人體免疫缺陷病毒hiv

1、,人類(lèi)免疫缺陷病毒——HIV,1 簡(jiǎn)介,人類(lèi)免疫缺陷病毒（HIV），俗稱艾滋病（AIDS）病毒，誘發(fā)人類(lèi)獲得性免疫缺陷綜合征。該病毒在分類(lèi)上屬于反轉(zhuǎn)錄病毒科（Retroviridae）慢病毒屬中的靈長(zhǎng)類(lèi)免疫缺陷病毒亞屬。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人免疫缺損病毒主要有HIV-I和HIV-II。HIV-I是從歐洲和美洲分離的毒株，與猴艾滋病毒只有約45% 的相似性，它的致病能力很強(qiáng)，是引起全球艾滋病流行的主要病原。HIV-II與猴艾滋病毒的相似性高達(dá)75

2、%，其毒性較弱，引起艾滋病的病程較長(zhǎng)，癥狀較輕，主要局限在西部非洲。因此目前有關(guān)HIV的研究主要是針對(duì)HIV-I進(jìn)行的。,2 HIV病毒顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及傳播,HIV-I病毒粒子是一種直徑約為100nm的球狀病毒，粒子外包被著又兩層脂質(zhì)組成的脂膜，這種結(jié)合有許多糖蛋白分子（主要是gp41和gp120）的脂質(zhì)源于宿主細(xì)胞的外膜。蛋白質(zhì)p24和p18組成其核心，內(nèi)有RNA鏈，鏈上附著有反轉(zhuǎn)錄酶，其功能是催化病毒RNA的反轉(zhuǎn)錄。,內(nèi)膜蛋白,

3、外殼蛋白,轉(zhuǎn)錄酶,外膜蛋白,2 HIV病毒顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及傳播,HIV依靠血液、血液制品、以及人體分泌液（如精液、乳液、眼淚）等傳播。HIV主要感染T4淋巴細(xì)胞，也可以感染其他類(lèi)型如B淋巴細(xì)胞和單形核細(xì)胞等。HIV感染后可引起明顯病變，形成多核巨細(xì)胞，并導(dǎo)致細(xì)胞死亡。HIV病毒可以通過(guò)所感染的細(xì)胞擴(kuò)散到全身，已經(jīng)在淋巴細(xì)胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒。不同毒株在試管內(nèi)感染細(xì)胞的能力差別很大，說(shuō)明自然界廣泛存在突變株。迄今為止，尚

4、缺乏感染艾滋病的動(dòng)物模型。猩猩感染HIV后，會(huì)產(chǎn)生抗體和暫時(shí)性T細(xì)胞比例失調(diào)，但并不發(fā)展成艾滋病的臨床病癥。,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,HIV的基因組由兩條單鏈正鏈RNA組成，每個(gè)RNA基因約為9.7kb。HIV的主要基因結(jié)構(gòu)和組織形式與其他反轉(zhuǎn)錄病毒相同，均由5’末端LTR、結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)（gag）、蛋白酶編碼區(qū)（pro）、具有多種酶活性的蛋白編碼區(qū)（pol）、外膜蛋白（env）和3’末端LTR組成。為了最大限度的利用有限的

5、基因，HIV-I基因編碼區(qū)有很多重疊，尤其是在基因組的3’端。HIV基因組中的部分基因如tat和rev是不連續(xù)的，被插入的內(nèi)含子分隔成兩個(gè)外顯子。,,,長(zhǎng)末端重復(fù)序列,結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū),,具有多種酶活性的蛋白編碼區(qū),,外膜蛋白,,,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,gag基因編碼了由p55前體蛋白切割形成的內(nèi)膜蛋白MA（p17）、外殼蛋白CA（p24）和核衣殼蛋白NC（p15）等四個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白（p15進(jìn)一步被切割為p6和p7）。HIV-I

6、至少有4個(gè)功能性的剪接供體位點(diǎn)和6個(gè)受體位點(diǎn)。,,,,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,※ HIV-I感染小神經(jīng)質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞過(guò)程中信號(hào)傳導(dǎo)及與其受體CD4和輔助受體相互作用的示意圖。,,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,,外殼蛋白CA,內(nèi)膜蛋白MA,外膜蛋白,跨膜蛋白,gp120有24個(gè)糖基化位點(diǎn)，糖基化是gp120與CD4受體結(jié)合所必需的。已經(jīng)通過(guò)重組和突變實(shí)驗(yàn)定位了gp120蛋白的多個(gè)功能區(qū)如下：主

7、要抗原決定簇T細(xì)胞決定簇CD4受體結(jié)合區(qū),4 HIV的復(fù)制,復(fù)制過(guò)程如下：原病毒整合到宿主染色體上，無(wú)癥狀。原病毒利用宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和合成系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生病毒mRNA，其中一部分編碼病毒蛋白，與基因組RNA組裝成新的病毒顆粒，從宿主細(xì)胞中釋放出來(lái)侵染其它健康細(xì)胞。宿主細(xì)胞瓦解死亡。,5 HIV基因表達(dá)調(diào)控——LTR序列,LTR序列位于HIV基因組兩端，其序列是高度保守的。LTR 5’端含有HIV基因調(diào)控所必需的多個(gè)特定調(diào)控區(qū)（真核

