艾滋病是如何发病的
一、 HIV感染影响CD4T淋巴细胞
HIV病毒是逆转录病毒,因此遗传信息存在于两个相同的RNA单链模板中。该病毒可与CD4相结合 受体细胞,尤其是和 CD4T辅助淋巴细胞也可以与神经细胞表面的半乳糖神经酰胺结合。逆转录酶可以将病毒RNA逆转录入DNA,然后DNA与人类基因融合。病毒DNA序列被感染
终身携带细胞及其子代细胞。
HIV进入人体后,可以选择性地侵犯CD4受体淋巴细胞,主要是CD4T淋巴细胞。当HIV包膜蛋白gp120与CD4T淋巴细胞表面的CD4受体结合时,在GP41透膜蛋白的帮助下,HIV膜与细胞膜融合,病毒进入细胞。病毒进入细胞后,迅速脱壳,为进一步复制做好准备。最近的研究表明,除了CD4受体外,HIV还需要细胞表面的蛋白酶与GP120的V3环相互作用。
HIV病毒从宿主细胞复制开始。首先,两个RNA在病毒逆转录酶的作用下逆转为DNA,然后以DNA为模板,在DNA多聚酶的作用下复制DNA。这些DNA部分留在细胞浆中。低水平复制。一些DNA与宿主细胞核的染色质相结合,成为前病毒,使感染进入潜伏期。经过2-10年的潜伏感染阶段,当感染细胞被激活时,前病毒DNA在转录酶的作用下转录为RNA,RNA转化为蛋白质。组装后形成大量新的病毒颗粒,释放后继续攻击其他CD4T淋巴细胞。大量的CD4 AIDS患者免疫功能缺陷的原因是T淋巴细胞被HIV攻击后,细胞功能受损和大量损伤。
感染CD4的HIV 在T淋巴细胞之后,首先会导致细胞功能障碍。破伤风毒素等可溶性抗原的识别和反应存在缺陷,尽管有丝分裂原植物血凝素(PHA)反应仍然正常。细胞因子减少,IL-减少2R表达和减少B淋巴细胞的辅助能力。当HIV病毒在宿主细胞中大量繁殖时,会导致细胞溶解和破裂。细胞内复制HIV后,以芽生的形式释放时会对细胞膜造成损伤。由于HIV能抑制细胞膜磷脂的合成,从而影响细胞膜的功能,导致细胞病变。HIV还能感染骨髓,导致CD4 T淋巴细胞减少。
受HIV感染的CD4 表达T淋巴细胞表面存在的GP120后,它可以与未感染的CD4相匹配 T淋巴细胞CD4分子结合形成融合细胞,从而改变细胞膜的渗透性,导致细胞溶解和破坏。游离GP120也可以与未感染的CD4一起使用 T淋巴细胞结合作为抗体介导依赖性细胞毒作用的抗原,使CD4 T淋巴细胞成为受K细胞攻击损伤的靶细胞。GP41透膜蛋白能抑制有丝分裂原和抗原刺激淋巴细胞的增殖反应,从而使CD4 T淋巴细胞减少。HIV感染后,CD4T淋巴细胞轻度至中度降低,可持续数年,免疫反应抑制反应病毒。一段时间后, CD4 T细胞逐渐进行性下降,表明病毒逐渐逃脱了免疫反应的控制。当CD4 一旦T淋巴细胞下降到0.2×109/L(200细胞/μl)或者在较低的情况下,就会出现机会性感染。
二、HIV感染对其它免疫细胞的影响。
不仅仅是CD4,HIV感染对免疫功能的损害 T淋巴细胞受损,其它免疫细胞受到不同程度的影响。
(1)单核巨噬细胞:由于其表面也有CD4受体,因此也容易受到HIV的侵袭,但其感染率远低于CD4 T淋巴细胞。被HIV感染的单核巨噬细胞具有传播HIV感染的作用,可将HIV带入中枢神经系统。脑细胞中的HIV感染主要是单核 — 小胶质细胞等巨噬细胞。单核HIV感染 — 巨噬细胞释放毒性因子会损害神经系统。一定数量的单核 — 当巨噬细胞功能受损时,抗HIV感染和其他感染的能力就会降低。并且CD4 T淋巴细胞功能受损,单核也受损 — 与巨噬细胞功能损伤有关。
