病原生物学逆转录病毒课件.pptx

1、第第2727章章 逆转录病毒逆转录病毒概述概述是一组含有反转录酶的是一组含有反转录酶的RNARNA病毒病毒。根据根据组织嗜性、宿主范围、病毒形态组织嗜性、宿主范围、病毒形态、遗传性、遗传性分为分为3 3个亚科个亚科 RNARNA肿瘤病毒亚科肿瘤病毒亚科与肿瘤有关与肿瘤有关 泡沫病毒亚科泡沫病毒亚科尚未发现与人类疾病有关尚未发现与人类疾病有关 慢病毒亚科慢病毒亚科神经、免疫抑制性疾病有关神经、免疫抑制性疾病有关逆转录病毒共同特点逆转录病毒共同特点1 1.球形球形，直径，直径100100nm nm 左右，有包膜，有刺突；左右，有包膜，有刺突；2 2.核酸核酸为两条相同的为两条相同的+ssRNAss

2、RNA（二聚体）；二聚体）；3 3.核心核心含反转录酶；含反转录酶；4 4.具有具有gaggag、polpol、envenv 3 3个结构基因和多个调节基因；个结构基因和多个调节基因；5 5.复制复制要形成要形成DNADNA中间体中间体,与宿主细胞染色体与宿主细胞染色体整合整合 成成前病毒，且可随细胞分裂。前病毒，且可随细胞分裂。法国法国科学家弗朗索瓦丝科学家弗朗索瓦丝.巴尔巴尔.西诺西（西诺西（Franoise Franoise Barr-SinoussiBarr-Sinoussi）和吕克）和吕克.蒙塔尼（蒙塔尼（Luc Luc MontagnierMontagnier）因发现人类免疫缺陷病

3、毒（）因发现人类免疫缺陷病毒（HIVHIV）获得）获得20082008年诺贝尔医学奖年诺贝尔医学奖(分享分享)全球全球HIV/AIDSHIV/AIDS流行特点流行特点东欧（东欧（尤其尤其是俄罗斯是俄罗斯），），在全球增长速度最快。在全球增长速度最快。亚太地区：局部流行严重；泰国和柬埔寨，因政府强亚太地区：局部流行严重；泰国和柬埔寨，因政府强力的控制，其流行已得到遏制。力的控制，其流行已得到遏制。撒哈拉非洲严重危机仍在增长，撒哈拉非洲严重危机仍在增长，28102810万人将不能活过万人将不能活过下个下个1010年。在非洲南部一些地区，孕妇年。在非洲南部一些地区，孕妇HIVHIV感染率超感染率超过

4、过3030。在西非，至少有。在西非，至少有5 5个国家成人个国家成人HIVHIV感染率超过感染率超过5 5。高收入国家：因治疗取得进展，但不安全性行为又有高收入国家：因治疗取得进展，但不安全性行为又有增加，吸毒广泛，又重新面临增加，吸毒广泛，又重新面临HIVHIV流行的威胁。流行的威胁。20142014年统计年统计数字：数字：全球携带人数全球携带人数高达高达39603960万万；71%71%集中在撒哈拉以南集中在撒哈拉以南非洲地区；非洲地区；其次是亚洲其次是亚洲和太平洋地区，约为和太平洋地区，约为14%14%非洲艾滋病毒感染者中非洲艾滋病毒感染者中60%60%是女性是女性；年轻；年轻艾滋艾滋病

5、毒感染者中四分之三是女性病毒感染者中四分之三是女性，比例，比例都高于都高于50%50%的全球平均水平；的全球平均水平；儿童感染占世界的儿童感染占世界的90%90%以上；以上；死亡人数占世界的死亡人数占世界的76%76%。中国中国HIVHIV感染者报告数与估计数感染者报告数与估计数报告数报告数估计数估计数艾滋病艾滋病-全球第四位死因全球第四位死因死因顺位死因顺位疾病疾病占总死因百分比占总死因百分比死亡数死亡数(百万百万/年年)1 1缺血性心脏病缺血性心脏病12.6712.677.0897.0892 2脑血管疾病脑血管疾病 9.91 9.915.5445.5443 3急性呼吸道感染急性呼吸道感染

6、7.08 7.083.9633.9634 4HIV/AIDSHIV/AIDS 4.78 4.782.6732.6735 5COPDCOPD 4.75 4.752.6602.6606 6腹泻病腹泻病 4.21 4.212.3562.3567 7围产期疾病围产期疾病 3.95 3.952.2132.2138 8结核病结核病 2.98 2.981.6691.6699 9呼吸道肿瘤呼吸道肿瘤 2.20 2.201.2301.2301010交通事故交通事故 2.13 2.131.1931.193第一节第一节 人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒 传播迅速传播迅速 进行进行性损伤免疫系统直至崩溃性损伤免疫系统

