1、逆转录病毒医学知识专逆转录病毒医学知识专题讲座题讲座 逆转录病毒的共同特性如：1.病毒为球形，大小100nm左右，外层为包膜，表面有刺突 2.核心由两条相同的单股RNA组成，在5端通过部分碱基互补配对形成双体结构 3.病毒体含逆转录酶、核酸内切酶和RNA酶 H等酶类，这些酶与病毒核酸的逆转录及病毒的整合作用有关 4.病毒增殖的突出特点是在复制病毒RNA时要通过DNA复制中间型 逆转录病毒医学知识专题讲座2第一节 人类免疫缺陷病毒 人类免疫缺陷病毒（HIV）是获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的病原体，按照英文AIDS音译应为艾滋，俗称艾滋病 AIDS于1981年在美国首次报告 HIV主要有两型，
2、通常称谓的HIV指HIV-1型，世界上的AIDS多由HIV-1所致；1986年在西非又发现一种与HIV-1不同的逆转录病毒，两者的核苷酸序列相差超过40%，称为HIV-2型，只在西非呈地区性流行 逆转录病毒医学知识专题讲座3 一、生物学性状 1 形态与结构 HIV为直径100-120nm大小的球形颗粒，电镜下病毒内部有一圆锥状核心。病毒外层有脂蛋白包膜，其中嵌有gp120和gp41两种病毒特异的糖。前者构成包被刺；后者为跨膜蛋白。病毒核心为20面体对称的核衣壳病毒核心含RNA、逆转录酶和衣壳蛋白逆转录病毒医学知识专题讲座4 HIV结构模式图逆转录病毒医学知识专题讲座5 2 病毒复制 HIV 细
3、胞 融合，核衣壳进入细胞内脱壳释放RNA，进行复制。以RNA为膜版逆行转录产生互补负链DNA，构成RNA：DNA中间体。由 RNA水解酶将亲代RNA去除，再由负链DNA合成互补正链DNA，然后整合到细菌染色体中成为前病毒。当病毒活化时，在宿主细胞的RNA多聚酶作用下，病毒 DNA转录形成RNA。有些RNA经拼接而成病毒mRNA；另一些 RNA经加帽加尾则可作为病毒子代 RNA，mRNA在细胞和糖体上转译成病毒的结构蛋白和调节蛋白。再与病毒子代RNA装配成核衣壳，以出芽的方式释放获得包膜 逆转录病毒医学知识专题讲座6 3 病毒的变异 HIV易发生变异从而使分离的 HIV株间有不同的生物学性状 4
4、 病毒受体与细胞亲嗜性 HIV的主要靶细胞为CD4+T淋巴细胞和单核-巨噬细胞亚群。细胞表面CD4+分子是HIV的主要受体逆转录病毒医学知识专题讲座7 5 培养特征 HIV 仅感染表面有CD4受体的细胞。实验室中常用正常人T细胞经PHA转化3d的培养细胞分离病毒，也可用成人淋巴样白血病人的非整倍体T细胞等进行培养，感染病毒的细胞出现CPE，形成多核巨细胞，出现环形排列的多个核 动物模型可用HIV感染恒河猴和黑猩猩，但感染过程的症状与人的AIDS不同 逆转录病毒医学知识专题讲座8 6 抵抗力 HIV的抵抗力不强，加热56 10min可被灭活，HIV在室温(20-22)可保存活力达7d，按WHO标
5、准，HIV的消毒与彻底灭活必须煮沸(100)20min，高压蒸气灭菌(103.4kpa/121.3)20min。使用化学消毒剂时，在10%漂白粉液、0.5%次氯酸钠、50%乙醇、35%异丙醇、0.3%H2O2或0.5%来苏等消毒液中室温10min保证完全被灭活 逆转录病毒医学知识专题讲座9 二 致病性与免疫性 （一）传染源和传播途径 AIDS的传染源是HIV感染者和AIDS患者。从他们的血液、精液、阴道分泌物、乳汁、唾液、CSF、骨髓及中枢神经组织等标本中均分离到病毒。人的传播途径主要有3种：1 性传播 是HIV的主要传播方式，美国和西方国家以同性恋间性传播为主；而非洲与东南亚地区则以异性性交
