人体黏膜活组织模型在HIV_1性传播途径感染中的应用
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中国艾滋病性病2021年5月第27卷第5期Chin J AIDS STD Vol.27 No.5 May 2021557 DOI: 10.13419/ki.aids.2021.05.31HIV-1潜在病毒库的研究进展赵胜男,陈晓红(哈尔滨医科大学附属第四医院感染科,哈尔滨,150001)摘要:尽管应用了 ART,HIV-1感染的细胞仍然长期存在,这是治疗HIV-1的主要障碍。
晚期感染的记忆性CD4细胞是导致病毒持续存在的主要细胞类型,但一些研究表明,非T细胞也可以作为长期的病毒库。
目前利用潜伏期反转剂(LRAs)暴露潜伏的HIV-1和通过免疫效应功能杀死暴露细胞的“激活和杀伤”策略得到越来越多人的关注,而艾滋病功能性治愈又逐渐成为目前艾滋病治疗中的研究热点。
本文对体内潜伏HIV的细胞、病毒库的持续机制及治疗策略的研究进展进行综述。
关键词:艾滋病病毒;病毒库;治疗策略中图分类号:R 373.9 文献标志码:A文章编号:1672-5662(2021)05-0557-04Research advance on the latent reservoir for HIV-1 ZHA O Shengnan, CHEN Xiao h ong. (Department o f Infectious Diseases, the Fourth Ajfiliated Hospital o f H arbin Medical University, Harbin 150001, China)Corresponding author:CHEN Xiaohong,Email:catherine89034@Supported by the National Science and Technology Major Project (2017ZX10202102-004-001,2018ZX10302104-G O1-005); the Natural Science Fund of Heilongjiang Province(C2017043)Abstract: Reservoirs of HIV-1-infected cells persist long-term despite highly active antiretroviral therapy(ART)and represent the main barrier against a cure for tently-infected memory CD4 cells are the predominant cell compartments responsible for viral persistence,but some studies suggest that non-T cells can also serve as long-term viral reservoirs.The"shock and kill"strategy aiming to expose latent HIV-1with latency-reversing agents(LRAs)and kill the exposed cells through immune effector functions is currently attracting more attention.The functional cure of AIDS seems to be a hot spot in the current treatment of AIDS.This paper reviews the recent progress of HIV-1reservoirs on latent cells in vivo,persistence mechanism,and therapy strategies.Keywords: HIV-1;reservoirs;therapy strategiesART的问世提高了 HIV感染者治愈的可能性,使许多患者的病毒血症急剧下降至低于检测下限然而,ART并不能从人体内消除所有受H1V感染的细胞,一旦ART中断,这些受感染的细胞就会刺激病毒的反弹复制,并导致高水平的病毒血症潜伏感染的静息CD4细胞能够提供终生复制的HIV-1,这个潜在病毒库的半衰期约44个月按照这种速度,至少需要60年的治疗才能根除病毒库,这使得通过目前的AKT来根除HIV变得不切实际。
HIV-1整合酶抑制剂三维构效关系研究的开题报告
一、研究背景
建立良好的三维构效关系模型对于新药物研究和设计有着重要的意义。
HIV-1是一种导致艾滋病的病毒,其中整合酶是HIV-1繁殖过程中不可或缺的酶。
因此,开发HIV-1整合酶抑制剂是治疗艾滋病的重要策略
之一。
三维构效关系模型在HIV-1整合酶抑制剂的研究中具有重大意义。
二、研究目的
本研究旨在构建HIV-1整合酶抑制剂的三维构效关系模型,以预测
化合物的活性和优化药物设计。
三、研究内容
1. 收集已知的HIV-1整合酶抑制剂数据和化合物结构;
2. 构建HIV-1整合酶抑制剂的分子对接模型,确定复合物构象;
3. 利用药物设计软件,分析分子结构和活性之间的定量关联,建立
三维构效关系模型;
4. 对模型进行验证和优化,以提高预测准确性并指导新药物的设计。
四、研究意义
