2023年HIV病原学与实验室生物安全（教学课件）.ppt

HIVHIV病原学及实验室生物平安病原学及实验室生物平安 病毒所病毒所 关恒云关恒云 2022.11.21 1 获得性免疫缺陷综合征获得性免疫缺陷综合征Acquired immunodeficiency Acquired immunodeficiency syndrome,AIDSsyndrome,AIDS 人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒 (Human immunodeficiency virus,HIV)(Human immunodeficiency virus,HIV)3 一、一、HIV病原学病原学 HIVHIV的结构的结构 病毒呈球形，直径100120nm，电镜下可见一致密的圆锥状核心 核心：2个逆转录酶-将RNA转录成DNA。蛋白酶(p11)-将大片断蛋白切小。整和酶(p32)-将HIV原病毒DNA插入宿主细胞DNA中。核衣壳蛋白(p24,p17)包膜：脂质膜：“借用宿主细胞的细胞膜。gp120-病毒的膜蛋白，可与被感染细胞CD4相结合局部。gp41-病毒的膜蛋白，跨脂质膜的局部。HIV基因结构基因结构 HIVHIV基因组由两条单链基因组由两条单链RNARNA组成，每个组成，每个RNARNA基因组约为基因组约为9.7kb9.7kb，编码，编码9 9个个基因。基因。3 3个结构基因个结构基因gaggag、envenv和和polpol，6 6种调控基因种调控基因tat,vif,vpr,vpx(vpu),nef,revtat,vif,vpr,vpx(vpu),nef,rev。pol gag env vif LTR rev vpr tat vpu rev tat nef LTR P55 gp160 P17 P24 P7 P6 P10 P66/51 P15 P32 gp120 gp41 5 gag基因编码病毒的核心蛋白；基因编码病毒的核心蛋白；pol基因编码病毒复制所需要的酶类逆转录酶、整合酶和蛋白基因编码病毒复制所需要的酶类逆转录酶、整合酶和蛋白酶；酶；env基因所编码病毒包膜蛋白。基因所编码病毒包膜蛋白。调控基因编码辅助蛋白，调节病毒蛋白合成和复制。调控基因编码辅助蛋白，调节病毒蛋白合成和复制。pol gag env vif LTR rev vpr tat vpu rev tat nef LTR P55 gp160 P17 P24 P7 P6 P10 P66/51 P15 P32 gp120 gp41 6 HIVHIV-1 1通过通过gp120gp120与靶细胞外表与靶细胞外表CD4CD4分子和趋化因子受体结合分子和趋化因子受体结合 第二受体第二受体 与与HIV有关的辅助受体有有关的辅助受体有2类：类：CC型辅助受体：型辅助受体：CCR1,CCR2b,CCR3,CCR5 CXC型辅助受体：型辅助受体：CXCR4 CCR5是最主要的第二受体，第二受体基因在不同人种中遗传的突变率是最主要的第二受体，第二受体基因在不同人种中遗传的突变率有明显差异。有明显差异。8 现有两型现有两型HIV：HIV-1和和HIV-2 种类种类 HIV-1 MMajor组组 AD、FH、J和和 K OOutlier组组 O NNon-M non-O组组 N HIV-2 A H 特点特点 不同亚型传播途径和致病性不一不同亚型传播途径和致病性不一,对抗对抗-HIV药物引起耐药不同药物引起耐药不同 亚型重组亚型重组 意义意义 流行规律、传播途径、诊断质量、药物与疫苗评估流行规律、传播途径、诊断质量、药物与疫苗评估 9 B E A A B B E E C C B B B B B B B B B B B B B E B B B C B B E E E Lasa Ha Erbin Shen Yang Chang Chun Huhehaote Beijing Tian Jing Xi Ning Shi Jiazhuang Tai Yuan Yin Chuan Lan Zhou Xi an He Fei Zheng Zhou Ji Nan B Nan Jing Shang Hai Nan Chang Wu Han Hang Zhou Chang Sha Fu Zhou Guang Zhou Nan Ning Gui Yang Hai Kou Kun Ming Cheng Du Tai Bei India Myanmar Thailand Laos Viet Nam Urumqi/C B E C B C C/B C C/B C/B A B C 10 急性感染期急性感染期 无病症期无病症期 艾滋病期艾滋病期 11 二、二、HIV感染史感染史 感染艾滋病病毒后感染艾滋病病毒后1 12 2周左右。周左右。HIVHIV大量复制大量复制,CD4,CD4细胞急剧下降，细胞急剧下降，505070%70%的感染者出现的感染者出现HIVHIV病毒血症和免疫系统急性损伤病毒血症和免疫系统急性损伤所产生的临床病症。所产生的临床病症。主要表现在全身性以及皮肤、神经系统和主要表现在全身性以及皮肤、神经系统和肠道的病症。肠道的病症。12 Weeks CD4 T Cells/mm3 Plasma Viremia Titer 0 3 6 2 11 1 10 9 12 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1100 Years 3 4 5 6 7 8 9 0 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 1:512 Primary Infection Possible acute HIV syndrome Wide dissemination of virus Seeding of lymphoid organs Clinical Latency Constitutional symptoms Opportunistic disease Death 13 急性急性HIVHIV感染后，绝大多数有一个较长的、存感染后，绝大多数有一个较长的、存在个体差异的无病症期，在个体差异的无病症期，8 8-1010年左右。