艾滋病病毒学发病机理临床表现ppt课件.ppt
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1、艾滋病病原学、发病机理、临床表现及分期、诊断艾滋病病原学、发病机理、临床表现及分期、诊断云南省艾滋病关爱中心云南省艾滋病关爱中心 谢荣慧谢荣慧 目的目的 了解了解HIVHIV各亚型的分布及特点各亚型的分布及特点 掌握掌握HIVHIV的结构及在人体内的复制过程的结构及在人体内的复制过程 掌握艾滋病的发病机制、临床表现、临床分期掌握艾滋病的发病机制、临床表现、临床分期 掌握掌握HIVHIV感染、感染、AIDSAIDS的诊断标准的诊断标准 病原学病原学 HIV HIV属于反转录病毒科,反转录病毒即属于反转录病毒科,反转录病毒即RNARNA病毒,病毒,需在反转录酶的作用下首先将需在反转录酶的作用下首先
2、将RNARNA转变为转变为cDNA,cDNA,再在再在DNADNA复复制、转录、翻译等蛋白酶作用下扩增的一类病毒。制、转录、翻译等蛋白酶作用下扩增的一类病毒。HIVHIV自身的家族成员包括自身的家族成员包括HIV-1HIV-1和和HIV-2HIV-2,HIV-1HIV-1分分为为M M、O O、N N亚型组,亚型组,M M亚型组包括亚型组包括A A、A A2 2、B B、C C、D D、E E、F F1 1、F F2 2、G G、H H、J J、K K亚型,亚型,O O亚型和亚型和N N亚型很少见,亚型很少见,HIV-2HIV-2主主要局限于西部非洲和西欧,北美也有少量报告。要局限于西部非洲和
3、西欧,北美也有少量报告。HIV-2HIV-2有有A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G亚型,它的生物学特性与亚型,它的生物学特性与HIV-1HIV-1相似,但毒力较弱,感染导致的病程较长,症状较轻。相似,但毒力较弱,感染导致的病程较长,症状较轻。HIV-1HIV-1亚型的分布亚型的分布亚型亚型亚型亚型发现地区(主体病毒)发现地区(主体病毒)发现地区(主体病毒)发现地区(主体病毒)B B美洲美洲 、日本日本 、澳大利亚澳大利亚、加勒比地区加勒比地区和欧洲和欧洲A A 和和 D D主要分布于撒南非洲主要分布于撒南非洲C C南非和印度南非和印度E E中非共和国中非共和国 、泰国和其他
4、东南亚国家泰国和其他东南亚国家F F巴西和罗马利亚巴西和罗马利亚G G 和和H H俄罗斯和中非俄罗斯和中非I I塞浦路斯塞浦路斯O O喀麦隆喀麦隆HIV-1HIV-1亚型之间的主要差异亚型之间的主要差异基因组成基因组成生物学差异生物学差异某些亚型可能主要与特定的传播模式相关某些亚型可能主要与特定的传播模式相关许多国家发现了多种亚型许多国家发现了多种亚型人体可合并感染不同的亚型人体可合并感染不同的亚型C C亚型目前占全世界新感染的一半多亚型目前占全世界新感染的一半多中国中国HIVHIV类型类型 云南省感染了云南省感染了HIVHIV的吸毒者:病毒频率从的吸毒者:病毒频率从19891989年年的的9
5、090欧美欧美B B型转变为型转变为19961996年的年的9090泰国泰国B B型,印度型,印度C C型型HIVHIV病毒也已在云南发现。病毒也已在云南发现。E E型型HIVHIV病毒(主要经性接触传播)也存在于云病毒(主要经性接触传播)也存在于云南南 泰国泰国B B型型HIVHIV病毒已扩散到四川、湖南、湖北和病毒已扩散到四川、湖南、湖北和安徽省和北京市(根据安徽省和北京市(根据19961996年年5 5月开始的国家艾滋病调查)月开始的国家艾滋病调查)印度印度C C型已扩散到四川省和新疆型已扩散到四川省和新疆中国中国HIVHIV类型类型 多种多种HIV-1HIV-1毒株(包括亚型毒株(包括
6、亚型B B、C C、CRF01CRF01和和CRF08CRF08)在通过性接触而感染)在通过性接触而感染HIVHIV的人当中传播。的人当中传播。多种多种HIV-1HIV-1亚型(包括亚型亚型(包括亚型B B、C C和和CRF08CRF08)也已在)也已在注射吸毒者当中发现注射吸毒者当中发现 病毒颗粒:病毒颗粒:HIVHIV呈球形,直径约呈球形,直径约100-120nm,100-120nm,由核心由核心和包膜两部分组成,核心包括病毒和包膜两部分组成,核心包括病毒RNARNA、核心结构蛋白和病、核心结构蛋白和病毒复制所必须的酶类。毒复制所必须的酶类。HIVHIV的的RNARNA为两条相同拷贝的正股
