33逆转录病毒

第三十三章 逆转录病毒 Retrovirus

芦宝静 安徽医科大学

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

1

逆转录病毒科(Retrovixidae)是一类含逆转录酶 的RNA病毒。按其致病作用可分为3个亚科： 肿瘤病毒亚科 (Oncovirinae) 泡沫病毒亚科 (Spumavirinae) 慢病毒亚科 (Lentivirinae)

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

2

逆转录病毒科病毒的分类

属 名 成员代表 小鼠乳腺瘤病毒 鼠白血病病毒 Mason-Pfizer猴病毒 禽白血病病毒 人泡沫病毒 人嗜T淋巴细胞病毒I型 人免疫缺陷病毒 哺乳动物B型肿瘤病毒属 哺乳动物C型逆转录病毒属 D型逆转录病毒属 禽C型逆转录病毒属 泡沫病毒属(Spumavirus) 人嗜T淋巴细胞病毒-牛白血病病毒属 慢病毒属(Lentivirus)

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

3

逆转录病毒的共同特征：

有包膜的球形病毒，直径80～120 nm 病毒核心中含有依赖RNA的DNA多聚酶 基因组含两条相同的RNA 复制通过DNA中间体，并整合于宿主细胞染色体中形 成前病毒 病毒出芽增殖 一般不杀死感染细胞，多数成员能引起肿瘤

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

4

对人致病的反转录病毒主要有：

RNA肿瘤病毒亚科的人类嗜T淋巴细胞病毒 (HTLV), 为成人 T淋巴细胞白血病的病原体。 属于慢病毒亚科的人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency Virus, HIV), 是人类艾滋病 的病原体。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

5

第一节 人类免疫缺陷病毒

Human immunodeficiency virus, HIV

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

6

1983年，法国巴斯德研究所的病毒学家Montagnier等 首次从一例慢性淋巴腺病患者的淋巴结中分离到一株 新逆转录病毒，称为淋巴腺病相关病毒(LAV) 。 1984年，Gallo、Levy等先后分离到相同的病毒，分别 称之为人类嗜T淋巴细胞病毒III型(HTLV-III)和获得性 免疫缺陷综合征相关病毒(ARV) 。 1986年，国际病毒分类委员会将它们统一命名为人免 疫缺陷病毒(HIV) 。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

7

一、生物学性状 （一）分类及型别

属于逆转录病毒科慢病毒属 。 HIV感染人类的主要有两型：HIV-1和HIV-2 世界上的AIDS大多由HIV-1所致；HIV-2只 在西非呈地区流行。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

8

生物学性状

（二）形态与结构

球形，直径约100-120nm 包膜 脂质双层 易变区与细胞膜受体结合 gp120中和抗原 恒定区 包膜糖蛋白 gp41 跨膜蛋白，具有膜融合活性

基质蛋白 p17 核衣壳 P24衣壳蛋白，特异性最高

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

9

生物学性状

HIV颗粒的结构图

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

10

生物学性状

电镜下HIV病毒体呈球 形，直径

约100~120nm 成熟的HIV-1呈现一致 密的圆锥状核心和一个 病毒包膜

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

11

生物学性状

（三）基因组的结构特点

HIV的基因组为单正链的RNA在5′端通过 氢键相互连接形成的二聚体，全长约9700碱 基，含有三个结构基因及六大调控基因。 前病毒基因组5′端和3′端有一段相同的 核 苷 酸 序 列 ， 称 为 长 末 端 重 复 序 列 (long terminal repeat，LTR) 。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

12

生物学性状

HIV-1和HIV-2的基因组结构图

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

13

生物学性状

GAG基因

gag基因编码先编码一个55 KD的前体蛋白（P55） 在蛋白酶作用下裂解形成 衣 壳蛋白CA和基质蛋白MA CA(P24)形成锥体核 MA（P17）附着脂质双层膜 的内层，起稳定作用

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

14

生物学性状

ENV基因

env基因编码包膜糖蛋白的前 体GP160。 在蛋白酶作用下裂解成GP120 和GP41。 GP120：其高变区的V3肽段 与宿主细胞表面的CD4分子结 合部位；亦是与中和抗体结 合的位点。 GP41：具有介导病毒包膜与 宿主包膜融合的作用。

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

15

生物学性状

POL基因

pol基因表达融合蛋白P160， 然后水解成3个片段P11， P66/51和P32。 P11是蛋白水解酶：抗病毒位 点。 P66/51是逆转录酶，具有逆转 酶、核糖核酸酶H、DNA多聚 酶活性。 P32是整合酶。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

