《微生物基礎(chǔ)》作業(yè)

——艾滋病感染過程及HIV致病機理

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艾滋病感染過程及HIV致病機理

艾滋病，即獲得性免疫缺陷綜合征，英文名稱AcquiredImmuneDeficiency

Syndrome，AIDS。是人類因為感染人類免疫缺陷病毒（HumanImmunodeficiency

Virus，HIV）后導(dǎo)致免疫缺陷，并發(fā)一系列機會性感染及腫瘤，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死

亡的綜合征。目前，艾滋病已成為嚴(yán)重威脅世界人民健康的公共衛(wèi)生問題。1983

年，人類首次發(fā)現(xiàn)HIV。目前，艾滋病已經(jīng)從一種致死性疾病變?yōu)橐环N可控的慢

性病。因此，了解艾滋病感染過程及HIV致病機理對艾滋病的控制起重要作用。

一、艾滋病的感染過程

1、傳染源

病人和無癥狀帶毒者為傳染源。病毒存在于血液、精液、子宮、分泌物、唾液、淚

液和汁中。

2、傳播途徑

HIV可以通過無癥狀的HIV感染者而傳播。也可以從艾滋病患者傳給他人。目前流行

病學(xué)研究已經(jīng)明確證實了HIV/AIDS傳播有三大傳播途徑，即性接觸傳，血液傳播和母嬰傳

播。

（1）性接觸播：包括同性與異性之間的性傳播。大多數(shù)人是通過與某個已經(jīng)感染了

HIV的人而染上該病毒。和門是性傳播HIV的主要途徑。傳播可以通過陰

道、直腸以及尿道濕潤的粘膜內(nèi)皮，也杰以通過皮膚或口腔粘膜的破損或傷口處，伴隨著精

液，血液或/宮頸分泌手從已感染HIV的一方傳染到另一方。男性同性戀中的傳播中

的傳播方式主要是，這是因為門和尿道表面是由脆弱的柱狀上皮細(xì)胞構(gòu)成，富于血管，

時易受損傷，使HIV易于侵入血液。男性同性戀中和亂交更易助長HIV的傳播。

世界衛(wèi)生組織報道，近年來在全球的異性戀之間傳播艾滋病的情況也正在不斷增加，全世

界范圍內(nèi)通過性接觸傳播的病例占3/4，在我國約為20%。

（2）血液傳播：其方式有多種，可通過(1)輸入含有HIV的血液，血液成分或血液制

品;(2)移植或接受了HIV感染的器官，組織或精液。(3)通過污染的針頭經(jīng)注射途經(jīng)傳。歐

美各國已有不少因輸血或使用血液制品播散的報道。靜脈注射藥癮者的HIV的感染亦高，

藥癮患者相互間用未經(jīng)消毒的注射器和針頭，也是HIV的重要傳播途徑。

（3）母嬰傳播：由帶HIV的母親通過胎盤傳給嬰兒或嬰兒在通過產(chǎn)道時感染獲得。

近年來，這種由母嬰垂直傳播的方式隨著育齡期婦女的艾滋病患者的增多而日益增多。母嬰

傳播的機率為15-30%。

3、人易感性

任何年齡均易感，與個人生活方式，衛(wèi)生習(xí)慣和社會因素有關(guān)，49歲以下性活躍期的

青壯年發(fā)病率高。任何女性或男性如果具有可以引起HIV進入其身體的某種行為，都有染

上HIV的可能。近年來女性感染者有上升趨勢。西方和亞洲某些地區(qū)婦女HIV感染率較高，

其出生胎兒受染率也高。小兒感染HIV后，潛伏期短，發(fā)病急，死亡迅速。

二、HIV致病機理

1、HIV的細(xì)胞嗜性：

HIV侵入后，通過與細(xì)胞表面的CD

4

受體結(jié)合，在輔助受體

(fusin，CCR5等)的參與并相互作用下，主要感染CD

4

+T淋巴細(xì)胞，

并在其內(nèi)增殖復(fù)制，使CD

4

+T細(xì)胞大量損耗，病毒釋出至血液形成HIV