7、为两条相同拷贝的正股RNARNA链,病毒复制必须的酶类有链,病毒复制必须的酶类有3 3种,分别是反转录酶种,分别是反转录酶(P66,P51)P66,P51)、整合酶(、整合酶(P32)P32)和蛋白酶(和蛋白酶(P11)P11)。核酸外面为。核酸外面为病毒衣壳蛋白(病毒衣壳蛋白(P24,P17),P24,P17),病毒的最外层为包膜,其中嵌有病毒的最外层为包膜,其中嵌有gp120gp120和和gp41gp41两种特异性糖蛋白,前者为外膜糖蛋白,后者两种特异性糖蛋白,前者为外膜糖蛋白,后者为跨膜糖蛋白。为跨膜糖蛋白。结构基因:结构基因:HIVHIV基因全长约基因全长约9.8kb,9.8kb,含有
8、含有gag gag、polpol、env3env3个结构基因,个结构基因,2 2个调节基因和个调节基因和4 4个辅助基因,个辅助基因,分别称为分别称为tattat(反式激活因子)、(反式激活因子)、rev(rev(毒力蛋白表达调节毒力蛋白表达调节子);子);nefnef(负调控因子)、(负调控因子)、vpr(vpr(病毒病毒r r蛋白)、蛋白)、vpu(vpu(病病毒毒u u蛋白)和蛋白)和vifvif(毒力感染性因子)。(毒力感染性因子)。临床意义:临床意义:HIVHIV的结构成分与病毒感染、临床的结构成分与病毒感染、临床诊断、药物、试剂和疫苗的研究密切相关。如包膜糖蛋诊断、药物、试剂和疫苗
9、的研究密切相关。如包膜糖蛋白是病毒进入细胞的门户,针对各种病毒抗原(白是病毒进入细胞的门户,针对各种病毒抗原(gp120gp120、gp41gp41、gp24gp24等等)而产生的抗体是临床诊断的重要物质基础。而产生的抗体是临床诊断的重要物质基础。HIV HIV在外界环境中的生存能力:在干燥环境中的在外界环境中的生存能力:在干燥环境中的HIVHIV活性在几小时内降低活性在几小时内降低90%-99%90%-99%,在室温(,在室温(22-2722-27)液)液体环境下体环境下HIVHIV可存活可存活1515天以上,经天以上,经56 56 处理处理30min30min作用后作用后不能检出感染性不能
10、检出感染性HIVHIV,目前:,目前:WHOWHO推荐的反转录病毒灭活推荐的反转录病毒灭活方法是方法是100 20min100 20min。HIVHIV耐碱不耐酸。在室温中耐碱不耐酸。在室温中0.5%0.5%次氯酸钠或次氯酸钠或70%70%的酒精只需的酒精只需1min1min即不能检出即不能检出RTRT酶活性,酶活性,0.2%0.2%次氯酸钠、次氯酸钠、0.1%0.1%家用漂白粉、家用漂白粉、0.1%0.1%的戊二醛的戊二醛5min5min即可灭活即可灭活HIVHIV。紫外线或紫外线或Y-Y-射线不能灭活射线不能灭活HIVHIV。HIV-1 在电子显微镜的第一张照片 人类免疫缺陷病毒包括一个圆
11、柱形中心,四周为球形脂质包膜。中心包括两个单链脱氧核糖核酸 HIV HIV在人体内的复制在人体内的复制 HIV HIV在易感细胞内的复制在易感细胞内的复制 吸附及穿入:吸附及穿入:HIV-1HIV-1感染人体后,病毒选择性感染人体后,病毒选择性的吸附于靶细胞的的吸附于靶细胞的CDCD4 4受体上,病毒包膜发生构象改变,受体上,病毒包膜发生构象改变,外膜糖蛋白外膜糖蛋白gp120gp120的的V3V3区与宿主细胞的区与宿主细胞的CCR5 CCR5 或或CXCR4CXCR4结合,结合,引起跨膜糖蛋白引起跨膜糖蛋白gp41gp41区段与靶细胞膜上的融合结构域发区段与靶细胞膜上的融合结构域发生融合,使
12、病毒核衣壳传入宿主细胞。生融合,使病毒核衣壳传入宿主细胞。脱衣壳和反转录:病毒进入细胞后包裹在病脱衣壳和反转录:病毒进入细胞后包裹在病毒衣壳内的病毒毒衣壳内的病毒RNARNA,在与亲环素结合的衣壳蛋白,在与亲环素结合的衣壳蛋白p24p24的的辅助下出胞。紧接着病毒辅助下出胞。紧接着病毒RNARNA利用自身反转酶的利用自身反转酶的RNARNA依赖依赖的的DNADNA聚合酶和聚合酶和RNARNA酶活性进行反转录,最后合成病毒基酶活性进行反转录,最后合成病毒基因组的双链因组的双链DNADNA(cDNA)cDNA)分子。分子。环化:环化:cDNAcDNA在环化酶的作用下形成以共价在环化酶的作用下形成以