7、直至崩溃 高高致死率致死率 HIV-1 HIV-1 HIV-2HIV-2 HIV-1 HIV-1呈世界性呈世界性流行流行 HIV-2HIV-2呈地方性（主要在西非呈地方性（主要在西非）我国我国在新疆、上海等地也发现在新疆、上海等地也发现HIV-2HIV-2 毒力：毒力：HIV-2HIV-2HIV-1HIV-1耐药性不同耐药性不同特征特征 分型分型 地理分布地理分布是获得性免疫是获得性免疫缺陷缺陷综合征综合征（acquired immunodeficiency acquired immunodeficiency syndrome,AIDS syndrome,AIDS）（爱滋病爱滋病）的病原体。的

8、病原体。1 1、生物学性状、生物学性状（一）形态与一）形态与结构结构（1 1）球形，直径）球形，直径100100120120nmnm（2 2）核心）核心两条两条+ssRNAssRNA构成构成双双 体体结构，含反转录酶。结构，含反转录酶。（3 3）核）核衣壳为衣壳为D D型粒子型粒子 （2 2）核酸外有双层壳膜，）核酸外有双层壳膜，内层为衣壳蛋白内层为衣壳蛋白(P24)P24)，包裹包裹RNARNA形成形成D D型颗粒；型颗粒；外层为内膜蛋白外层为内膜蛋白(P17P17)，包，包有脂质双层包膜有脂质双层包膜，表面，表面有刺突有刺突。v HIVHIV的逆转录酶缺乏的逆转录酶缺乏3 3-5 5核酸外

9、切酶活性核酸外切酶活性 ，无法修复逆转录和复制过程中发生的无法修复逆转录和复制过程中发生的错误。错误。HIVHIV病毒病毒模式图模式图（二）（二）HIV的的基因基因组组结构结构与功能与功能（1 1）结构基因结构基因 结构基因结构基因编码蛋白编码蛋白功能功能gagP55蛋白前体蛋白前体P7核衣壳蛋白核衣壳蛋白P17内膜蛋白内膜蛋白P24衣壳蛋白衣壳蛋白polP66/P51逆逆转录酶转录酶P31整合酶整合酶envgp120与与CD4分子结合位点分子结合位点gp41介导与介导与宿主宿主膜融合膜融合（2）调节基因调节基因 tat基因编码产物基因编码产物P14能与能与LTR结合结合，促进基因，促进基因

10、转录转录，增强，增强mRNA翻译。翻译。rev基因编码产物基因编码产物P9能增加能增加结构基因结构基因的表达。的表达。nef基因编码负调节蛋白。基因编码负调节蛋白。vif基因产物与病毒感染有关。基因产物与病毒感染有关。vpu基因产物功能不清。基因产物功能不清。vpr基因产物可促进病毒粒子释放基因产物可促进病毒粒子释放。（P209 表表27-1）（三）病毒的复制（三）病毒的复制1、HIV复制复制 HIV包膜糖蛋白与细胞受体结合包膜糖蛋白与细胞受体结合,而后发生而后发生融合，核融合，核衣壳衣壳进入进入细胞将内脱壳细胞将内脱壳,释放出病毒释放出病毒RNA。以以病毒病毒RNA为模板，经反转录酶作用，产

11、生负股为模板，经反转录酶作用，产生负股DNA，构构成成RNA：DNA中间体中间体。由由RNaseH水解除掉亲代水解除掉亲代RNA后后,由负股由负股DNA产生正股产生正股DNA，双股双股DNA进入核内，整合到细胞染色体中形成前病毒进入核内，整合到细胞染色体中形成前病毒。病毒病毒活化时由活化时由DNA转录形成病毒转录形成病毒RNA和和mRNA,在核蛋白体在核蛋白体上转译病毒结构蛋白上转译病毒结构蛋白,再与病毒再与病毒RNA装配成子代病毒出芽释装配成子代病毒出芽释放。放。HIVHIV复制过程复制过程借助借助gp120与与CD4分子结合分子结合与靶细胞表面与靶细胞表面趋化因趋化因子受体子受体结合，包膜