+血癥，致使感染向全身擴散；更多的CD

4

T細(xì)胞被感染和破壞。HIV

還通過其他受體，如Fc及補體受體、腦細(xì)胞及腸上皮細(xì)胞的半糖

神經(jīng)氫酸酶等感染其他細(xì)胞，HIV可侵入巨噬細(xì)胞，并隨該細(xì)胞至體

內(nèi)許多組織，造成多臟器損傷。所以，除CD

4

+T細(xì)胞外，HIV還感染

單核巨噬細(xì)胞、濾泡樹突狀細(xì)胞、腦星狀細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞、血管

內(nèi)皮細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞和腎臟組織細(xì)胞等，引起不同程度病理損害，

而機體免疫系統(tǒng)首當(dāng)其充，損害也是最嚴(yán)重。由于體內(nèi)大量CD

4

+T細(xì)

胞被破壞和功能障礙，最終導(dǎo)致機體免疫缺陷。

2、HIV感染導(dǎo)致體內(nèi)CD

4

+T細(xì)胞耗竭：

感染HIV后直至發(fā)展為艾滋病需要經(jīng)過數(shù)年及至更長的時

間。由于大量CD

4

+T細(xì)胞被HIV破壞，致使機體免疫功能障礙。HIV

感染導(dǎo)致CD

4

+T細(xì)胞耗竭的原因主要是：

(1)HIV侵入CD

4

+T細(xì)胞，在其中增殖，使CD

4

+T細(xì)胞溶解和破壞；

或因HIV復(fù)制后芽生釋出，引起細(xì)胞膜損傷和功能障礙而導(dǎo)致細(xì)胞損

害；

(2)受HIV感染的CD

4

+T細(xì)胞表面所表達的病毒糖蛋白分子

gp120，可與多個未感染的CD

4

+T淋巴細(xì)胞表面的CD4分子結(jié)合形成融

合細(xì)胞，導(dǎo)致更多的CD

4

+T淋巴細(xì)胞溶解；

(3)從感染細(xì)胞表面脫下的游離gp120分子，與未感染的CD

4

+T

淋巴細(xì)胞結(jié)合，在抗體和補體參與下受K細(xì)胞攻擊而受損(ADCC作

用)；

(4)HIV感染CD

4

+T細(xì)胞前體(骨髓干細(xì)胞)使CD

4

+T細(xì)胞生成減少；

(5)HIVgp120能誘導(dǎo)感染的和未感染的CD

4

+T細(xì)胞程序死亡；此

外，還可能因HIV感染所致導(dǎo)的自身免疫反應(yīng)，導(dǎo)致CD

4

+T細(xì)胞損耗。

+除CD

4

T細(xì)胞外，其他免疫細(xì)胞也會受HIV感染的影響和破壞。

單核-巨噬細(xì)胞表面也具有HIV受體，但其感染率很低，受感染后也

很少導(dǎo)致溶解和死亡，因而往往成為HIV在體內(nèi)長期貯存的場所，并

將HIV呈遞至其他組織和器官，如攜帶HIV進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。HIV

對單核—巨噬細(xì)胞致病變較輕，但仍可使一定數(shù)量的細(xì)胞功能受損，

處理抗原能力降低。在HIV感染初期，B淋巴細(xì)胞可能由于HIV或其

蛋白直接刺激而被激活，使周圍血中B淋巴細(xì)胞數(shù)量增加，并自發(fā)分

泌免疫球蛋白，導(dǎo)致血中IgG和IgA水平升高。爾后B細(xì)胞功能異常，

則表現(xiàn)對新抗原刺激反應(yīng)性下降，抗體生成降低，機體對細(xì)菌等病原

的易感性增加。又由于HIV直接和間接作用，使機體的CD

8

+T細(xì)胞和

NK細(xì)胞失去抗病毒活性。最終導(dǎo)致整體的免疫功能缺陷，從而誘發(fā)