8、類(lèi)增強(qiáng)子和啟動(dòng)子單位），現(xiàn)已根據(jù)各區(qū)調(diào)控功能的異同分為調(diào)控單位、核心單位和反式激活效應(yīng)元件單位，并在LTR中發(fā)現(xiàn)了許多細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)。,5 HIV基因表達(dá)調(diào)控——參與復(fù)制的調(diào)控蛋白,Tat蛋白,Rev蛋白,Nef蛋白,Vpr蛋白,Vpu蛋白,Vif蛋白,5 HIV基因表達(dá)調(diào)控——參與復(fù)制的調(diào)控蛋白,該蛋白是一個(gè)轉(zhuǎn)錄激活因子，在HIV各類(lèi)型中高度保守，是病毒復(fù)制必需的。,,Tat蛋白,Rev蛋白,該蛋白是一個(gè)反式激活因子，調(diào)控RN

9、A的剪切和運(yùn)輸，與RRE結(jié)合增加env的翻譯。對(duì)許多調(diào)控蛋白編碼基因有負(fù)調(diào)控作用，而對(duì)結(jié)構(gòu)蛋白基因有正調(diào)控作用。,5 HIV基因表達(dá)調(diào)控——參與復(fù)制的調(diào)控蛋白,Nef蛋白,一般認(rèn)為Nef蛋白是一個(gè)負(fù)調(diào)控因子和磷酸化蛋白，不是HIV復(fù)制必需的，但可抑制由HIV LTR特異性轉(zhuǎn)錄的HIV-I前病毒基因的表達(dá)。Nef的存在可以提高和維持HIV在體內(nèi)的含量，并在HIV病理過(guò)程中起作用。,Vpr蛋白,Vpu蛋白,Vif蛋白,該蛋白又稱為病毒R蛋

10、白，不是HIV復(fù)制必需的，存在于病毒顆粒中。Vpr在病毒早期侵染中有作用。,這個(gè)蛋白是HIV-I特有的，人們目前推測(cè)Vpu蛋白可能促進(jìn)HIV-I病毒粒子的組裝、成熟和釋放。,這個(gè)蛋白是病毒感染性因子，是HIV-I侵染所必需的，也是病毒在巨噬細(xì)胞擴(kuò)散所必需的。,5 HIV基因表達(dá)調(diào)控——參與復(fù)制的調(diào)控蛋白,HIV的基因組不到10kb，起調(diào)控作用的序列不超過(guò)基因組總長(zhǎng)度的1/10，但是它的調(diào)控是十分復(fù)雜的，參與調(diào)控的病毒自主編碼的調(diào)控因子包

11、括Tat、Rev、Vif、Vpr、Vpu及Nef等，還有宿主細(xì)胞調(diào)控因子參與。這些因子與因子之間的相互作用保持了HIV基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)平衡。,6 HIV的感染及致病機(jī)理,6 HIV的感染及致病機(jī)理,產(chǎn)毒性HIV感染的最終結(jié)果是產(chǎn)生大量病毒顆粒，造成細(xì)胞感染死亡。這是反轉(zhuǎn)錄病毒科慢病毒亞科病毒的特征。HIV還可以通過(guò)以下途徑導(dǎo)致免疫功能的下降：HIV粒子表面的gp120蛋白脫落，與正常細(xì)胞膜上的CD4受體結(jié)合，使該細(xì)胞被免疫系統(tǒng)誤

12、認(rèn)為病毒感染細(xì)胞而遭殺滅。因T細(xì)胞CD4受體被gp120封閉，影響了其免疫輔助功能。HIV的gp120蛋白可以刺激機(jī)體產(chǎn)生抗CD4結(jié)合部位的特異性抗體，阻斷T細(xì)胞的功能。帶有病毒包膜蛋白的細(xì)胞可與其他細(xì)胞融合形成多核巨細(xì)胞而喪失功能。,7 艾滋病的治療和預(yù)防,迄今為止，仍無(wú)任何藥物可以完全抑制HIV在感染者體內(nèi)的增殖并徹底治愈艾滋病。,目前的抗HIV病毒藥物主要有一下幾類(lèi)：,7 艾滋病的治療和預(yù)防,核苷酸型和非核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制

13、劑的作用機(jī)制分析：（a）核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，由于它在結(jié)構(gòu)上與脫氧核苷酸的相似性，摻入后使病毒DNA的合成不能進(jìn)行。（b）非核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，與反轉(zhuǎn)錄酶相結(jié)合，通過(guò)限制該酶的移動(dòng)性而影響他的活性。,8 參考文獻(xiàn),[1]朱玉賢，李毅，鄭曉峰，郭紅衛(wèi).現(xiàn)代分子生物學(xué)（第4版）[M].北京.高等教育出版社[2]http://baike.baidu.com/view/2313468.htm 正鏈RNA[3]http://baik

14、e.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E7%B1%BB%E5%85%8D%E7%96%AB%E7%BC%BA%E9%99%B7%E7%97%85%E6%AF%92?fromtitle=HIV&fromid=667585&type=syn 人類(lèi)免疫缺陷病毒,9 問(wèn)題,1、（填空題）HIV基因組中g(shù)ag基因編碼了由p55前體蛋白切割形成的內(nèi)膜蛋白MA（p17）、外殼蛋白CA（p24）和核衣殼蛋白NC（p15）