12、蛋结合，包膜蛋白白gp41和细胞膜融合和细胞膜融合脱壳脱壳以以RNA为模板逆转录产为模板逆转录产生互补生互补DNA，构成，构成RNA：DNA复制中间体复制中间体中间体中的亲代中间体中的亲代RNA由由RNA酶酶H水解去除，互水解去除，互补链补链DNA产生正链产生正链DNA，形成双链形成双链DNA双链双链DNA基因组整合到基因组整合到细胞染色体中，形成细胞染色体中，形成前前病毒病毒（潜伏状态）（潜伏状态）DNA转录成子代转录成子代RNA和和mRNAmRNA多聚蛋白多聚蛋白结构蛋白和调节蛋白结构蛋白和调节蛋白子代子代RNA和结构蛋和结构蛋白装配成核衣壳白装配成核衣壳吸附吸附穿入穿入逆转录酶逆转录酶R

13、NA聚合酶聚合酶核糖体核糖体蛋白酶蛋白酶激活激活宿主细胞膜宿主细胞膜+完整病毒体完整病毒体出芽释放出芽释放2 2、辅助受体（、辅助受体（coreceptorcoreceptor）又称趋化因子受体又称趋化因子受体 根据靶细胞分为根据靶细胞分为三类：三类：嗜巨噬细胞性（嗜巨噬细胞性（CCR5CCR5）嗜胸腺细胞性（嗜胸腺细胞性（CXCR4CXCR4）双嗜性（双嗜性（CCR5CCR5和和CXCR4CXCR4）HIVHIV辅助受体辅助受体HIVHIV辅助受体辅助受体（四）病毒的变异（四）病毒的变异e envnv基因变异率基因变异率最高最高 将将HIV-1HIV-1分成分成A A、B B、C C、D D

14、、E E、F F、H H、OO8 8个亚个亚型型 HIV-2HIV-2分为分为7 7个亚型个亚型 不同亚型的流行地区、时间、人群不同不同亚型的流行地区、时间、人群不同（五）培养特性和抵抗力（五）培养特性和抵抗力仅感染表面有仅感染表面有CDCD4 4受体的受体的细胞，可细胞，可出现出现CPECPE，形成，形成多核巨多核巨细胞，在细胞，在感染细胞中可查到病毒感染细胞中可查到病毒抗原，培养液抗原，培养液中可测出中可测出反转录酶活性。实验动物为恒河猴和黑猩猩。反转录酶活性。实验动物为恒河猴和黑猩猩。抵抗力不抵抗力不强，冻强，冻干血制品需干血制品需6868 72 72小时方能灭活小时方能灭活。100 2

15、0100 20分钟，分钟，0.10.1%漂白粉或漂白粉或0.5%0.5%来苏处理来苏处理1010分钟分钟 可灭活病毒。可灭活病毒。射线和紫外线照射，病毒仍保持射线和紫外线照射，病毒仍保持活性活性。二、致病性与免疫性二、致病性与免疫性1 1、传染源与传播途径、传染源与传播途径传染源传染源：AIDSAIDS和和HIVHIV无无症状携带者症状携带者传播途径传播途径 性性接触：同性或异性接触：同性或异性。血液传播：血液传播：输血、血制品输血、血制品、注射器、注射器、开放性伤口、开放性伤口。母母婴传播婴传播 ：胎盘、产道、哺乳等。：胎盘、产道、哺乳等。HIVHIV传播途径传播途径2 2、致病机制、致病机

16、制HIVHIV的靶细胞：的靶细胞：CDCD4 4+T T细胞细胞HIVHIV感染损伤感染损伤CDCD4 4+T T细胞的机制有：细胞的机制有：HIVHIV直接杀伤靶细胞直接杀伤靶细胞 HIVHIV间接杀伤靶细胞间接杀伤靶细胞 HIVHIV诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡3 3、HIVHIV感染的临床表现感染的临床表现HIVHIV感染感染急性期急性期 无症状潜伏期无症状潜伏期 艾滋病相关综合征艾滋病相关综合征 艾滋病艾滋病 （1 1）HIVHIV感染急性期感染急性期此时此时感染者血清中出现感染者血清中出现HIVHIV抗原抗原；患者患者出现发热、咽炎、肌肉痛、关节痛、淋巴结出现发热、咽炎、肌肉痛、关节痛、

17、淋巴结肿大、皮肤斑丘疹和粘膜溃疡等自限性症状。肿大、皮肤斑丘疹和粘膜溃疡等自限性症状。持续两周左右，自行消退。持续两周左右，自行消退。（2 2）无症状潜伏期）无症状潜伏期感染感染者无明显症状者无明显症状；外外周血中周血中HIVHIV抗原含量很低或检测不抗原含量很低或检测不到；到；患者的血液及体液均有传染性；患者的血液及体液均有传染性；少量少量病毒在细胞内低水平持续复制，大部分病毒在细胞内低水平持续复制，大部分HIVHIV以前病毒的形式整合于宿主细胞的染色体以前病毒的形式整合于宿主细胞的染色体内内；持续持续2-102-10年或更年或更久久（3 3）艾滋病相关综合征（）艾滋病相关综合征（ARCAR