本研究的结果将为HIV-1整合酶抑制剂的研究和设计提供重要参考,加快新药物研发进程,有望为艾滋病的治疗提供更有效、更安全的药物。
同时,本研究所采用的方法和技术也可应用于其他药物的研究中,具有
普适性和推广价值。
对于艾滋病在人群中的传播模型分析艾滋病是一种由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的疾病,世界卫生组织(WHO)估计全球有3800万人感染了HIV病毒,其中大约2200万人已经死亡。
为了阻止艾滋病的传播,了解艾滋病在人群中的传播模型至关重要。
艾滋病的传播过程是复杂而多样的,因为它与性行为、血液传播、母婴传播和共用注射器等因素密切相关。
传播模型的分析可以帮助我们更好地理解艾滋病在人群中的传播路径,并提供有效的预防和控制策略。
一种常用的艾滋病传播模型是基于SIR模型的表达式。
SIR模型将人群划分为易感人群(Susceptible)、感染人群(Infected)和康复人群(Recovered)。
在艾滋病的传播模型中,易感人群指未感染艾滋病的人群,感染人群指已感染艾滋病但尚未康复的人群,康复人群指已经感染过艾滋病并且康复的人群。
艾滋病的传播模型可以通过解决SIR模型的微分方程来建立。
传播速率、康复速率和易感人群接触感染人群的频率是模型的关键参数。
这些参数对模型的结果、传染程度以及干预措施的效果有着重要的影响。
例如,如果易感人群的接触频率较高,传播速率较大,那么艾滋病在人群中的传播将快速扩散。
在模型分析中,我们可以使用不同的传播场景来模拟艾滋病的传播,例如性行为传播、静脉吸毒传播等。
通过研究不同传播方式下的传播模型,可以评估不同控制和干预策略的效果。
除了传播模型,还有其他一些用于对艾滋病传播进行分析的方法。
例如,网络模型可以模拟人与人之间的接触网络,并根据不同的网络结构来分析艾滋病的传播路径。
空间模型可以考虑地理位置对传播的影响,帮助确定传播高风险区域和人群。
传播模型分析的结果可以为政府制定健康政策和干预措施提供科学依据。
例如,通过分析模型结果,政府可以制定针对高风险群体的预防措施,宣传性教育和传播艾滋病防治知识,提供易感人群的艾滋病检测和治疗服务等。
总之,艾滋病在人群中的传播模型分析是预防和控制艾滋病传播的重要工具。
中西医结合内科主治医师《相关专业知识》模拟试卷一(精选)[单选题]1.下列哪项是正常成人血清钾的参考值?()A.4.0~(江南博哥)5.0mmol/LB.3.0~5.0mmol/LC.3.5~5.5mmol/LD.4.0~5.5mmol/LE.3.0~6.0mmol/L参考答案:C参考解析:临床上常用酶动力学法测量血清钾,正常成年人的参考值为:3.5~5.5mmol/L。
[单选题]2.SARS病人可以出院具备的条件是()。
A.未用退热药物,体温正常7天以上B.呼吸系统症状明显改善C.胸部影像学明显吸收D.以上各项具备其中两项E.以上三项必须全都具备参考答案:E参考解析:SARS病人可以出院具备的条件是未用退热药物,体温正常7天以上、呼吸系统症状明显改善、胸部影像学明显吸收。
[单选题]3.下列哪种疾病可以引起全身淋巴结肿大?()A.转移癌B.丹毒C.急性化脓性扁桃体炎D.再生障碍性贫血E.传染性单核细胞增多症参考答案:E[单选题]5.关于阻塞性黄疸,下列不符合的是()。
A.尿中胆红素阳性B.非结合胆红素不增加C.血清结合胆红素明显增加D.尿中胆红素阴性E.尿中尿胆原减少或消失参考答案:D[单选题]6.下列艾滋病的主要传播途径不包括()。
A.性接触B.注射及输血和血制品C.母婴传播D.器官移植E.消化道参考答案:E参考解析:传播途径①性传播此为最常见的传播途径。
HIV存在于感染者的精液及阴道分泌物中,可从男性传给男性或女性,也可从女性传给男性或女性,但从女性传给男性的几率较从男性传给女性低。
异性间的传播已成为十分严重的问题,特别是在非洲和东南亚已成为主要的传播途径。
②血液或血液制品传播主要是通过输入被HIV污染的血液或血液制品,或器官和组织移植,或使用了被HIV污染而又未经严格消毒的注射器、针头等医疗器械而传播。
③母婴传播感染HIV的母亲通过胎盘、分娩以及哺乳而将HIV传播给婴儿。
主要发生在生产过程中或怀孕的后3个月。
关于HIV-1_pol基因的比较分析_生物信息关于HIV-1 pol基因的比较分析摘要 HIV是RNA病毒,属慢病毒科Lentiviridae,为正链RNA病毒,由两条相同的线状RNA组成,两条链通过氢键形成二聚体。
病毒基因组长约9.7KB,共由9个基因片段,3个结构基因编码病毒结构蛋白。
pol基因序列为:NH-蛋白酶-逆转录酶p66/p51-内切核酸酶p32?COOH。
本课题研究蛋白酶和逆转录酶段序列。
由于逆转录酶缺乏3′→5′外切酶活性,使得HIV在复制的过程中不能对错误掺入的单核苷酸加以校正,从而表现出易错倾向,这是HIV产生高度变异的最重要的原因。
本课题主要运用PHYLIP、TREEVIEW和CLUSTALX等软件,对HIV-1的pol基因进行了序列相似性比较。
系统发育推断软件PHYLIP即是Phylogeny Inference Package的缩写,共包括37个程序, 按照所处理数据对象的不同可分为五类。
PHYLIP的大多数程序运行时, 从一个名为“infile”的输入文件读入数据, 如果没有该文件, 程序将会询问你输入文件的名称。
然后会出现一些应答选项让你选择。
最后输出结果到outfile或treefile文件中。