16

生物学性状

调节基因及功能

Tat：与TAR结合，刺激HIV RNA的转录 。 Rev：与RRE结合，转运HIV RNA出核 。 Vif：影响病毒核心的形态和逆转录,作用于病毒的装配。 Vpr：促进病毒增殖和病变效应。 Vpu：影响病毒的出芽；促进CD4内吞 。 Nef：激活CD4淋巴细胞；促进MHC和CD4内吞；增加 病毒颗粒的传染性；防止受感染细胞的凋亡。 Vpx：促进PIC入核 。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

17

生物学性状

（四）病毒的复制

逆转录酶 ssRNA cDNA形成RNA:DNA中间体

mRNA→蛋白质

DNA聚合酶

整合酶 dsDNA 前病毒

子代RNA

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

18

生物学性状 病 毒 的 复 制 周 期

生物学性状

（五）病毒的变异

HIV RT酶所介导的核酸合成有着很高的突变 率，突变包括替代、缺失和插入成为病毒快速 进化的基础，使得病毒产生了多种型、组、亚 型、株 此类抗原的变异与病毒能逃避机体的免疫压 力，形成持续感染密切相关

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

20

生物学性状

（六）培养特性

在体外，HIV能感染CD4+T细胞和巨噬细 胞。 HIV亦可在某些建株的T细胞株(H9、CEM) 中增殖，感染后细胞出现不同程度的

病变， 在培养液中可测到逆转录酶活性，在培养细 胞中可查到病毒的抗原。 动物模型：恒河猴及黑猩猩。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

21

生物学性状

（七）抵抗力

对理化因素的抵抗力较弱，含病毒的液体或血清 56℃加热10min即可被灭活。 一般化学消毒剂处理10~30 min，均有灭活作用。 冻干的血制品需68℃加热72h才能保证污染病毒的 灭活 。 病毒在室温可保存活力达7d 。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

22

二、致病性与免疫性 （一）感染源与传播途径

感染源 HIV无症状携带者和艾滋病患者 传播途径 性接触传播 接触污染的血液及血制品传播 母婴传播

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

23

致病性与免疫性

（二）感染过程

急性期 无症状期或潜伏期 发病期或艾滋病期

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

24

致病性与免疫性 1.急性期

感染后的1~3周内，感染者可表现出 类似单核细胞增多症的症状，如发 热、头痛、咽炎、淋巴结肿大、腹 泻、皮疹、甚至脑炎。 2~4周起抗HIV抗体及CTL的出现对病 毒的复制形成抑制，病毒血症减轻， 各种症状也减轻和消失。 大多数病毒以前病毒形式整合于宿主 细胞染色体上长期潜伏。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

25

致病性与免疫性 2.无症状期或潜伏期

经过3~4月后，机体产生一定免疫力，不能彻 底清除病毒，病毒维持在相对低水平。 此期可持续数年，不表现临床症状。 病毒持续增殖，血液中的CD4+细胞以每年60 个/ mm3的速度下降 免疫系统渐进性衰退。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

26

致病性与免疫性 3.发病期或艾滋病期

严重细胞免疫缺陷：CD4+TH急剧下降。 各种致死性机会感染：巨细胞病毒、鸟型–胞 内分枝杆菌、白假丝酵母菌、卡氏肺孢菌感染 等。 恶性肿瘤：kaposi肉瘤、恶性淋巴瘤。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

27

致病性与免疫性

（三）HIV所致免疫损害

HIV感染对机体最重要的损害是免疫系 统，尤其是细胞免疫系统的进行性破坏，包括T 细胞、B细胞、单核-巨噬细胞、NK细胞，但最 主要的是CD4+ T细胞的破坏，表现为： CD4 + T 细胞减少，功能受损， CD4/CD8比例倒置。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

28

致病性与免疫性

（四）HIV损伤CD4+ T细胞的机制

病毒复制的直接杀伤作用 病毒感染所致的间接损伤 抑制CD4+ T淋巴细胞的产生

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

29

致病性与免疫性

（五）HIV感染的免疫应答

体液免疫 中和抗体对病毒有抑制作用，病毒可通过变异和遮蔽中和 抗原表位的方式来逃避该类免疫 。 细胞

免疫 细胞免疫反应对HIV感染有清除作用 ，感染晚期，特异性 CTL明显下降，对病毒复制的抑制作用也明显减弱。 其他 干扰素、其他一些细胞因子、趋化因子也对HIV的感染有 抑制作用