(二)CD8 淋巴细胞:CD8 T淋巴细胞在HIV感染初期具有对HIV特异细胞的溶解能力,具有抑制病毒复制和传播的作用,当CD8 HIV感染者在T淋巴细胞功能受损时发展。在HIV感染的进展期,HIV-特异细胞毒性T淋巴细胞(CTL)CD8的数量进行性减少 T淋巴细胞对HIV特异细胞溶解活力的丧失,可能与CTL减少有关。由于CD4,HIV选择性变异 T淋巴细胞的破坏也是HIV特异性细胞溶解活力丧失的原因。
(3)B淋巴细胞:HIV感染后,B淋巴细胞可以通过多克隆抗体激活,增加外周血液中B淋巴细胞的数量,分泌免疫球蛋白,提高IG和IGM的水平。同时,B淋巴细胞对新抗原刺激的反应性降低。因此,当HIV感染进展时,化脓性感染增加,对流感A病毒疫苗和乙肝疫苗的抗体反应减少。HIV感染,B淋巴细胞多源活化机制不明,可能是由于缺乏正常的T细胞调节,B淋巴细胞被Epstein-Barr病毒激活,或者HIV直接激活B淋巴细胞。
三、促进AIDS发生的因素
HIV感染后,HIV在体内长时间保持极低的复制水平,即AIDS无症状期持续时间较长。其中一个原因是细胞免疫和体液免疫可以减少病毒复制的调节,其次是HIV进入CD4 T 淋巴细胞后,部分成为潜伏型。许多研究表明,一些细胞因子和其他病毒感染可以激活HIV的复制和表达,据报道,糖皮质激素和白介素(IL-4,IL-6、IL-10等细胞因子)可以协同增强HIV的复制。肿瘤坏死因子(TNF)α、β而IL-1也会导致HIV的表达,尤其是TNF-α。其它病毒的各种基因产物可以促进HIV的高度复制,一些病毒可以与HIV-1一起破坏CD4 T 淋巴细胞。因此,AIDS患者在临床上经常合并感染巨细胞病毒,疱疹病毒,EB病毒,人类, T淋巴细胞白血病病毒等,并促进病情的变化。
四、HIV感染后的免疫反应
人体免疫系统是抗外部感染的最后一道防线。许多病原体感染人体,最终通过人体细胞免疫和体液免疫消除。人体免疫系统在抑制艾滋病毒早期感染方面起着一定的作用。然而,随着免疫系统的损害和艾滋病毒的变化,人体免疫系统最终对艾滋病毒感染无能为力。HIV感染能刺激身体产生特殊的细胞免疫反应,并对各种病毒抗原产生相应的抗体。人体产生T淋巴细胞介导的细胞毒作用,HIV感染者大脑中有T淋巴细胞浸润。CD8 T 淋巴细胞抑制HIV病毒,溶解感染HIV的靶细胞,说明T细胞在HIV感染中起到抑制HIV复制的作用。人体产生的抗体可以中和游离HIV病毒和尚未进入细胞的HIV颗粒,它们已经与细胞结合。自然杀伤细胞(NK)通过抗体依赖性细胞的毒性作用,杀死和溶解HIV感染的细胞。HIV的复制和扩散可以在一段时间内控制身体的细胞免疫和体液免疫。然而,由于病毒的变异和重组,它可以逃避免疫监测,不能被身体的免疫系统完全清除。当身体的免疫系统进一步受损时,HIV在某些触发因素的作用下被大量复制和传播,最终导致AIDS的发生。
五、HIV感染及肿瘤
在HIV感染者中,卡波济肉瘤、B细胞淋巴瘤、何杰金病和某些肿瘤的发病率直接关系到免疫功能的破坏,但可能不是唯一的原因。当HIV感染者有B细胞淋巴瘤时,与EBV病毒感染有关,HIV不能直接引起肿瘤,因为病毒序列不能在肿瘤细胞DNA中证明。
HIV感染后的发病机制可概括如下:①HIV入侵人体后,CD4受体CD4首先包含在细胞表面 T淋巴细胞结合,进入细胞复制,部分集成到细胞染色体DNA中,成为潜伏型;②人体细胞免疫和体液免疫对HIV的抵抗,使HIV在感染初期低水平复制;③潜伏的HIV在其它因素的作用下被激活和大量复制,CD4被广泛侵入 T淋巴细胞,CD4 T淋巴细胞,单核 — 巨噬细胞,B淋巴细胞,CD8 T淋巴细胞和NK细胞等功能受损,最终导致整个免疫功能缺陷,最终发生一系列顽固性感染和肿瘤。