CLUSTALX是CLUSTAL多重序列比对程序的Windows版本。
本课题采用了两种方法,即最大简约法和邻位相连法,最后得到了两个进化树。
关键词:PHYLIP,TREEVIEW,CLUSTALX,进化树,genetic distance1 绪论1.1 课题背景及目的1.1.1 HIV概述HIV是RNA病毒,属慢病毒科Lentiviridae,于1983年首次在法国一位患慢性淋巴结综合症的病人身上发现。
一年后,类似的病毒在美国的一位患艾滋病的患者身上发现。
当初这种病毒被认为是一种癌病毒,与人的T-细胞白血病病毒(HTLV-1)相近,于是命名为HTLV-Ⅲ,后来发现它是慢病毒的一种,改为HIV[1]。
一类具有潜伏感染细胞的时滞HIV-1传染病模型杨俊仙;谢宝英【摘要】提出了一类具有潜伏感染细胞的时滞HIV-1传染病模型,定义了基本再生数R0,给出了无病平衡点P0 (x0,0,0,0)和慢性感染平衡点P*(x*,w*,y*,v*)的存在条件.首先利用线性化方法,得到了无病平衡点和慢性感染平衡点的局部渐近稳定性.进一步通过构造相应的Lyapunov函数,并结合LaSalle不变集原理,证明了当R0≤1时,无病平衡点P0(x0,0,0,0)是全局渐近稳定的;当R0 >1时,慢性感染平衡点P*(z*,w*,y*,v*)是全局渐近稳定的,但无病平衡点P0(x0,0,0,0)是不稳定的.结果表明,模型中的潜伏感染时滞和感染时滞并不影响模型的全局稳定性,并通过数值模拟验证了所得结论.【期刊名称】《华东师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】14页(P19-32)【关键词】HIV-1传染病模型;潜伏感染细胞;时滞;Lyapunov函数【作者】杨俊仙;谢宝英【作者单位】安徽农业大学理学院,合肥230036;安徽农业大学理学院,合肥230036【正文语种】中文【中图分类】O175.130 引言艾滋病(AIDS)是一类严重威胁人类健康和生命的传染病,目前已成为全球重要的公共健康问题.艾滋病病毒(Human Immunodeficiency Virus,简称HIV)主要感染人体免疫系统细胞CD4+T,可引起细胞CD4+T计数的大幅度下降,导致人体免疫缺陷,严重影响患者防御机会性感染的能力[1].HIV分为两种类型:HIV-1型和HIV-2型,其屮HIV-1是引发艾滋病的主要病原体.国内外已有很多医学和数学等各方面的工作者投入到艾滋病的防治研究中,其中借助数学模型来分析艾滋病病毒感染的动力学行为已成为一个热点研究问题[2].对于HIV-1感染的研究,Perelson、Anderson 等提出了最初的模型[3-6]:其中:x(t),y(t),v(t)分别表示t时刻CD4+T未感染细胞数、CD4+T感染细胞数、病毒数;参数λ表示未感染细胞固有生成率;β表示病毒感染率;d,a,u分别表示未感染细胞、被感染细胞、游离病毒的死亡率;k表示被感染细胞释放病毒的比率.λ,β,d,a,u,k均为正数.在模型(1)中,发生率被假设为:t时刻未感染细胞CD4+T个数x(t)和病毒数v(t)之间是双线性的,然而实际发生率可能不是严格线性的[7-11].Song和Xu等[7,10-11]提出具有饱和发生率(α>0)的传染病模型.然而,以上提到的模型均忽略了一个事实,即在细胞中并不是所有的病毒都能启动活性病毒的产生.一部分CD4+T细胞在被病毒激活感染后,进入染病阶段,但还有一部分CD4+T细胞在被激活之后长时间保持静止,仍然保留在潜伏期[12],在文献[13]中,这种细胞被定义为潜伏感染细胞.HIV-1持续潜伏在CD4+T细胞内的这种特性目前被认为是细胞从感染中恢复的障碍.但到目前为止,关注潜伏感染细胞对HIV-1感染过程影响的模型并不多见[14-15].其中Wang[15]讨论了一类具有潜伏感染细胞和饱和发生率的HIV-1传染病模型:其中:ω(t)表示t时刻的潜伏感染细胞数量;e表示潜伏感染细胞的死亡率;δ表示潜伏感染细胞转化为感染细胞的速率;e、δ均为正数.在该模型中,假设未感染细胞被病毒激活后,以速率产生感染细胞,而以速率保持潜伏感染,其中0<q<1,α>0.本文考虑了具有潜伏感染细胞和饱和发生率的时滞HIV-1传染病模型:其中:时滞τ1表示CD4+T细胞与病毒接触使其成为潜伏感染细胞所需要的时间;时滞τ2表示CD4+T细胞与病毒接触使其被感染所需要的时间;τ10,τ20;其他参数的生物学意义同上.系统(3)满足初始条件:其中: τ = max{τ1,τ2}; (ϕ1(θ),ϕ2(θ),ϕ3(θ),ϕ4(θ)) ∈ C([−τ,0],), 表示从区间[−τ,0]到且具有上确界范数的Banach空间的连续泛函;={(x1,x2,x3,x4):xi0,i=1,2,3,4}.由泛函微分方程的基本理论知识[16]可知,系统(3)存在满足初始条件(4)的唯一解(x(t),ω(t),y(t),v(t)),且对任意t>0,都有x(t)>0,ω(t)>0,y(t)>0,v(t)>0.1 平衡点的存在性显然,系统(3)总有一个无病平衡点P0(x0,0,0,0),其中x0=.定义基本再生数当 R0>1 时,系统(3)有唯一的慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗),其中2 平衡点的局部稳定性关于平衡点的局部稳定性,我们讨论以下三种情况,即(i) τ1=0,τ2 0;(ii) τ10,τ2=0;(iii) τ1= τ2 0.