6、为主要传播途径逆转录病毒医学知识专题讲座10 2.血液传播 输入带有HIV的血液或血制品，包括骨髓或器官移植、人工授精及共用污染HIV的注射器和针头等 3.垂直传播 胎儿经胎盘从母体获得感染者最多，其次是分娩时经产道感染，由哺乳感染者最少。13岁以前的儿童AIDS患者中约70%的双亲有HIV感染史，故通过母婴传播影响下一代将成为严重的社会问题 逆转录病毒医学知识专题讲座11 (二)临床表现及致病机制 1 HIV感染包括原发感染、潜伏感染、有症状感染及典型AIDS等4个阶段，典型过程约需10年 原发感染 HIV进入机体后病毒开始复制，约在8-12w时出现病毒血症，此期病毒在体内广泛播散，并开始在
7、淋巴样器官种植，3-6w在许多病人(50%-7)体内发展成急性单核细胞增多 症 样 表 现，其 后 大 多 数 病 毒 以 前 病 毒(provirus)的形式整合于宿主细胞染色体内，进入长期的、无症状的潜伏感染；逆转录病毒医学知识专题讲座12 潜伏感染 此期可长达6个月至10年。当机体受到各种因素的激发使潜伏感染的病毒再次大量增殖而引致免疫损害时，才出现临床症状，进入AIDS相关综合征期；AIDS相关综合征(ARC)早期有发热、盗汗、全身倦怠、体重下降、皮疹及慢性腹泻等胃肠道症状，并有进行性淋巴结病及舌上白斑等口腔损害；逆转录病毒医学知识专题讲座13 典型AIDS 出现中枢神经系统疾患，合并
8、各种条件致病菌、寄生虫或其它病毒感染，或并发肿瘤(如kaposi肉瘤)，发展为典型AIDS。估计在感染后10年内约有50%的人会发展为AIDS。AIDS的5年间死亡率约为90%，死亡多发生于临床症状出现后的2年之内 逆转录病毒医学知识专题讲座14 2 HIV感染所致的免疫损害 (1)HIV对CD4细胞的损害 HIV感染和致病主要是CD4细胞在数量和功能上受损，从而引起宿主免疫功能的全面障碍。病人主要表现是以CD4T细胞(TH)减少所致的细胞免疫功能低下，由于CD4T细胞减少而CD8T细胞相对增多，导致CD4CD8比例倒置，免疫调节功能紊乱，包括M的活化、TH对CTL细胞、NK细胞和B细胞的诱导
9、功能降低等 逆转录病毒医学知识专题讲座15 (2)HIV损伤CD4细胞的机制 病毒包膜糖蛋白插入细胞膜或病毒的出芽释放，增加了细胞膜的通透性；HIV增殖时可产生大量未整合的病毒cDNA，对细胞的正常生物合成活性有干扰作；感染T细胞表面的HIVgp120与非感染细胞表面CD4分子结合，介导细胞融合而产生大量多核巨细胞，也使T细胞减少 逆转录病毒医学知识专题讲座16 （4）特异免疫损伤 受感染细胞表面表达HIV 糖蛋白抗原，被T细胞识别或与特异性抗体结合通过ADCC作用破坏细胞 （5）自身免疫损伤 HIV gP120 与T细胞膜上的 MHCII 类分子有一同源区，故抗gp120的抗体能与着T类细胞
