艾滋病是由什么原因引起的
6个调节基因是tat,rev,nef,vif,vpr和vpu,它们可编码一些蛋白质,分别控制病毒感染细胞的能力、病毒复制和引起疾病。如:tat(5358~5635bp)基因编码分子量为14×103的蛋白质(p14),它在转录和转录后水平上调HIV-1的表达。rev(4493~4542bp)基因是HIV-1复制所必需的,它可促进未拼接的病毒mRNA从细胞核转移到胞质。对结构蛋白有正调控作用,对调节蛋白有负调控作用。缺乏时,gag和env蛋白不能合成。vif(4588~5196bp)编码分子量为23×103的蛋白质(P23),有了它才能产生具有感染性的病毒体。vpr(5592~5828bp)编码分子量为15×103的蛋白(p15),它有助于转运病毒整合前复合物到胞核,具有较弱的反转录激活作用,可促进病毒蛋白产生。vpu编码分子量为16×103的蛋白质(p13),它可能影响着新病毒颗粒的装配和释放。nef(4970~5043 bp)基因编码分子量为27×103的蛋白质(p27),可下调LTR表达,降低HIV-1感染细胞的CD4 表达,对HIV复制起负调节作用。
根据病毒基因的PCR扩增和序列测定,目前已确定HIV-1有3组13个亚型,即M组的A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K亚型,O组的O亚型,和N组的N亚型;HIV-2也有6个亚型,即A、B、C、D、E、F亚型。HIV-1的M组病毒呈全球性流行,O组病毒和HIV-2则多限于非洲的某些局部地区流行。中国流行的主要为HIV-1的A、B、B’亚型、C、E 五型,某些流行区还有B/C重组株。
(3)HIV-1如何感染细胞及复制:游离的HIV-1遇到CD4 细胞时,1个以上的HIV-1的包膜糖蛋白(gp120)与靶细胞表面的CD4分子紧紧结合,导致gp120分子内部的构相发生变化,使gp120同时与靶细胞表面的辅助受体结合。该受体又分为CC系统,如CCR2、CCR5等及CXC系统,如CXCR4,通常,gp120与CCR5结合感染巨噬细胞,与CXCR4结合感染T细胞。继之,在gp41的参与下,HIV的外膜与靶细胞膜发生膜的融合。随后,病毒核心部分被注入胞质内。尽管CD4 T细胞是HIV感染的主要靶细胞,但免疫系统的其他带有或不带有CD4分子的细胞也可被HIV感染,其中单核巨噬细胞能隐藏大量的病毒,成为HIV的贮存仓库。部分CD4 T细胞也是一个重要的HIV贮藏库,这些细胞呈一种稳定的、不活跃的形式藏匿HIV。正常的免疫反应能激活这些细胞,导致HIV复制,产生新病毒体。
近年的研究发现,HIV-1感染CD4 和CCR5 巨噬细胞时如果没有树突细胞特异的HIV-1结合蛋白(DC-SIGN)的辅助,则感染不能完成。DC-SIGN是一种分子量为44×103的树突细胞(DC)的表面蛋白。HIV-1侵入人体后,首先感染DC。这一过程是借助于gpl20于DC-SIGN。的特异性结合来完成的。随后病毒被DC吞噬进入细胞内。DC将外来的病毒抗原加工处理,并将抗原信息提呈给T细胞,激发抗病毒免疫反应。同时,在抗原提呈过程中,DC与T细胞直接接触,也将病毒传递给了T细胞,造成T细胞的感染。
在胞质内,HIV RNA在反转录酶的作用下转录成一单链DNA,并以此单链DNA为模板,在DNA聚合酶的作用下复制第2条DNA链。这个双链DNA既可以游离形式留在胞质内,并转录成HIV RNA;又能移动至胞核内,也可经HIV整合酶整合进宿主的染色体组DNA,形成“前病毒”。并长期存在于胞核内,在一定条件的作用下该“前病毒”通过转录产生HIV RNA和mRNA,并被转移至胞质。HIV mRNA翻译产生新的HIV反转录酶、基因组RNA、结构蛋白、调节蛋白、包膜糖蛋白等,并装配成新的病毒体,以芽生的方式萌出细胞外。
共价整合在宿主细胞染色体内的HIV-1前病毒已成为宿主基因组的一部分,它与宿主细胞DNA一起复制,并遗传至子代细胞。因此,整合的前病毒被永远合成到宿主细胞基因组,或隐匿转录,或高水平表达其基因,而产生大量的子代病毒。
2.HIV-2 是20世纪80年代中期从西非患者中分离出的另一种能引起获得性免疫缺陷综合征的反转录病毒。主要限于西非,但现在已在美国、欧洲、南非、印度等国家和地区发现有HIV-2感染病例,我国也有少数病例。近发现HIV-2有不同株别差异存在。HIV-2的超微结构及细胞嗜性与HIV-1相似。在分子学特性方面,HIV-2与猴免疫缺陷病毒(猴免疫缺陷病毒)SIV相近,与HIV-1的结构蛋白差异较大,尤其是外膜蛋白。其核苷酸和氨基酸序列与HIV-1相比明显不同,仅40%~50%与HIV-1相似,而75%与某些SIV相似。HIV-2基因组也有gag,env和pol三个结构基因,也可有tat、rev、nef,vif和vpr基因(图2)。所不同的是HIV-2没有vpu基因,而是在其中央区有一个vpx基因(病毒蛋白x),这是HIV-1所没有的,其功能尚不清楚。HIV-2的抗原特性与HIV-1不同,两者的结构蛋白交叉反应强,而外膜蛋白交叉反应弱。像HIV-1一样,HIV-2也选择性地侵犯CD4 T淋巴细胞,但它的毒力不如HIV-1强。HIV-1及HIV-2在外界的抵抗力均不强。对热敏感,56℃,30min能灭活。一般消毒剂如70%乙醇、0.2%次氯酸钠、5%~8%甲醛溶液及5000×l0-6~10000×l0-6的有机氯溶液等均能灭活病毒。
(二)发病机制
1.发病原理 还不完全清楚,据目前的研究,可能与以下机制有关。
(1)HIV感染引起的免疫反应:机体感染HIV的初期,HIV致敏淋巴细胞后,可产生特异性细胞毒性T细胞(CTL),表达HIV抗原成分的细胞可被CTL破坏,HIV被杀伤或清除;自然杀伤细胞(NK细胞)可在HIV抗体的介导下,通过抗体依赖性细胞毒性细胞(ADCC)的作用来破坏表达HIV的细胞。这样免疫反应就可清除血循环中部分感染细胞的HIV,并限制HIV感染新的细胞,使HIV感染者长期处于无症状状态。
