《微生物基础》作业

——艾滋病感染过程及HIV致病机理

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艾滋病感染过程及HIV致病机理

艾滋病，即获得性免疫缺陷综合征，英文名称AcquiredImmuneDeficiency

Syndrome，AIDS。是人类因为感染人类免疫缺陷病毒（HumanImmunodeficiency

Virus，HIV）后导致免疫缺陷，并发一系列机会性感染及肿瘤，严重者可导致死

亡的综合征。目前，艾滋病已成为严重威胁世界人民健康的公共卫生问题。1983

年，人类首次发现HIV。目前，艾滋病已经从一种致死性疾病变为一种可控的慢

性病。因此，了解艾滋病感染过程及HIV致病机理对艾滋病的控制起重要作用。

一、艾滋病的感染过程

1、传染源

病人和无症状带毒者为传染源。病毒存在于血液、精液、子宫、分泌物、唾液、泪

液和汁中。

2、传播途径

HIV可以通过无症状的HIV感染者而传播。也可以从艾滋病患者传给他人。目前流行

病学研究已经明确证实了HIV/AIDS传播有三大传播途径，即性接触传，血液传播和母婴传

播。

（1）性接触播：包括同性与异性之间的性传播。大多数人是通过与某个已经感染了

HIV的人而染上该病毒。和门是性传播HIV的主要途径。传播可以通过阴

道、直肠以及尿道湿润的粘膜内皮，也杰以通过皮肤或口腔粘膜的破损或伤口处，伴随着精

液，血液或/宫颈分泌手从已感染HIV的一方传染到另一方。男性同性恋中的传播中

的传播方式主要是，这是因为门和尿道表面是由脆弱的柱状上皮细胞构成，富于血管，

时易受损伤，使HIV易于侵入血液。男性同性恋中和乱交更易助长HIV的传播。

世界卫生组织报道，近年来在全球的异性恋之间传播艾滋病的情况也正在不断增加，全世

界范围内通过性接触传播的病例占3/4，在我国约为20%。

（2）血液传播：其方式有多种，可通过(1)输入含有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，组织或精液。(3)通过污染的针头经注射途经传。欧