定理 1 (I)当R0<1,且满足(i)、(ii)、(iii)中任一种情况时,系统(3)的无病平衡点P0(x0,0,0,0)均局部渐近稳定;(II)当R0>1时,P0(x0,0,0,0)是不稳定的.证明 (I)系统(3)在P0(x0,0,0,0)处的特征方程为其中:显然,方程(5)总有负实根s1=−d.因此方程(5)其余的根取决于方程下面分三种情形来讨论.(i) τ1=0,τ2 0此时,方程(6)变为令s=iω(ω>0)是方程(7)的一个纯虚根,将其实部与虚部分离得再将方程组(8)的两个方程分别平方后相加得令ω2=z,则方程(9)变为由于由Routh-Hurwitz准则得,方程(10)的所有特征值均具有负实部,这与z=ω2>0相矛盾.因此方程(7)的任意根均具有负实部.所以,当τ1=0,τ20时,无病平衡点P0(x0,0,0,0)是局部渐近稳定的.(ii) τ1 0,τ2=0此时,方程(6)变为令s=iω(ω>0)是方程(11)的一个纯虚根,将其实部与虚部分离得再将方程组(12)的两个方程分别平方后相加得令ω2=z,则方程(13)变为由于因此,当τ1 0,τ2=0时,无病平衡点P0(x0,0,0,0)是局部渐近稳定的.(iii) τ1= τ2 0令τ1= τ2=(0),此时,方程(6)变为令s=iω(ω>0)是方程(15)的一个纯虚根,将其实部与虚部分离得再将方程组(16)的两个方程分别平方后相加得令ω2=z,则方程(17)变为由于因此,当τ1= τ2 0时,无病平衡点P0(x0,0,0,0)均局部渐近稳定.综上可知,当R0<1,且满足(i)、(ii)、(iii)中任一种情况时,系统(3)的无病平衡点P0(x0,0,0,0)是局部渐近稳定的.(II)当R0>1时,对实数s,因此,方程f(s)=0至少有一个正实根.所以,当R0>1时,无病平衡点P0(x0,0,0,0)是不稳定的.定理2 当R0>1,且满足(i)、(ii)、(iii)中任一种情况时,系统(3)的慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)是局部渐近稳定的.证明系统(3)在P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)处的特征方程为其中:下面分三种情形来讨论.(i) τ1=0,τ2 0此时,方程(19)变为令s=iω(ω>0)是方程(20)的一个纯虚根,分离其实部与虚部得将方程组(21)的两个方程分别平方后再相加得其中:令ω2=z,则方程(22)变为经计算,由Routh-Hurwitz判别准则知,方程(23)的所有特征值均具有负实部,这与z=ω2>0相矛盾,于是方程(20)的任意根均具有负实部.所以,当τ1=0,τ2 0时,慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)局部渐近稳定.(ii) τ1 0,τ2=0此时,方程(19)变为类似于情形(i)的讨论可知,方程(24)的任意根均具有负实部.所以,当τ10,τ2=0时,慢性感染平衡点P∗(x∗, ω∗,y∗,v∗)局部渐近稳定.(iii) τ1= τ2 0令τ1=τ2=(0),此时,方程(19)变为类似于情形(i)的讨论可知,方程(25)的任意根均具有负实部.所以,当τ1=τ20时,慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)局部渐近稳定.综上可知,当R0>1,且满足(i)、(ii)、(iii)中任一种情况时,系统(3)的慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)是局部渐近稳定的.3 平衡点的全局稳定性定理3 当R01时,对任意τ10,τ20,系统(3)的无病平衡点P0(x0,0,0,0)是全局渐近稳定的.证明构造Lyapunov函数计算函数V1(t)沿系统(3)的全导数,得由于λ =dx0,R0=,则式(26)变为若R0 1,V1(t) 0,当且仅当x=x0,v(t)=0时,V1(t)=0.当v(t)=0时,由系统(3)的第四个方程得y(t)=0,此时再由系统(3)的第三个方程得ω(t)=0.因此,当且仅当(x,ω,y,v)=(x0,0,0,0)时,V1(t)=0,所以系统(3)的最大正向不变集M 是单点集{P0(x0,0,0,0)}.因此,由LaSalle不变集原理知,当R0 1时,无病平衡点{P0}是全局渐近稳定的.定理 4 当R0 > 1时, 对任意τ1 > 0,τ2 > 0, 系统(3)的慢性感染平衡点P∗(x∗, ω∗,y∗,v∗)是全局渐近稳定的.证明定义函数易知,对∀z>0,F(z)>0,且有Fmin=F(1)=0.构造Lyapunov函数计算函数V2(t)沿系统(3)的全导数,得将λ =dx∗ + 代入式(27),整理得由于所以式(28)可化为注意到则由于那么注意到于是式(29)化为由于∀z>0,F(z)0,且有Fmin=F(1)=0.所以V2(t) 0,当且仅当x=x∗,ω=ω∗,v=v∗,y=y∗时,V2(t)=0.通过类似于证明定理3的方法和LaSalle不变集原理知,当R0>1时,系统(3)的慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)是全局渐近稳定的.4 数值模拟在系统(3)中,若令参数则基本再生数由定理3知,系统(3)的无病平衡点P0(x0,0,0,0)是全局渐近稳定的,其中x0==100,此时数值模拟验证了所得结论(见图1).