13、共价或非共价结合的双链环状或非共价结合的双链环状DNADNA分子。其中非共价结合的环分子。其中非共价结合的环状状DNADNA是整合到宿主染色体上的形式,抗病毒药对此无效。是整合到宿主染色体上的形式,抗病毒药对此无效。整合:在整合酶的作用下,新形成的非共价整合:在整合酶的作用下,新形成的非共价结合的双股结合的双股DNADNA整合入宿主细胞染色体整合入宿主细胞染色体DNADNA中,这种整合中,这种整合的病毒双股的病毒双股DNADNA即前病毒。即前病毒。转录:当前病毒被活化而进行自身转录时,转录:当前病毒被活化而进行自身转录时,病毒病毒DNADNA在转录酶的作用下形成在转录酶的作用下形成RNARNA
14、。翻译与装配:病毒利用宿主细胞内的核蛋白翻译与装配:病毒利用宿主细胞内的核蛋白体,依据体,依据mRNAmRNA上各个基因组的遗传信息翻译出所需要的上各个基因组的遗传信息翻译出所需要的各种病毒蛋白,再在内质网核糖体进行糖化和加工,在各种病毒蛋白,再在内质网核糖体进行糖化和加工,在蛋白酶作用下裂解,产生子代病毒的蛋白和酶类,蛋白酶作用下裂解,产生子代病毒的蛋白和酶类,GagGag蛋蛋白与病毒白与病毒RNARNA结合装配成核壳体。结合装配成核壳体。病毒体成熟、出芽:病毒颗粒通过芽生方式病毒体成熟、出芽:病毒颗粒通过芽生方式从胞浆膜释放时获得病毒体的包膜。从胞浆膜释放时获得病毒体的包膜。RTRTPro
15、virusProvirusProteinsProteinsRNARNADNADNARNARNADNADNADNADNARTRTViral regulatoryViral regulatoryproteinsproteinsViral proteaseViral proteaseReverseReversetranscriptasetranscriptaseViral integraseViral integraseRNARNARNARNABinding,fusion Binding,fusion and entryand entryDNADNADNADNADNADNAViral zinc-fi
16、ngerViral zinc-fingernucleocapsid nucleocapsid proteinsproteins人类免疫缺陷病毒的生命周期人类免疫缺陷病毒的生命周期HIV HIV 颗粒从细胞膜表面芽出颗粒从细胞膜表面芽出 发病机理发病机理 T T4 4细胞数量减少的机制:感染细胞数量减少的机制:感染HIVHIV后体内后体内T T4 4细细胞数量不断减少,这种改变有一定规律性,一般分胞数量不断减少,这种改变有一定规律性,一般分4 4期:期:第第1 1期:以期:以T T4 4细胞数量短期内一过性迅速减少为特点,见细胞数量短期内一过性迅速减少为特点,见于急性感染期,大多数感染者未经特殊
17、治疗,于急性感染期,大多数感染者未经特殊治疗,T T4 4细胞数细胞数量可自行恢复至正常水平或接近正常水平,此期持续时量可自行恢复至正常水平或接近正常水平,此期持续时间一般不超过间一般不超过1 1年。第年。第2 2期:以期:以T T4 4细胞数量持续缓慢减少细胞数量持续缓慢减少为特点,见于临床的无症状期,为特点,见于临床的无症状期,T T4 4淋巴细胞数多在淋巴细胞数多在(0.8-0.350.8-0.35)10109 9LL之间,此期多数人持续约之间,此期多数人持续约8 8年左右,年左右,第第3 3期:对应于艾滋病前期,期:对应于艾滋病前期,T T4 4细胞数较快速的减少,细胞数较快速的减少,
18、在在 (0.35-0.20.35-0.2)10109 9LL,第,第4 4期:对应于临床的艾滋期:对应于临床的艾滋病期,病期,T T4 4细胞数再次快速减少,如缺乏有效的抗病毒治细胞数再次快速减少,如缺乏有效的抗病毒治疗,疗,T T4 4细胞数在数月或细胞数在数月或1-21-2年内减少到年内减少到0 0。T T4 4细胞数量减少的原因:细胞数量减少的原因:T T4 4细胞的破坏增加:有人认为细胞的破坏增加:有人认为HIVHIV直接或间接杀死直接或间接杀死T T4 4细胞是导致细胞是导致T T4 4细胞减少的主要原因。细胞减少的主要原因。T T4 4细胞的产生减少:有人认为细胞的产生减少:有人认
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