一系列機會性感染和腫瘤的發(fā)生。

HIV感染初期的病毒血癥期，伴有或不伴有臨床癥狀，隨后則為

臨床潛伏期，此階段體內(nèi)免疫機制使病毒控制在低水平復(fù)制狀態(tài)，外

周血中被HIV感染的細(xì)胞數(shù)量很少，大約在10個受HIV感染細(xì)胞中

只有1個能復(fù)制病毒，其余9個細(xì)胞內(nèi)的HIV呈潛伏型，難以在PBMCs

中發(fā)現(xiàn)有病毒基因表達，而淋巴組織中的HIV遠(yuǎn)多于PBMCs。在淋巴

細(xì)胞中HIV還可通過細(xì)胞一細(xì)胞播散。

3、促使?jié)摲虷IV激活、增殖，發(fā)展為艾滋病的有關(guān)因素：

(1)所感染病毒株的表型(phenotype)感染HIV后，在病毒

刺激下機體相繼發(fā)生特異性細(xì)胞免疫和特異性體液免疫反應(yīng)產(chǎn)生中

和抗體。在其免疫壓力下，體內(nèi)增殖快、毒力高的S1病毒株發(fā)生變

異成為增殖慢、毒力低的NS1病毒株。無癥狀感染者一般分離不到

SI病毒株，CD

4

+T細(xì)胞總數(shù)下降也較慢。如果所感染的HIV毒株由NSI

變成SI株，則往往表明感染者的病程進展加快，即將進入或已經(jīng)進

入艾滋病期。

(2)體內(nèi)輔助T淋巴細(xì)胞Th類型和細(xì)胞因子Th-1和Th-2細(xì)胞

分別產(chǎn)生I型(IL-2、IFN-γ等)和II型(IL-4、IL-6、IL-10)細(xì)胞

因子。在無癥狀期，體內(nèi)Th細(xì)胞以Th-1為主。Th-1細(xì)胞分泌的IL-2

激活并維持著CD

8

+T細(xì)胞的抗HIV活性，而IL-10能阻止Th-1細(xì)胞產(chǎn)

生IL-2。故認(rèn)為體內(nèi)Th-1為主轉(zhuǎn)向以Th-2為主，是無癥狀期到艾

滋病期過渡的關(guān)鍵。此外，在艾滋病期患者體內(nèi)單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生腫

瘤壞死因子α(INF-α)的活性增強，血清中TNF-α水平升高。TNF-α

能促進T細(xì)胞內(nèi)HIV復(fù)制；IL-6、IL-10能協(xié)同增強HIV復(fù)制。

(3)體內(nèi)CD

8

+T細(xì)胞活性CD

8

+T細(xì)胞通過對HIV感染細(xì)胞的細(xì)胞毒

作用和分泌抗病毒因子(CAF)抑制HIV復(fù)制，阻止HIV在細(xì)胞間傳播，

進而又抑制體內(nèi)病毒株由NSI型轉(zhuǎn)變成SI型。

(4)感染初期的免疫狀況HIV感染早期，如果體內(nèi)不能產(chǎn)生有效

的中和抗體，則HIV載量就會維持在較高水平，并較快的由NSI向

SI表型轉(zhuǎn)變。體內(nèi)如能產(chǎn)生有效的中和抗體，則HIV被抑制在低水

平，經(jīng)過相當(dāng)長一段時間后，體內(nèi)出現(xiàn)免疫逃逸毒株，伴隨著NSI表

型向SI表型轉(zhuǎn)變，病毒載量升高，CD

4

+T細(xì)胞數(shù)下降，逐步向艾滋病

期發(fā)展。

(5)其他病毒感染合并人皰疹病毒(HSV、CMV、EBV、HHV-6等)

或T細(xì)胞白血病病毒(HTLV)I、II型感染，?？墒贵w內(nèi)潛伏型HIV激

活，增強HIV在體內(nèi)復(fù)制，加速病情進展。