。3、病毒-細(xì)胞融合HIV-1主要通過與宿主細(xì)胞膜直接融合進(jìn)入細(xì)胞，而不是通過吞噬作用。HIV-1作用于培養(yǎng)的細(xì)胞、無細(xì)胞融合現(xiàn)象的毒株稱為NSI型（non-syncytiuminducing）;引起細(xì)胞融合的毒株稱為SI型（syn-cytiuminducing），表現(xiàn)為合胞體形成。一般SI型與T細(xì)胞嗜性有關(guān)，多見于艾滋病患者；NSI型多見于HIV的早期感染者。4、病毒進(jìn)入缺乏CD4表達(dá)的細(xì)胞的機(jī)制沒有CD4受體的人體細(xì)胞（腦、腸、陰道細(xì)胞）也可以感染HIV。HIV是通過這些細(xì)胞上半乳糖苷神經(jīng)酰胺（GalC）受體來感染這些細(xì)胞的。這個(gè)受體是一種糖脂，可結(jié)合在病毒gp120（V3環(huán)）的不同區(qū)域，從而細(xì)胞被感染。此外，研究發(fā)現(xiàn)HIV還可能通過如MHC相關(guān)分子、淋巴細(xì)胞的功能抗原I型（LFA-1）、Fc和補(bǔ)體受體介導(dǎo)等其他機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞。（二）、HIV在易感細(xì)胞的復(fù)制1、吸附及穿入HIV-1感染人體后，病毒選擇性的吸附于靶細(xì)胞的CD4受體上，病毒包膜發(fā)生構(gòu)象改變，外膜糖蛋白gp120的V3區(qū)與宿主細(xì)胞的CCR5或CXCR4結(jié)合，引起跨膜糖蛋白gp41區(qū)段與靶細(xì)胞膜上的融合結(jié)構(gòu)域發(fā)生融合，使病毒核衣殼穿入宿主細(xì)胞。2、脫衣殼和逆轉(zhuǎn)錄病毒進(jìn)入細(xì)胞后包裹在病毒衣殼的病毒RNA，在與親環(huán)素結(jié)合的衣殼蛋白p24的輔助下出胞。這一過程對(duì)環(huán)胞菌素A敏感。緊接著病毒RNA利用自身逆轉(zhuǎn)酶的RNA依賴的DNA聚合酶和RNA酶活性進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，最后合成病毒基因組的雙鏈DNA分子（cDNA）。3、環(huán)化cDNA在環(huán)化酶的作用下形成以共價(jià)或非共價(jià)結(jié)合的雙鏈環(huán)狀DNA分子。其中非共價(jià)結(jié)合的環(huán)狀DNA是整合到宿主染色體上的形式，抗病毒藥對(duì)此無效。大多數(shù)新合成的病毒DNA以游離、非整合的共價(jià)結(jié)合的環(huán)狀DNA形式保留在細(xì)胞漿，它沒有轉(zhuǎn)錄作用，但有致病理變化作用，抗病毒藥對(duì)以這種形式存在的病毒有效，可使病毒載量下降。4、整合在整合酶的作用下，新形成的非共價(jià)結(jié)合的雙股DNA整合人宿主細(xì)胞染色體DNA中。這種整合的病毒雙股DNA即前病毒。這樣感染就持續(xù)存在。前病毒DNA存在于宿主細(xì)胞DNA中，一般沒有病毒蛋白的合成，成為潛伏狀態(tài)，也可以免受宿主免疫系統(tǒng)的攻擊。5、轉(zhuǎn)錄當(dāng)前病毒被活化而進(jìn)行自身轉(zhuǎn)錄時(shí)，病毒DNA在轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成RNA，一些RNA經(jīng)拼接而成為病毒mRNA；另一些RNA經(jīng)加帽加尾成為病毒的子代基因組RNA。6、翻譯與裝配病毒利用宿主細(xì)胞的核蛋白體，依據(jù)mRNA上各個(gè)基因組的遺傳信息翻譯出所需要的各種病毒蛋白，再在質(zhì)網(wǎng)核糖體進(jìn)行糖化和加工，在蛋白酶作用下裂解，產(chǎn)生子代病毒的蛋白和酶類。Gag蛋白與病毒RNA結(jié)合裝配成核殼體。7、病毒體成熟、出芽病毒顆粒通過芽生方式從胞漿膜釋放時(shí)獲得病毒體的包膜?？共《局委熆梢灾苯俞槍?duì)病毒復(fù)制的每一個(gè)步驟，從而可以中斷病毒的復(fù)制和傳播。HIV的致病特點(diǎn)和機(jī)理HIV感染和致病的主要特點(diǎn)是能選擇性地侵犯表達(dá)CD4分子的細(xì)胞，引起以CD4細(xì)胞缺陷和功能障礙為中心的嚴(yán)重免疫缺陷。CD4細(xì)胞主要是Th細(xì)胞，也包括單核-巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、神經(jīng)角質(zhì)細(xì)胞、皮膚的朗格漢斯細(xì)胞及腸道粘膜的杯狀、柱狀上皮細(xì)胞等少量表達(dá)CD4分子的細(xì)胞。（三）、HIV的主要致病機(jī)制：1、CD4細(xì)胞受損；2、HIV干擾T細(xì)胞的抗原識(shí)別；3、HIV誘導(dǎo)的自身免疫應(yīng)答；4、HIV超抗原成分的致病作用；5、HIV的播散；6、HIV的其他病理作用；（四）、HIV的其他病理作用HIV感染單核/巨噬細(xì)胞，可損傷其趨化、黏附、殺傷和抗原提呈能力；HIV可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞分泌大量1L-1和TNF-a，導(dǎo)致患者長(zhǎng)期低熱，并引起惡病質(zhì)；受染的樹突抗原提呈功能下降，并可將病毒給CD4T細(xì)胞。HIV引起以CD4細(xì)胞缺陷和功能障礙為中心的嚴(yán)重免疫缺陷1、細(xì)胞免疫功能低下2、體液免疫功能紊亂3、侵犯多種組織器官：通過感染單核■巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、皮膚的朗格漢斯細(xì)胞及腸道粘膜的杯狀、柱狀上皮細(xì)胞等少量表達(dá)CD4分子的細(xì)胞，HIV被播散到全身，引起中樞神經(jīng)、肺、腸及其他器官感染致病。隨著人類對(duì)艾滋病結(jié)構(gòu)與致病機(jī)理的越來越深入的了解，AIDS的治療進(jìn)展也在不斷推進(jìn)，給世人帶來了征服AIDS的希望。參考文獻(xiàn)wenku.baidu./link?url=-jJc9bmxCiCISetJdg0AQj065hbDqprTsCMxAxlKZ2iWU1pYni6Q