1、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
人类免疫缺陷病毒2型(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艾滋病的反转录病毒。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。最近发现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最强,而外膜蛋白交叉反应最弱。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,从感染到发展成艾滋病所需的时间也要长得多。
3、HIV-1及HIV-2灭杀方式。
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。