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

30

三、微生物学检查法 （一）检测抗体

初筛：主要的方法有ELISA有一定的假阳性。 确证试验：

蛋白质印迹(western-blot,WB)，分别检测出针对各 种HIV抗原的抗体，敏感性和特异性均较ELISA法 高，是HIV血清学检测中最常用的确证性试验 RIA是用放射性核素标记HIV蛋白检测抗HIV抗 体，其敏感性和特异性最高，也用做确证性试验

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

31

微生物学检查法

（二）检测病毒及其组分

病毒分离：当出现CPE后，可用间接免疫荧光法 检测培养细胞中的病毒抗原以确定HIV的存在。 测定病毒抗原：用ELISA检测HIV的核心蛋白 P24。 测定病毒核酸：用逆转录聚酶链反应(RT-PCR)、 分枝DNA检测法(bDNA)定量检测血浆中的HIV RNA

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

32

四、HIV感染的治疗、预防与控制 （一）抗病毒药物治疗

临床上用于治疗ADIS的药物分三类： (1)核苷类似物抗RT药物 ：如AZT、3TC、ddI、ddC和d4T (2)非苷类似物抗RT药 (3)蛋白酶抑制剂 联合使用一种抗PR药物加两种抗RT药物的疗法（HAART疗 法) 能有效的抑制病毒的复制，延长病毒产生耐药性的时间 并延长病人寿命，从而使长期缓解成为可能。

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

33

治疗、预防与控制

（二）HIV疫苗

HIV疫苗研究遇到最大的问题是病毒的多样性 和易变性 ，因此要得到具有广泛保护性的疫苗 有困难。目前研究得最多的是： 基因工程亚 单位疫苗； 合成寡肽疫苗； 重组病毒活载体疫苗。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

34

治疗、预防与控制

（三）HIV感染的控制措施

普遍开展公众健康教育 在任何性生活中使用安全套。 不能共用任何针头和注射器。 所有可能接触HIV的妇女必须在怀孕前进行 HIV抗体检测。 艾滋病感染的母亲应避免母乳喂养 。

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

35

治疗、预防与控制

对HIV感染者应采取必要的控制措施 告知其该病毒感染是终身感染，并最后会致病； 虽然尚无症状，但可传染给别人，应作定期随访； 应禁止捐献血液、血浆、器官、精子及其他组织； 应持续并正确使用安全套，避免性传播； 应禁止共用针头、牙签剃须刀等血污染的物品；

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

36

治疗、预防与控制

应告知其子女是获得性AIDS的高危人群，应避 免怀孕及生育； 偶发事故引起出血所污染的物品

应用新鲜的 1:10稀释的家用漂白粉清洗； 所用过穿刺针头、牙科器具等应高压灭菌，或 安全丢弃； 在求治其他疾病时，应主动告知有关医疗工作 者以便采取适当措施防止传播；

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

37

治疗、预防与控制

其抗HIV抗体的检测结果应告知有可能被其感染 的人(如性伙伴、共用针头者等)； 除非是有可能将其血液或体液污染别人的工作， 大部分的感染者不须变更工作； 在健康卫生部门工作的感染者应特别当心以防止 传播给病人； 被感染的儿童应被允许入学，但学龄前儿童因其 不能控制自己的行为(如咬人等)，建议对其采取 更严格的措施。

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

38

第二节 人类嗜T细胞病毒

Human T-cell leukemia viruses，HTLV

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

39

一 、生物学性状

球形颗粒，直径约100nm 病毒基因组结构与HIV相似 已发现有3种型别HTLV，分别为HTLV1、HTLV-2和HTLV-5

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

40

二、致病性

HTLV感染可致成人T细胞白血病、热带下肢痉 挛、B细胞淋巴瘤、毛细胞白血病以及免疫缺 陷等病症 HTLV感染还能引起免疫抑制 HTLV感染以HTLV-1为主，主要通过性交、输 入污染的血和血制品以及共用注射器等方式传 播

医学微生物学（配套课件） 科学出版社

41

三、微生物学检查法与防治原则

检测患者血液中的抗-HTLV抗体 PCR法可用来检测病毒的核酸 尚没有抗HTLV的特效药物和疫苗

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

42

复习思考题

简述逆转录病毒的生物学特点。 简述HIV的微生物学检查方法。 简述HIV的预防与控制措施。

医学微生物学（配套课件）

科学出版社

43