10、起交叉反应，造成免疫病理损伤逆转录病毒医学知识专题讲座17 (三)HIV感染的免疫应答 1 HIV感染的免疫 机体感染HIV后产生多种抗体，包括抗gp120等NT抗体，但中和活性较低，主要在急性感染期降低血清中的病毒抗原量，但不能控制病情的发展 HIV感染也可刺激机体细胞产生免疫应答，包括 CTL细胞、NK细胞及ADCC的杀伤活性，但细胞免疫依然不能清除有HIV潜伏感染的细胞 2 病毒感染致免疫病理所引起的细胞损伤逆转录病毒医学知识专题讲座18 病毒能什麽逃逸免疫作用：HIV损伤CD4T细胞，使整个免疫系统的功能失效；病毒基因整合于宿主细胞染色体中，细胞不表达或少表达病毒结构蛋白，使宿主长期呈
11、“无抗原”状态；病毒包膜糖蛋白的一些区段的高变异性，致使不断出现新抗原而逃逸免疫系统的识别；HIV对各种免疫细胞均有损害。故表明机体的免疫力不足以清除病毒，HIV一经感染便终生携带病毒逆转录病毒医学知识专题讲座19 三、微生物学检查法 (一)检测抗体 目前检测的方法有ELISA、IFA、RIA和免疫印迹（Western blot，WB)等。前3种方法具有敏感性好，应用方便的特点，尤其ELISA法目前最为常用。但由于HIV的全病毒抗原与其他逆转录病毒(如HTLV)有交叉反应，而且病毒系芽生释放，病毒包膜中常带有细胞成分，与人血清中的抗HLA抗体亦有交叉反应，易造成假阳性结果。因此这类试验仅用于筛
12、查抗HIV抗体，阳性者尚须进一步用WB法予以确认 逆转录病毒医学知识专题讲座20(二)检测病毒及其组分1.病毒分离 分离正常人淋巴细胞或脐带血淋巴细胞，用PHA刺激并培养3-4d，用以接种病人血液的单个核细胞、骨髓细胞、血浆或CSF等，经2-4W培养后，如有病毒生长，则如能出现CPE，尤其见到多核巨细胞，说明有病毒增殖。可用IFA法检测培养细胞中的HIV抗原，或用生化方法检测培养液中的逆转录酶活性，也可用电镜检测HIV颗粒来证实 逆转录病毒医学知识专题讲座21 2.检测病毒抗原 常用ELISA法检测衣壳蛋白P24。P24多出现于HIV感染的急性期，而在漫长的潜伏期中为阴性。到出现典型的AIDS
13、症状时，P24又可重新升高 3.检测核酸 应用核酸探针检测整合在细胞中的前病毒DNA片段，可确定细胞中潜伏感染的HIV。应用PCR检测HIV的前病毒DNA，或用逆转录PCR检测病毒RNA，均可检出标本中微量的HIV基因组 逆转录病毒医学知识专题讲座22 四、防治原则 WHO和包括我国在内的许多国家都制定了控制HIV感染的措施。1 一般措施包括：建立HIV感染和AIDS的监测网络，控制疾病的流行蔓延；进行广泛的宣传教育，取缔娼妓，防止STD流行，抵制吸毒等社会弊病；检测高危险人群包括供血员同性恋、静脉注射毒品成瘾者、血友病患者，国外旅游者和外事使馆人员等；禁止进口血液制品，如凝血因子等；加强国境
14、检疫、严防传入 逆转录病毒医学知识专题讲座23 2 在特异性预防方面，近年来探索过多种研制HIV疫苗的途径，如用基因工程生产的HIV包膜抗原(gp120)，或合成病毒核心抗原的多肽疫苗(P18)，或用HIV的包膜基因与痘苗病毒重组，构建重组的痘苗病毒疫苗等。目前，部分重组疫苗已在进行人体试验阶段。逆转录病毒医学知识专题讲座24 3 AIDS的治疗包括：阻抑病毒逆转录酶活性的核苷类似物如叠氮胸苷(AZT)，双脱氧胸苷(ddcC与双脱氧胞苷(ddI)等；非核苷类逆转录酶抑制剂；蛋白酶抑制剂，如赛科纳瓦、瑞托纳瓦 以及英迪纳瓦等 逆转录病毒医学知识专题讲座25 目前，联合交替使用2种HIV逆转录酶抑
