HIV病原學(xué)和發(fā)病機(jī)理：

HIV病原學(xué)和發(fā)病機(jī)理艾滋病病毒（HIV）是單鏈RNA病毒，屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒（retrovirus）科，慢病毒（lentivirus）亞科，HIV分為HIV-1型和HIV-2型，世界各地的AIDS主要由HIV-1型引起，HIV-2型在西非洲呈地方性流行。

HIV呈20面體立體對(duì)稱球形顆粒，表面有刺突狀結(jié)構(gòu)的糖蛋白，直徑約為100nm，分為包膜與核心兩部分，包膜以脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)為框架，GP41蛋白橫跨類脂雙層，GP41外端連接GP120，包膜下有一層基質(zhì)蛋白P17，附著脂質(zhì)雙層膜的內(nèi)層，起穩(wěn)定作用。病毒的核心呈錐形，核衣殼由核心蛋白P24組成，和其它逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組一樣為二倍體基因，核心內(nèi)有兩條相同的單鏈RNA鏈，由氫鍵將兩個(gè)RNA分子連接成70sRNA，重要的蛋白質(zhì)有逆轉(zhuǎn)錄酶（P66/51）和整合酶（P34）。

HIV基因組又稱HIV RNA，由約9200個(gè)堿基組成，其RNA中含有g(shù)ag、env 和pol三種結(jié)構(gòu)蛋白的基因以及6種調(diào)控基因 〔tat， vif， vpr， vpu （在HIV-2型為vpx）， nef， rev〕醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)|搜集整理。

gag基因編碼先編碼一個(gè)55KD的前體蛋白（P55）然后在蛋白酶作用下裂解形成衣殼蛋白（CA）P24和基質(zhì)蛋白P17，P24形成病毒蛋白的錐體核。pol基因一部分與gag重疊，表達(dá)融合蛋白P160，然后水解成3個(gè)片段，從5‘到3’分別是P11，P66/51和P32，P11是蛋白水解酶，從前體裂解后獲得活性，是蛋白酶抑制劑的抗病毒位點(diǎn)，P66/51是逆轉(zhuǎn)錄酶，具有逆轉(zhuǎn)酶、核糖核酸酶H、DNA多聚酶活性，P32是整合酶。env基因編碼包膜糖蛋白，先編碼一個(gè)88KD的蛋白，經(jīng)糖基化后分子量增至160KD，即包膜糖蛋白的前體gp160，該前體蛋白在蛋白酶作用下，裂解成gp120和gp41.P24、GP120、GP41及P55是HIV免疫學(xué)診斷的主要檢測(cè)抗原。

調(diào)控基因編碼輔助蛋白，調(diào)節(jié)病毒蛋白合成和復(fù)制。tat等6個(gè)基因被稱為調(diào)控基因，分別表達(dá)6種蛋白質(zhì)，對(duì)病毒復(fù)制起調(diào)控作用，只有nef起負(fù)調(diào)節(jié)作用，其它均有促進(jìn)病毒復(fù)制的作用，tat（transactivator）反式激活因子， rev（regulator of virion proteins）毒粒蛋白表達(dá)調(diào)節(jié)因子， nef（negative regulatory factor）負(fù)調(diào)控因子，vpr，病毒r蛋白， vpu，病毒u蛋白， vif（virion infectivity factor）病毒感染因子。

HIV-1的生活周期，如圖3所示，HIV的生活周期包括粘附、脫衣殼、逆轉(zhuǎn)錄、環(huán)化、整合、轉(zhuǎn)錄、翻譯、核心顆粒裝配及最后裝配和出芽等步驟。HIV-1復(fù)制過(guò)程包括粘附與穿入、逆轉(zhuǎn)錄、整合、轉(zhuǎn)錄、翻譯、裝配與芽生。

粘附與穿入：HIV侵入步驟，HIV的env蛋白GP120和細(xì)胞表面CD4受體結(jié)合，結(jié)果導(dǎo)致V3-loo和V1/V2 區(qū)構(gòu)象改變，暴露原GP120隱藏的區(qū)域，稱為橋?qū)樱╞ridging sheet），該區(qū)與輔助受體相互作用，通常為CCR5或CXCR4，輔助受體結(jié)合最終觸發(fā)膜構(gòu)象改變，并導(dǎo)致膜融合，脫去包膜和核衣殼，病毒核酸侵入細(xì)胞內(nèi)。

病毒復(fù)制：病毒RNA在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下，形成線狀的雙鏈DNA，環(huán)化成閉合的雙鏈DNA，后者被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核，整合到細(xì)胞染色體中，形成前病毒，轉(zhuǎn)錄的病毒mRNA翻譯病毒蛋白和轉(zhuǎn)錄病毒RNA，翻譯的病毒蛋白經(jīng)蛋白酶切割，包膜蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糖基化，形成GP120、GP41、P24等蛋白，病毒基因組、逆轉(zhuǎn)錄酶結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)蛋白以及包膜蛋白包裝形成完整的病毒顆粒。