18、C）病毒病毒的复制的复制机体免疫力下降机体免疫力下降表现：持续性发热表现：持续性发热、疲乏、疲乏、体重、体重下降下降、慢性慢性腹腹泻及全身泻及全身淋巴结肿大。淋巴结肿大。（4 4）典型）典型AIDSAIDS期期 严重的细胞免疫缺陷：严重的细胞免疫缺陷：CD4+TCD4+T细胞严重缺陷细胞严重缺陷 严重严重机会感染机会感染 ：CMVCMV、EBVEBV、TBTB 恶性肿瘤：恶性肿瘤：KaposiKaposi肉瘤及恶性淋巴瘤肉瘤及恶性淋巴瘤 神经系统异常：头痛、癫痫、进行性痴呆神经系统异常：头痛、癫痫、进行性痴呆在在AIDS患者中念珠菌属感染患者中念珠菌属感染是是很很常见的常见的,象鹅口疮（上图）

19、尽象鹅口疮（上图）尽管不危及生命但十分管不危及生命但十分讨厌讨厌。播散播散性感染是少见的性感染是少见的,左图为念珠菌左图为念珠菌性肺炎，其类似于细菌性性肺炎，其类似于细菌性支气管支气管肺炎肺炎。艾滋病患者的机会艾滋病患者的机会性肿瘤性肿瘤 如如kaposikaposi肉瘤和肉瘤和B B细胞淋巴瘤等恶性肿瘤。细胞淋巴瘤等恶性肿瘤。4 4、HIVHIV感染的免疫应答感染的免疫应答HIVHIV可在体内活跃复制可在体内活跃复制长期慢性长期慢性感染，原因：感染，原因：中和中和抗体抗体不能清除体内不能清除体内病毒病毒 细胞免疫细胞免疫不能控制不能控制病毒复制病毒复制 HIVHIV变异株变异株逃逸免疫逃逸免

20、疫作用作用三、微生物学检查三、微生物学检查（一）检测（一）检测抗体抗体 1 1、初筛：用、初筛：用ELISAELISA有有假阳性假阳性 2 2、确证试验：用、确证试验：用Western-blotWestern-blot法法 检测检测到到2 2种抗体阳性者可种抗体阳性者可 确认确认为为HIVHIV感染。感染。（二）检测病毒及其组分（二）检测病毒及其组分 1 1、病毒、病毒分离分离 2 2、检测、检测病毒抗原：病毒抗原：ELISAELISA法检测血清中法检测血清中P24P24抗原，抗原，急性急性感染期（感染期（+），），潜伏感染（潜伏感染（），），AIDSAIDS（+）3 3、RT-PCRRT-P

21、CR法测病毒核酸法测病毒核酸 四、防治原则四、防治原则 综合预防措施综合预防措施 疫苗研究疫苗研究 抗抗病毒治疗病毒治疗1 1、综合预防措施、综合预防措施开展广泛的宣传教育；开展广泛的宣传教育；控制传染源控制传染源 ，建立，建立HIVHIV感染和感染和AIDSAIDS的监视网络；的监视网络；切断传播途径，对供血者进行切断传播途径，对供血者进行HIVHIV抗体检查，一切抗体检查，一切血制品均应通过严格检疫。血制品均应通过严格检疫。2、疫苗研究、疫苗研究基因工程亚单位疫苗基因工程亚单位疫苗 合成寡肽疫苗合成寡肽疫苗 重组病毒载体活疫苗重组病毒载体活疫苗3、抗病毒治疗、抗病毒治疗核苷核苷类逆转录酶抑

22、制剂类逆转录酶抑制剂非核苷类逆转录酶抑制剂非核苷类逆转录酶抑制剂蛋白蛋白酶抑制剂酶抑制剂鸡尾酒疗法鸡尾酒疗法常用组合常用组合 二种核苷类逆转录酶抑制剂二种核苷类逆转录酶抑制剂 双汰芝（双汰芝（AZT+3TCAZT+3TC）一种蛋白酶抑制剂一种蛋白酶抑制剂 佳佳息患息患（IndinavirIndinavir）2727章学习重点章学习重点1.1.逆转录病毒的特性逆转录病毒的特性(形态、结构、复制和变异形态、结构、复制和变异)2.2.HIVHIV的致病性（传播途径、致病机理及临床分的致病性（传播途径、致病机理及临床分期）期）3.3.HIVHIV感染的微生物学检查、防治原则感染的微生物学检查、防治原则谢谢谢谢