图1 当R0<1时,无病平衡点P0(x0,0,0,0)是全局渐近稳定的Fig.1 If R0<1,the disease-free equilibrium P0(x0,0,0,0)is globally asymptotically stable若令参数此时基本再生数系统(3)有唯一的慢性平衡点根据定理4可知,P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)是全局渐近稳定的,数值模拟验证了上述结论(见图 2).图2 当R0>1时,正平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)是全局渐近稳定的Fig.2 If R0>1,the positive equilibriumP∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)is globally asymptotically stable5 结论本文研究了一类具有潜伏感染细胞和饱和发生率的时滞HIV-1传染病模型,讨论了系统(3)的无病平衡点P0(x0,0,0,0)和正平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)的局部稳定性和全局稳定性.结论表明:①当R0<1,且时滞τ1,τ2之一为零或两者均不为零但相等时,无病平衡点P0(x0,0,0,0)是局部渐近稳定的;②当R06 1时,对任意τ1>0,τ2>0,无病平衡点P0(x0,0,0,0)是全局渐近稳定的,即在这种情况下,细胞没有被传染;③当R0>1,且时滞τ1,τ2其中之一为零或两者均不为零但相等时,慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)是局部渐近稳定的;④当R0>1时,对任意τ1>0,τ2>0,慢性感染平衡点P∗(x∗,ω∗,y∗,v∗)是全局渐近稳定的,即CD4+T细胞被病毒感染后,一部分被激活进入染病阶段,但另一部分在被激活之后长时间保持静止,这种持续潜伏的状态成为细胞从感染中恢复的障碍,应引起大家的重视.关于局部稳定性的讨论中,时滞τ1,τ2两者均不为零且不相等的情形,本文未给出理论分析,有待进一步研究.[参考文献]【相关文献】[1] 孙起麟.艾滋病病毒感染和治疗动力学的理论研究与应用[D].北京:北京科技大学,2015.[2] 王开发,邱志鹏,邓国宏.病毒感染群体动力学模型分析[J].系统科学与数学,2003,32(4):433-443.[3] PERELSON A S,NELSON P W.Mathematical models of HIV dynamics in vivo[J].SIAM Review,1999,41(1):3-44.[4]NOWAK M A,ANDERSON R M,BOERLIJST M C,et al.HIV-1 evolution and disease progression[J],Science,1996,274(5289):1008-1011.[5] KOROBEINIKOV A.Global properties of basic virus dynamics models[J].Bulletin of Mathematical Biology,2004,66(4):879-883.[6] NOWAK M A,BANGHAM C R M.Population dynamics of immune responses to persistent viruses[J].Science,1996,272(5258):74-79.[7] SONG X Y,NEUMANN A U.Global stability and periodic solution of the viral dynamics[J].Journal of Mathematical Analysis and Applications,2007,329(1):281-297. 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艾滋病毒传播途径解析艾滋病(Acquired Immunodeficiency Syndrome,AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)引起的一种病毒性感染。
艾滋病毒传播途径多种多样,了解这些传播途径对于预防艾滋病的传播具有重要意义。
本文将对艾滋病毒的传播途径进行解析,以提高公众对艾滋病的认识和理解。
1. 性传播性传播是艾滋病毒最主要的传播途径之一。
有性接触(包括肛交、阴道交和口交)且其中一方感染了艾滋病毒的人,有很高的风险将病毒传给未感染者。
艾滋病毒通过精液、阴道分泌物和直肠黏膜等体液进入感染者的身体,从而实现传播。
使用安全套、避免多伴性和共享注射器等行为可以有效预防性传播。
2. 垂直传播垂直传播是指母婴传播,即感染艾滋病毒的孕妇通过妊娠、分娩或哺乳将病毒传给婴儿。
如果未经治疗的感染孕妇不采取预防措施,约有25-35%的概率将病毒传给胎儿。
经过科学的治疗和预防措施,如抗逆转录病毒治疗、剖腹产和配方奶喂养,可以大大降低垂直传播的风险。
3. 血液和血液制品感染艾滋病毒可以通过血液和血液制品的传播而感染人体。