15、制剂和1种HIV蛋白酶抑制剂,所谓的“鸡尾酒疗法”可以有效地把血液中的HIV含量减少到最低(外周血中测不出HIV或其RNA)，因而能减轻症状及延缓生命。但无法清除整合在CD4细胞染色体上的前病毒。因此，不能从体内彻底清除HIV 逆转录病毒医学知识专题讲座26第二节 人类嗜T细胞病毒 在逆转录病毒中大部分属于RNA肿瘤病毒，在感染细胞中不引起CPE，而是能转化细胞诱发肿瘤。1978年从T细胞白血病患者的淋巴结和外周血淋巴细胞中，观察到一种有中央位类核的C型病毒颗粒，命名为人类嗜T细胞病毒 或人类T细胞白血病病毒(HTLV)。后从1例毛细胞白血病患者的外周血中分离出另一种嗜T细胞病毒，称为HTLV
16、-型。将最初发现的称HTLV-型 逆转录病毒医学知识专题讲座27 一 生物学性状 1 形态结构 HTLV-型和HTLV-型在电镜下呈圆形，直径大约100nm，有包膜，包膜表面有刺突，刺突上嵌有特异性糖蛋白（gp120），能与CD4受体结合，与病毒的感染、侵入细胞有关。内层衣壳P18、P24两种结构蛋白。中心含病毒RNA及逆转录酶 逆转录病毒医学知识专题讲座28 二、致 病 性 HTLV-型与型是引起人类肿瘤的逆转录病毒。1 传播途径 HTLV的感染可通过输血、注射、性交等方式水平传播；也可通过胎盘、产道和哺乳等途径在母婴间垂直传播 逆转录病毒医学知识专题讲座29 2 所致疾病 HTLV-型可引
17、起成人T细胞白血病，多为40岁以上的成人发病。T细胞大量增生，转化、癌变，淋巴结及肝、脾肿大，并发高钙血症、皮肤红斑、皮疹、结节等，预后不良。此外，HTLV-型尚可引起热带痉挛性下肢轻瘫和B细胞淋巴瘤 HTLV-II型则引起毛细胞白血病和慢性CD4+细胞淋巴瘤 逆转录病毒医学知识专题讲座30 3 HTLV致病机理 HTLV-型与型诱发白血病的机理尚未完全清楚。它不含有病毒癌基因或细胞癌基因，目前认为，HTLV所致的T细胞白血病是一个多阶段演发过程。HTLV首先吸附CD4T细胞并使其激活，CD4细胞膜上则出现IL-2受体，继而病毒基因组以前病毒的形式整合于宿主染色体中。前病毒的启动使IL-2的基
18、因失控，导致IL-2过量逆转录病毒医学知识专题讲座31 产生 过量的IL-2与感染病毒的CD4细胞膜上的IL-2受体结合，导致CD4细胞的大量增殖。由于HTLV前病毒DNA并不需整合到某一特定细胞基因部位，它们可以整合在不同细胞染色体上，并使细胞转化成为不同克隆。当这些细胞继续增殖时，某个克隆中个别细胞的染色体如果发生变化，这个细胞就会演发为白血病细胞逆转录病毒医学知识专题讲座32 三 诊断与防治 诊断所用的方法与HIV相同 目前无特效疫苗进行预防 抗病毒药中只有三磷酸化的3-叠氮-2、3二脱氧胸腺嘧啶核苷（AZT）有一定疗效逆转录病毒医学知识专题讲座33第34章 狂犬病病毒 狂犬病病毒 是弹