美各国已有不少因输血或使用血液制品播散的报道。静脉注射药瘾者的HIV的感染亦高，

药瘾患者相互间用未经消毒的注射器和针头，也是HIV的重要传播途径。

（3）母婴传播：由带HIV的母亲通过胎盘传给婴儿或婴儿在通过产道时感染获得。

近年来，这种由母婴垂直传播的方式随着育龄期妇女的艾滋病患者的增多而日益增多。母婴

传播的机率为15-30%。

3、人易感性

任何年龄均易感，与个人生活方式，卫生习惯和社会因素有关，49岁以下性活跃期的

青壮年发病率高。任何女性或男性如果具有可以引起HIV进入其身体的某种行为，都有染

上HIV的可能。近年来女性感染者有上升趋势。西方和亚洲某些地区妇女HIV感染率较高，

其出生胎儿受染率也高。小儿感染HIV后，潜伏期短，发病急，死亡迅速。

二、HIV致病机理

1、HIV的细胞嗜性：

HIV侵入后，通过与细胞表面的CD

4

受体结合，在辅助受体

(fusin，CCR5等)的参与并相互作用下，主要感染CD

4

+T淋巴细胞，

并在其内增殖复制，使CD

4

+T细胞大量损耗，病毒释出至血液形成HIV

+血症，致使感染向全身扩散；更多的CD

4

T细胞被感染和破坏。HIV

还通过其他受体，如Fc及补体受体、脑细胞及肠上皮细胞的半糖

神经氢酸酶等感染其他细胞，HIV可侵入巨噬细胞，并随该细胞至体

内许多组织，造成多脏器损伤。所以，除CD

4

+T细胞外，HIV还感染

单核巨噬细胞、滤泡树突状细胞、脑星状细胞、少突胶质细胞、血管

内皮细胞、肠上皮细胞和肾脏组织细胞等，引起不同程度病理损害，

而机体免疫系统首当其充，损害也是最严重。由于体内大量CD

4

+T细

胞被破坏和功能障碍，最终导致机体免疫缺陷。

2、HIV感染导致体内CD

4

+T细胞耗竭：

感染HIV后直至发展为艾滋病需要经过数年及至更长的时

间。由于大量CD

4

+T细胞被HIV破坏，致使机体免疫功能障碍。HIV

感染导致CD

4

+T细胞耗竭的原因主要是：

(1)HIV侵入CD

4

+T细胞，在其中增殖，使CD

4

+T细胞溶解和破坏；

或因HIV复制后芽生释出，引起细胞膜损伤和功能障碍而导致细胞损

害；

(2)受HIV感染的CD

4

+T细胞表面所表达的病毒糖蛋白分子

gp120，可与多个未感染的CD

4

+T淋巴细胞表面的CD4分子结合形成融

合细胞，导致更多的CD

4

+T淋巴细胞溶解；

(3)从感染细胞表面脱下的游离gp120分子，与未感染的CD

4

+T

淋巴细胞结合，在抗体和补体参与下受K细胞攻击而受损(ADCC作

用)；

(4)HIV感染CD

4

+T细胞前体(骨髓干细胞)使CD

4

+T细胞生成减少；

(5)HIVgp120能诱导感染的和未感染的CD

4

+T细胞程序死亡；此

外，还可能因HIV感染所致导的自身免疫反应，导致CD

4

+T细胞损耗。

+除CD

4

T细胞外，其他免疫细胞也会受HIV感染的影响和破坏。

单核-巨噬细胞表面也具有HIV受体，但其感染率很低，受感染后也

很少导致溶解和死亡，因而往往成为HIV在体内长期贮存的场所，并

将HIV呈递至其他组织和器官，如携带HIV进入中枢神经系统。HIV

对单核—巨噬细胞致病变较轻，但仍可使一定数量的细胞功能受损，

处理抗原能力降低。在HIV感染初期，B淋巴细胞可能由于HIV或其

蛋白直接刺激而被激活，使周围血中B淋巴细胞数量增加，并自发分

泌免疫球蛋白，导致血中IgG和IgA水平升高。尔后B细胞功能异常，

则表现对新抗原刺激反应性下降，抗体生成降低，机体对细菌等病原

的易感性增加。又由于HIV直接和间接作用，使机体的CD

8

+T细胞和

NK细胞失去抗病毒活性。最终导致整体的免疫功能缺陷，从而诱发

一系列机会性感染和肿瘤的发生。

HIV感染初期的病毒血症期，伴有或不伴有临床症状，随后则为

临床潜伏期，此阶段体内免疫机制使病毒控制在低水平复制状态，外

周血中被HIV感染的细胞数量很少，大约在10个受HIV感染细胞中

只有1个能复制病毒，其余9个细胞内的HIV呈潜伏型，难以在PBMCs

中发现有病毒基因表达，而淋巴组织中的HIV远多于PBMCs。在淋巴

细胞中HIV还可通过细胞一细胞播散。

3、促使潜伏型HIV激活、增殖，发展为艾滋病的有关因素：

(1)所感染病毒株的表型(phenotype)感染HIV后，在病毒

刺激下机体相继发生特异性细胞免疫和特异性体液免疫反应产生中

和抗体。在其免疫压力下，体内增殖快、毒力高的S1病毒株发生变

异成为增殖慢、毒力低的NS1病毒株。无症状感染者一般分离不到

SI病毒株，CD

4

+T细胞总数下降也较慢。如果所感染的HIV毒株由NSI

变成SI株，则往往表明感染者的病程进展加快，即将进入或已经进

入艾滋病期。

(2)体内辅助T淋巴细胞Th类型和细胞因子Th-1和Th-2细胞

分别产生I型(IL-2、IFN-γ等)和II型(IL-4、IL-6、IL-10)细胞

因子。在无症状期，体内Th细胞以Th-1为主。Th-1细胞分泌的IL-2

激活并维持着CD

8

+T细胞的抗HIV活性，而IL-10能阻止Th-1细胞产

生IL-2。故认为体内Th-1为主转向以Th-2为主，是无症状期到艾

滋病期过渡的关键。此外，在艾滋病期患者体内单核巨噬细胞产生肿

瘤坏死因子α(INF-α)的活性增强，血清中TNF-α水平升高。TNF-α

能促进T细胞内HIV复制；IL-6、IL-10能协同增强HIV复制。

(3)体内CD

8

+T细胞活性CD

8

+T细胞通过对HIV感染细胞的细胞毒

作用和分泌抗病毒因子(CAF)抑制HIV复制，阻止HIV在细胞间传播，

进而又抑制体内病毒株由NSI型转变成SI型。

(4)感染初期的免疫状况HIV感染早期，如果体内不能产生有效

的中和抗体，则HIV载量就会维持在较高水平，并较快的由NSI向

SI表型转变。体内如能产生有效的中和抗体，则HIV被抑制在低水

平，经过相当长一段时间后，体内出现免疫逃逸毒株，伴随着NSI表

型向SI表型转变，病毒载量升高，CD

4

+T细胞数下降，逐步向艾滋病

期发展。

(5)其他病毒感染合并人疱疹病毒(HSV、CMV、EBV、HHV-6等)

或T细胞白血病病毒(HTLV)I、II型感染，常可使体内潜伏型HIV激

活，增强HIV在体内复制，加速病情进展。