共享注射器、输血和血液制品不经过充分检测等行为会增加感染的风险。
因此,使用未经消毒的注射器、注射毒品和动态而高风险的输血等行为应被避免。
此外,医务人员受伤后未正确消毒伤口,也可能导致血液和血液制品感染。
4. 母乳喂养尽管母乳中含有艾滋病毒,但艾滋病毒的传播风险在许多情况下仍低于其它传播途径。
对于感染艾滋病毒的产妇来说,停止母乳喂养可能对婴儿的健康产生更大的危害,因此,在艾滋病母亲未能获得适当的替代喂养方式的地区,母乳喂养可能是必要的。
然而,如果经济条件允许,使用替代喂养方式会更安全。
除了上述主要的传播途径外,还有一些次要的传播途径也需要我们注意,如咬伤、受伤或中医治疗过程中使用污染的针具等。
此外,艾滋病病毒目前尚未发现通过接触汗液、唾液、眼泪、粪便和尿液等渠道传播的证据。
HIV-1gp120分子结构模型构建及其动力学模拟研究的开题报告1.研究背景和意义艾滋病是当前全球范围内的主要传染性疾病之一,其病原体为人类免疫缺陷病毒(HIV),目前尚无能有效治愈的药物和疫苗。
HIV-1gp120是HIV-1病毒的关键膜蛋白之一,它在HIV感染人类免疫细胞过程中发挥至关重要的作用。
因此,了解HIV-1 gp120分子结构及其与宿主细胞受体结合的动力学机制是开发抗HIV药物和疫苗的关键环节。
2.研究目的本研究旨在构建HIV-1 gp120分子结构模型,并通过分子动力学模拟方法研究其在与宿主细胞受体CD4结合过程中的动态变化规律,为开发抗HIV药物和疫苗提供重要的理论支持。
3.研究方法(1)采用基于序列的蛋白质结构预测算法SWISS-MODEL构建HIV-1 gp120分子结构模型;(2)通过分子对接技术,模拟HIV-1 gp120与宿主细胞受体CD4的结合过程,获取复合物结构;(3)利用分子动力学模拟方法,对HIV-1 gp120-CD4复合物进行模拟,通过分析其构象和动力学特性,揭示其在结合过程中的动态变化信息;(4)根据模拟结果,结合已有的实验数据进行验证与比对。
4.研究预期结果本研究将通过构建HIV-1 gp120分子结构模型,并对其与CD4受体的复合物进行动力学模拟,探究其在结合过程中的动态变化规律,进一步揭示其分子机制。
预计将为抗HIV药物和疫苗研制提供新的思路和理论支持。
5.研究意义和价值本研究对于探究HIV-1 gp120分子结构和功能,以及揭示其与宿主细胞受体CD4的相互作用机制都具有重要的意义和价值。
同时,本研究结果也有望为开发抗HIV药物和疫苗提供新的思路和理论支持。
实验研究HIV-1感染人源化小鼠模型的建立与鉴定夏巍武汉大学基础医学院(湖北,武汉,430071)周艳龚睿湖北国际旅行卫生保健中心(湖北,武汉,430071)谢芳武汉工程大学校医院(湖北,武汉,430071)郭晓萍湖北国际旅行卫生保健中心(湖北,武汉,430071)周立武汉大学动物实验中心/动物生物安全三级实验室(湖北,武汉,430071)冯勇武汉大学基础医学院微生物教研室(湖北,武汉,430071)摘要目的通过经尾静脉或腹腔两种方式给N OD/SCID小鼠注射正常人外周血单核细胞(P BM-Cs)的方式,来探究对于建立H uPBMCs-NOD/SCID人鼠嵌合模型两种移植方式建模效果的比较,随后对该模型进行H IV病毒感染的鉴定。
方法将9只雌性N OD/SCID小鼠给予亚致死剂量全身照射后,分为3组,实验Ⅰ组:3只雌性N OD/SCID小鼠,腹腔注射0.5mLPBMC细胞悬液;实验I I组:3只雌性N OD/SCID小鼠,尾静脉注射0.2mLPBMC细胞悬液;实验I II组:3只雌性N OD/SCID小鼠,注射0.2mLRPMI1640细胞培养液,作为I组及I I组的实验对照。
通过观察移植细胞后小鼠的存活时间与生活状态,并施以流式细胞技术鉴定小鼠眼眶外周血中C D45+、C D4+、C D8+等人源化细胞的比例。
另取4只N OD/SCID小鼠进行腹腔移植3天后,腹腔注射H IV感染的P BMCs细胞并以未移植的N OD/SCID小鼠作为对照,在感染后第5wk采集小鼠眼眶血,流式细胞技术及免疫荧光定量P CR方法分别检测其C D45+、C D4+、C D8+等人源化细胞的比例及病毒滴度。
结果两种方式注射正常人P BMC细胞至小鼠内2~10周后,实验组小鼠体内均检测到人源化免疫细胞的浸润,各细胞比例随小鼠移植时间而增加;但相比尾静脉注射,腹腔注射鼠内人源性免疫细胞比例明显较高;此外二种移植方式小鼠存活时间均达10w k,即成功建立H uPBMCs-NOD/SCID人鼠嵌合模型。
性传播艾滋病的原理
性传播艾滋病的原理是通过性行为进行传播,主要是因为艾滋病病毒(HIV)存在于感染者的血液、精液、阴道分泌物和乳汁中。
当一个人与感染者进行性接触时,病毒可以通过以下途径传播:
1. 阴茎插入阴道:当感染者的精液进入到健康人的阴道时,病毒可以进入健康人体内。
2. 口交:如果感染者的精液或阴道分泌物进入到健康人的口腔中,病毒可以通过口腔黏膜进入健康人体内。
3. 肛交:当感染者的精液进入到健康人的肛门或直肠时,病毒可以通过直肠黏膜进入健康人体内。
除了性行为,艾滋病还可以通过其他途径传播,包括:
1. 分享注射药物器具:当一个人与感染者共用注射针头或注射药物器具时,病毒可以通过血液进入健康人体内。
2. 垂直传播:艾滋病可以从感染的孕妇传给胎儿或新生儿,主要是通过妊娠期、分娩或母乳喂养的方式。
需要注意的是,艾滋病不会通过常见的接触方式进行传播,例如分享餐具、接吻、拥抱、握手、咳嗽或打喷嚏等。