19、状病毒科 狂犬病毒属 的一种嗜神经性病毒。病毒主要在野生动物(如狼、狐狸、臭鼬、浣熊、蝙蝠等)及家畜(如狗、猫等)中传播。人主要是被病兽或带毒动物咬伤而感染。狂犬病是严重危害人民生命安全、人畜共患的自然疫原性传染病。目前尚无有效的治疗方法，一旦发病死亡率几乎达100%。因此，预防狂犬病尤其重要 逆转录病毒医学知识专题讲座34 一 生物学性状 1 病毒形态结构 狂犬病病毒形态似子弹状，一端钝圆，另一端扁平。核心为ssRNA，外绕以螺旋对称排列的蛋白质衣壳，表面有脂蛋白包膜，其包膜上有许多糖蛋白刺突，与病毒的感染性和毒力相关 狂犬病毒电镜图逆转录病毒医学知识专题讲座35 2 病毒的培养 病毒的动物
20、感染范围较广。在易感动物或人的中枢神经细胞(主要是大脑海马回的锥体细胞)中增殖时，在胞质内形成嗜酸性包涵体，称内基小体(Negri body)，呈圆形或椭圆形，可作为诊断狂犬病的指标 过去认为，狂犬病病毒只有一个血清型，近年应用肽链图谱法研究发现，各分离株的抗原性有差同，狂犬病病毒的毒力可发生变异 逆转录病毒医学知识专题讲座36 二 致病性与免疫性 1 感染途径 带病毒动物咬伤 病毒随犬唾液经伤口进入人体内。病毒在入侵部位的肌肉细胞中增殖，然后通过神经肌肉接头侵入周围神经，以细胞-细胞间传递形式上升到神经节直至中枢神经系统。在脑组织中病毒迅速增殖扩散，沿传出神经传至唾液腺及其他组织 逆转录病毒
21、医学知识专题讲座37 人被狂犬咬伤，发病率为30%-60%。咬伤后能否发病，与受伤部位、伤势程度及病畜唾液中的病毒量有关。潜伏期通常为3-8w。短者10d，长者可达数年 逆转录病毒医学知识专题讲座38 2 临床表现 咬伤部位距头部愈近、伤口愈深、伤者年龄愈小，则潜伏期越短。患者早期症状有不安、发热、头痛、乏力、伤口周围感觉异常、流泪、流涎等。继而兴奋性极度增高，狂燥不安，吞咽或饮水时喉部肌肉受刺激而发生痉挛，甚至对水声或其他轻微的刺激也异常敏感。常常出现特有的痉挛症状。病人视水而生畏，痛苦不堪，故狂犬病亦名恐水症。发病3-5d后，病人转入麻痹、昏迷，最后因呼吸、循环衰竭而死亡 逆转录病毒医学知
22、识专题讲座39 3 免疫力 狂犬病病毒感染机体后可诱使机体产生抗体。此抗体有中和游离状态的病毒、阻断病毒进入神经细胞内的作用。接种疫苗所获得的防止发病效果可能与此有关。但抗体对已进入神经细胞内的病毒难以发挥作用。同时也可能产生免疫病理反应而加重病情 逆转录病毒医学知识专题讲座40 三 微生物学检查法 人患狂犬病，根据被动物咬伤史并结合典型的临床症状可做出诊断。所以，病人进行微生物学诊断的实际意义不大逆转录病毒医学知识专题讲座41 四 防治原则 捕捉消灭野犬，加强家犬的管理和普及接种犬用狂犬疫苗是预防狂犬病的重要措施 1 伤口处理 用20%肥皂水、清水充分冲洗数分钟，然后用70%酒精及5%碘酒涂
23、檫 2 被动免疫 伤口周围用抗狂犬病病毒免疫球蛋白作浸润性注射。剂量为40IUkg 3 疫苗接种 用地鼠肾原代细胞或人二倍体传代细胞制成的灭活疫苗，一般于伤后第1、3、7、14、28d各肌注1ml，免疫效果良好 重组疫苗与亚单位疫苗的研制正在进行中 逆转录病毒医学知识专题讲座42逆转录病毒医学知识专题讲座44 一 生物学性状 人乳头瘤病毒（HPV）呈球型、二十面体立体对称结构，无包膜的。核酸为双股环状DNA。应用基因克隆和分子杂交方法，现已发现HPV有60多个型，各型之间同源性少于50%，型内之间同源性大于50%，但限制性内切酶片段不同的称为亚型 目前，HPV尚未能在组织细胞培养成功逆转录病毒