因?yàn)镠IV-1前病毒共價(jià)地整合于宿主細(xì)胞染色體中，故在宿主基因中穩(wěn)定存在，并可復(fù)制傳入子代細(xì)胞DNA中。整合的前病毒可以長(zhǎng)期結(jié)合于宿主細(xì)胞基因中，并可以長(zhǎng)期潛伏下來(lái)，或者病毒復(fù)制，產(chǎn)生大量的子代病毒。

通過(guò)性途徑傳播，HIV 最先感染人的樹(shù)突狀細(xì)胞（DC），HIV和樹(shù)突狀細(xì)胞的DC-SIGN結(jié)合， DC-SIGN是四聚體膜蛋白，末端有植物血凝素連接區(qū)，HIV通過(guò)細(xì)胞膜DC-SIGN糖鏈相互作用和DC-SIGN結(jié)合，帶有HIV的樹(shù)突狀細(xì)胞，在淋巴結(jié)內(nèi)感染表達(dá)CD4和輔助受體的單核巨噬細(xì)胞，稱為順式感染 （infection in cis），也可以通過(guò)DC將HIV提呈給鄰近表達(dá)CD4和輔助受體的CD4+T細(xì)胞，則稱為反式感染 （infection in trans）。

細(xì)胞嗜性和輔助受體： HIV特點(diǎn)是選擇性與CD4分子結(jié)合，有高度的親嗜性。除CD4+的T淋巴細(xì)胞外，已知一些其它細(xì)胞亦能表達(dá)CD4，并能復(fù)制HIV-1.這些細(xì)胞包括血液中的單核細(xì)胞，組織的巨噬細(xì)胞，皮膚的郎罕氏細(xì)胞，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和多核巨細(xì)胞。病毒穿入細(xì)胞，不僅需要CD4受體，還需要第二受體的幫助，通常是趨化因子受體，如CCR5、CXCR4這種受體稱輔助受體，在巨噬細(xì)胞表面的輔助受體為CCR5，在CD4+T細(xì)胞表面的輔助受體為CXCR4，CCR5△32純合子突變，導(dǎo)致CCR5△32缺失，缺失宿主可不感染HIV，CCR5△32雜合子缺失，可使病程進(jìn)展緩慢。根據(jù)輔助受體的不同（CCR5、CXCR4），病毒分為R5和X4毒株，病毒新感染人體以R5株為主，復(fù)制速度慢，病毒量少，稱低/慢型，感染一段時(shí)間后，病毒轉(zhuǎn)化為X4株為主，復(fù)制速度快，病毒量多，稱快/高型，快/高型病毒為合胞體誘導(dǎo)株（SI，病毒培養(yǎng)產(chǎn)生細(xì)胞融合），低/慢性病毒為非合胞體誘導(dǎo)株（NSI）。

HIV動(dòng)力學(xué)：血漿游離病毒半衰期30分鐘，產(chǎn)毒的T細(xì)胞半衰期1.6天，產(chǎn)毒的單核細(xì)胞半衰期15天，整合后不產(chǎn)毒的CD4+淋巴細(xì)胞（記憶細(xì)胞）半衰期可長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，HIV每代2.6d（一個(gè)毒粒釋放-感染另一個(gè)細(xì)胞釋放新的毒粒），因此每年140代或更多的周期，DC細(xì)胞的半衰期15天。HIV高速?gòu)?fù)制每天產(chǎn)生10-12億個(gè)新病毒顆粒，因?yàn)槟孓D(zhuǎn)錄病毒在逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程和轉(zhuǎn)錄RNA過(guò)程不符合細(xì)胞校正機(jī)制，且逆轉(zhuǎn)錄酶缺乏3‘-5’外切核酸的校讀功能，使RNA轉(zhuǎn)錄為DNA時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤， 在復(fù)制周期中核苷酸錯(cuò)誤率大約為10-4/每個(gè)核苷酸，每天突變的HIV-1在1萬(wàn)個(gè)以上。

HIV能耐受低溫而對(duì)高溫敏感，煮沸可迅速滅活，室溫下液體環(huán)境中HIV可存活15天，被HIV污染的物品至少3日內(nèi)有傳染性，液體（即使含10%血清）中的HIV加熱56℃10分鐘即可滅活。干燥狀態(tài)下外界蛋白質(zhì)對(duì)HIV有顯著保護(hù)作用，真空冷凍干燥的血制品加熱68℃72小時(shí)才能保證所含HIV被滅活，HIV對(duì)甲醛、戊二醛、乙醇、鹵族化合物敏感。37℃時(shí)，以下消毒劑處理10分鐘，可滅活HIV，如常用的消毒劑如70%酒精、10%漂白粉、2%戊二醛、4%福爾馬林、35%異丙醇、0.5%來(lái)蘇和0.3%過(guò)氧化氫等均能滅活病毒。消毒效果受以下因素制約：溫度、消毒劑濃度、作用時(shí)間、病毒數(shù)量、病毒株別、有無(wú)其它蛋白質(zhì)及雜質(zhì)。對(duì)紫外線不敏感。