年左右。有有5%5%左右的左右的HIVHIV-1 1 感染者没有任何临床病症，感染者没有任何临床病症，而且能够维持正常的免疫状态达而且能够维持正常的免疫状态达1212年以上，称之为年以上，称之为感染感染HIVHIV-1 1的长期不感染者。的长期不感染者。14 Weeks CD4 T Cells/mm3 Plasma Viremia Titer 0 3 6 2 11 1 10 9 12 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1100 Years 3 4 5 6 7 8 9 0 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 1:512 Primary Infection Possible acute HIV syndrome Wide dissemination of virus Seeding of lymphoid organs Clinical Latency Constitutional symptoms Opportunistic disease Death 15 在长时间的无病症期或表现为在长时间的无病症期或表现为ARCARC以后，病人可以出现不以后，病人可以出现不明原因的渐进性消瘦、发热、乏力，继而发生“时机性感明原因的渐进性消瘦、发热、乏力，继而发生“时机性感染，如卡氏肺囊虫性肺炎或中枢神经系统的感染，这是大多染，如卡氏肺囊虫性肺炎或中枢神经系统的感染，这是大多数数AIDSAIDS病人死亡的直接原因。病人死亡的直接原因。未经治疗者平均生存期为未经治疗者平均生存期为12121818个月。个月。16 Weeks CD4 T Cells/mm3 Plasma Viremia Titer 0 3 6 2 11 1 10 9 12 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1100 Years 3 4 5 6 7 8 9 0 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 1:512 Primary Infection Possible acute HIV syndrome Wide dissemination of virus Seeding of lymphoid organs Clinical Latency Constitutional symptoms Opportunistic disease Death 17 HIV感染的三种临床类型感染的三种临床类型 典型进展者典型进展者 在感染早期，其免疫功能未受损害，但在感染早期，其免疫功能未受损害，但在在810年内免疫能力逐渐下降，最后开展成年内免疫能力逐渐下降，最后开展成为艾滋病。为艾滋病。2-6 weeks mean of 10 years Asymptomatic phase Flu-like Disease Symptom-atic phase AIDS 1000 500 200 0 CD4 T cells/m ml Infection Seroconversion Death CD4 T cell depletion HAART HIV 感染的临床过程(典型进展)快速进展者快速进展者 CD4细胞计数在细胞计数在25年内迅速下降。年内迅速下降。快速进展者中最显著的特征是快速进展者中最显著的特征是HIV感染后一直维持较高的病毒感染后一直维持较高的病毒载量，而且别离的载量，而且别离的HIV有均一性。有均一性。HIV HIV 感感染的临床过程染的临床过程(快快速进展速进展)2-6 weeks mean of 5 years Asymptomatic phase Flu-like Disease Symptom-atic phase AIDS 1000 500 200 0 CD4 T cells/m ml Infection Seroconversion Death CD4 T cell depletion HAART 长期存活者长期存活者(长期不进展者长期不进展者)维持健康状态维持健康状态8-10年以上，年以上，CD4细胞计数维持正常。细胞计数维持正常。810%。目前最长已达目前最长已达17年。这些无病症者可在血友病患者、静脉吸毒者年。这些无病症者可在血友病患者、静脉吸毒者、异性接触者和新生儿中发现。、异性接触者和新生儿中发现。HIV HIV 感感染的临床过程染的临床过程(缓缓慢进展慢进展)HIV HIV 感感染的临床过程染的临床过程(缓缓慢进展慢进展)2-6 weeks mean of 20 years Asymptomatic phase Flu-like Disease S 1000 500 200 0 CD4 T cells/m ml Infection Seroconversion Death CD4 T cell depletion A HAART 三、实验室生物平安三、实验室生物平安 25 保证实验室的生物平安条件和状态不低于容许水平保证实验室的生物平安条件和状态不低于容许水平 防止实验室人员、来访人员、社区及环境受到不可接受的损害防止实验室人员、来访人员、社区及环境受到不可接受的损害 符合相关法规、标准等对实验室保证生物平安责任的要求符合相关法规、标准等对实验室保证生物平安责任的要求 实验室生物平安实验室生物平安 laboratory biosafety 实验室的生物平安管理实验室的生物平安管理 三个宝典：三个宝典：?病原微生物实验室生物平安管理条例病原微生物实验室生物平安管理条例?实验室生物平安通用要求实验室生物平安通用要求?GB 194892022?人间传染的病原微生物名录人间传染的病原微生物名录?45 Human immunodeficiency virus