这些传播途径下艾滋病病毒的浓度不足以感染健康人。
为了预防艾滋病的传播,应当使用安全套或其他形式的避孕措施,并避免分享
注射药物器具。
此外,定期进行艾滋病检测、接受教育和咨询,选择安全的性伴侣也是非常重要的。
生物工程学报Chin J Biotech 2011, February 25; 27(2): 172−179 Chinese Journal of Biotechnology ISSN 1000-3061 cjb@©2011 CJB, All rights reserved.人体黏膜活组织模型在HIV-1性传播途径感染中的应用杨瑜1,张晓燕1,21 上海市公共卫生临床中心,上海 2015082 复旦大学生物医学研究院,上海 201508摘要:性传播途径已经成为全球人免疫缺陷病毒1型(Human immunodeficiency virus type 1,HIV-1) 传播的主要方式。
对HIV-1黏膜感染机制的深入理解,将有助于研发新型有效的生物技术阻断其感染和传播。
目前,HIV-1黏膜感染机制的研究主要依赖于体外细胞培养和灵长类动物模型。
近年来,一种新型黏膜活组织模型(包括人体生殖道或肠道黏膜等组织) 的建立,可再现HIV-1突破黏膜屏障进入基底侧的生物学过程,适用于HIV-1黏膜感染机制与黏膜局部感染阻断生物技术的临床前有效性评价研究。
以下主要阐述了该模型的组织类型、技术特点以及在HIV-1性途径感染机制与阻断技术研究中的进展,并结合本实验室工作对其新的应用进行了展望。
关键词:人免疫缺陷病毒1型,性传播,组织培养,模型应用Application of human mucosal explants culture in the HIV-1 sexual transmissionYu Yang1, and Xiaoyan Zhang1,21 Shanghai Public Health Clinical Center, Fudan University, Shanghai 201508, China2 Institutes of Biomedical Sciences, Fudan University, Shanghai 201508, ChinaAbstract:Sexual transmission has become the major route of acquiring human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) globally. Understanding the mechanism of HIV-1 mucosal infection will be helpful for development of new effective strategies to block HIV-1 mucosal transmission. Currently, study of the mechanism of HIV-1 mucosal infection majorly depends on in vitro cell culture systems and non-human primate animal models. Recently, a novel tissue explant model (including human vaginal-genital and colorectal tissue) was established, which could elucidate the biological process of HIV-1 mucosal infection from crossing over the membrane to reaching the basal. Therefore, the model can be applied to the study of mechanism, as well as the safety and efficacy evaluation in pre-clinical study of biomedical prevention strategies. In this review, we summarized the recent progress about human mucosal explants model including the sources of tissues, technical characteristics and their application to study the mechanism of HIV-1 sexual transmission and evaluation of prevention strategies. Based on our recent study results, we also provided our opinions aboutReceived:June 3, 2010; Accepted: October 15, 2010Supported by: Program of Shanghai Subject Chief Scientist (A type) (No. 10XD1403500), Scientific Research Priming Foundation of Shanghai Public Health Clinical Center (No. KSF0268).Corresponding author: Xiaoyan Zhang. Tel: +86-20-37990333-7310; Fax: +86-20-57247094; E-mail: zhang_xycn2002@上海市优秀学科带头人计划 (A类) (No. 10XD1403500),上海市公共卫生临床中心科研启动基金 (No. KSF0268) 资助。