24、医学知识专题讲座45 HPV对皮肤和粘膜上皮细胞具有高度的亲嗜性，病毒在上皮细胞内复制，诱导上皮细胞增殖，表皮变厚，拌有棘细胞增生和某些程度表皮角化，在颗粒层长出现嗜酸性包涵体。上皮增殖形成乳头状瘤，也称疣逆转录病毒医学知识专题讲座46 二 致病性与免疫性 人是HPV的唯一自然宿主，其传播主要通过直接接触为主，也可通过间接接触传播，如共用毛巾、洗澡、游泳而传播。生殖器感染主要通过性接触传播。新生儿可通过产道引起传播 不同型别的HPV侵犯的部位和所致的疾病也不尽相同（见表）病后可以产生抗体，但无保护作用。非特异免疫底下者青年扁平疣的患并率高 逆转录病毒医学知识专题讲座47 HPV型别与疾病相互关
25、系 疾病 HPV型别 跖疣 1、4 寻常疣 1、2、4 扁平疣 3、10 屠夫寻常疣 7 疣状表皮增生异常 5、8、9、12、14、15、17、19-25、36 喉乳头瘤、口腔乳头瘤 6、11 尖锐湿疣 6、11 宫颈上皮内瘤与宫颈癌 16、18、31、33逆转录病毒医学知识专题讲座48 三 微生物学检查 近年，用免疫组化方法检测病变组织中HPV抗原，用核酸杂交和PCR检测HPV和DNA序列，以广泛用于疣的确诊和HPV致病的关系的研究。其血清学检查尚未开展逆转录病毒医学知识专题讲座49第35章 朊 粒50 一 生物学性状 朊粒不具有病毒结构和未检出病毒基因组，纯化的prion是由蛋白酶K抗性蛋
26、白组成的多聚体，分子量为（27-30）103 故称PrP27-30属于疏水性糖蛋白。目前认为，有两种PrP，一种是存在与病变细胞中的分别写为PrPsc；一种是正常细胞写作 PrPC。两种蛋白的三级结构不同 逆转录病毒医学知识专题讲座51 PrPsc 和 PrPC 的区别：PrPC：有4个-螺旋，没有-折叠，对蛋白酶K敏感，正常动物组织中只有PrPC，通常情况下无害，也存在与感染动物脑组织中 PrPsc：有2个-螺旋和4个-折叠，对蛋白酶K不敏感，只存在感染动物脑组织中具有致病性和感染性 抵抗力：对福尔马林、蛋白酶、热（80）、电离辐射和紫外线的抵抗力强 逆转录病毒医学知识专题讲座52 二 致病
27、性与免疫性 1 致病机制 关于PrP在感染的细胞内如何增殖的机制尚不清楚。有人提出PrPsc 先与细胞表面的PrPC结合，触发PrPC转变为更多的PrPsc。大量的PrPsc从细胞释放后在脑组织中聚合组成特殊的淀粉样斑块，进一步发展为海绵样脑病 逆转录病毒医学知识专题讲座53 2 所致疾病 （1）震颤病或库鲁病 （2）克-雅病（CJD）及克雅病变种（CDJ）（3）Gerstmann-Straussler综合征 （4）致死性家族失眠征 （5）羊瘙痒病 （6）牛海绵脑病，俗称疯牛病 （7）传染性雪貂白质脑病 （8）大耳鹿慢性消耗病逆转录病毒医学知识专题讲座54 Prion病的共同特征是：潜伏期长，引起致死性中枢神经系统的慢性退化性疾病。临床表现为痴呆、共济失调、震颤等症状 机体对传染性蛋白因子不产生免疫应答逆转录病毒医学知识专题讲座55 三 诊断与防治 取新鲜或低温冻存的脑组织，采用特异性抗体作免疫印迹或免疫组化检查蛋白酶抗性的PrP 无治疗方法。由于prio对各种理化因素的抵抗力强，高压 134处理1h，化学消毒时需用 5%次氯酸钠或1mol/L的氢氧化纳浸泡手术器械 1h，以彻底灭活prion因子逆转录病毒医学知识专题讲座56