杨瑜等: 人体黏膜活组织模型在HIV-1性传播途径感染中的应用173development of novel explant models and their application.Keywords: human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1), sexual transmission, mucosal infection, explants culture model在全世界范围内有将近一半的HIV-1感染者是妇女,她们大多通过异性性接触而感染HIV-1[1];另一方面经同性性接触而感染HIV-1的男男同性恋人群 (Men who have sex with men ,MSM) 的比例近年来也在迅速地增长[2];总体来看,经性接触传播已经成为全球HIV-1疫情难以控制的主要原因。
我国HIV-1新发感染上升的趋势依然难以遏制。
2007年新发感染者中56.9%为经性途径感染,2009年已经上升为70%,性传播已成为我国HIV-1感染与传播的主要途径,促使HIV-1从高危人群向一般人群扩散[3]。
黏膜感染HIV-1过程中包括生殖道途径和直肠途径,研究表明病毒从生殖道部位侵袭到建立系统感染一般需要3~4 d 的时间[4]。
而相关的病毒侵入与感染黏膜的机制都存在很多不明之处:例如HIV-1病毒是以游离病毒还是以细胞内病毒的形式感染宿主黏膜细胞?病毒是如何穿越宿主的黏膜屏障进入黏膜下组织?病毒在黏膜感染的初始靶细胞是什么?HIV-1进入黏膜后,黏膜的早期免疫反应是抑制病毒还是给病毒更多机会增殖?从HIV-1进入生殖道或直肠到建立系统的全身感染,有哪些宿主的细胞以及因子与之相互作用?哪些时点和分子可以成为新的生物预防技术的靶点?上述疑惑严重制约了有效的HIV-1黏膜生物预防技术包括疫苗和杀微生物剂的研究。
早期的感染机制研究,多采用体外细胞培养和灵长类动物模型研究。
感染SHIV 嵌合病毒的非人灵长类动物模型可很好再现HIV-1宿主感染的生物学过程,但是动物的购买费用昂贵且感染实验需在大动物生物安全三级实验室开展,难以广泛应用。
在细胞水平,体外HIV-1感染多采用可永生传代的细胞系 (Caco2、Jurkat 细胞等),与正常人体细胞有较大差异;而人PBMC 则需要外源激活剂 (PHA 等) 来维持HIV-1在其中的复制,也明显改变了细胞表面分子的标记,加之细胞种类单一,都不足以模拟正常黏膜中的靶细胞及其所处的微环境。
因此,有关HIV-1黏膜感染的机制研究,以及对近年来应用于局部阻断或抑制HIV-1感染的杀微生物剂等预防手段的安全性和有效性评价一直缺乏经济有效的模型。
为深入探索HIV-1黏膜侵入与感染的机制,研究人员近年来尝试建立了一种新型的人体活组织体外培养模型。
其组织来源可来自女性生殖道或者男性生殖器组织、口腔黏膜以及结直肠黏膜组织。
本文将就上述活组织体外培养模型的特点以及在HIV-1性传播途径感染研究中的应用加以综述。
1 活组织培养的起源组织培养是指组织在体外条件下的存活或生长。
动物组织培养的技术起源于19世纪所应用的若干胚胎学技术。
1907年美国胚胎学家Harrison 的蛙胚神经管组织实验成为组织培养真正开始的标志[5]。
20世纪50年代,随着操作技术、培养器皿和培养基的改进,组织培养技术得到更快的发展。
组织培养的培养物可以在组织上和功能上保持一定程度的分化,这样就为实验生物学提供了既处于一定的组织结构之中又脱离了体内种种复杂因素的细胞群体。
但在经典的组织培养技术中,由于细胞常常从培养物中向外迁移,因此培养物很快便失去了它们的组织分化特性。
后来采用把组织放置在细胞难以粘附的表面上,减少支持物与组织的接触面积,以及把组织包埋于琼脂中等方法,大大减少了细胞迁移现象,从而达到限制生长,使器官专一细胞同它们的基质细胞维持相对正常的结构关系的目的。
174 ISSN1000-3061 CN11-1998/QChin J Biotech February 25, 2011 Vol.27 No.22 模型应用的组织类型与来源HIV-1黏膜感染主要涉及的组织类型有子宫颈阴道[6]、包皮[7]和直肠乙状结肠[8]等。
按组织的结构特点可分为单层柱状上皮类 (结直肠、子宫颈内膜等) 与复层鳞状上皮类 (阴道、子宫颈外膜、包皮等),组织的不同结构特点决定了HIV-1进入机制的差异,例如专属于单层柱状上皮细胞的胞转作用等。
子宫颈阴道组织多来自绝经期前妇女的子宫切除术或阴道修补术后的标本[9];子宫切除术常见于子宫多发性肌瘤,而阴道修补术因属整形类手术,受地域、经济因素影响大,目前国内开展较少。
直肠乙状结肠组织有几种来源:活检组织、肿瘤患者癌旁组织以及直肠脱垂患者组织。
活检标本可通过内窥镜直视,获取特异部位的黏膜组织,但活检机械手臂咬合组织时容易伤及黏膜表面,而且总量较少,一个患者最多可获20块活检组织[10],相较而言肿瘤患者和直肠脱垂患者手术后获得的黏膜组织面积大,可满足较多需求,提高了实验设计的灵活性,是目前较为常用的组织来源。