逆转录病毒

逆转录病毒（Retroviruses）归类于逆转录病毒科（Retroviridae），包括一大类含有逆转录酶（reversetranscriptase）的RNA病毒，分为肿瘤病毒亚科、泡沫病毒亚科和慢病毒亚科，每一亚科又有若干个属（表33-1）。

肿瘤病毒亚科（oncovirinae）大多引起禽类、猫、鼠、猴等动物肿瘤，与人类疾病相关者有人类嗜T细胞病毒（humanT-celllymphotropicvirus,HTLV）；泡沫病毒亚科（spumavirinae）的致病作用尚不清楚；慢病毒亚科（lentivirinae）中的人类免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiencyvirus,HIV）则是艾滋病的病原体，正受到人类的广泛关注。

三个亚科病毒的生物演化和亲缘关系见图33-1。

第一节人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒（HIV），是获得性免疫缺陷综合征（acquiredimmunodeficiencysyndrome,AIDS）的病原体。

AIDS首次报道于1981年，1984年证实其病原为HIV。

因病毒最初分离于淋巴腺综合征的同性恋患者血清，曾称之为淋巴腺病相关病毒（lymphadenopathy-associatedvirus,LAV），此后分别又有人类嗜T细胞病毒Ⅲ型（HTLV-Ⅲ）、AIDS相关病毒（AIDS-relatedvirus,ARV）之称。

1986年经国际病毒分类委员会（InternationalCommitteeonTaxonomyofViruses,ICTV）建议，将LAV、HTLV-Ⅲ和ARV统一命名为人类免疫缺陷病毒，俗称艾滋病病毒。

HIV分HIV-1型和HIV-2型，前者引起全球AIDS流行，后者主要分离自西部非洲的艾滋病患者。

HIV感染的范围在逐步扩大，我国自1985年发现首例AIDS以来，感染人数逐年快速增长，严重威胁着人类的身心健康，受到人们的广泛关注。

一、生物学性状（一）形态与结构成熟的病毒直径100~120nm、20面体对称结构、球形，电镜下可见一致密圆锥状核心，内有病毒RNA分子和酶，后者包括逆转录酶、整合酶（integrase）和蛋白酶（protease）。

逆转录的特点和意义
1.逆转录病毒的特点：
逆转录病毒需在逆转录酶的作用下首先将RNA转变为cDNA，再在DNA复制、转录、翻译等蛋白酶作用下扩增。

2.逆转录病毒的作用：
逆转录病毒有三个基因：gag-编码病毒的核心蛋白；pol-编码逆转录酶；env-编码病毒的被膜糖蛋白。

有的逆转录病毒还带有癌基因（vonc），即有的逆转录病毒有致癌作用。

近年来，已设计构建成一些缺陷型病毒（defective virus）使逆转录病毒成为有用的基因载体，成功地把抗药性基因转入了人体造血前体细胞，并在细胞中表达。

Hock等选用了缺失编码病毒外壳蛋白基因的逆转录病毒，因此不能合成自身的外壳，但它有识别外壳蛋白进行包装的信号（一段尚未鉴定的DNA顺序）。

用这种缺陷的逆转录病毒去感染某种细胞株，这种细胞株包含有辅助病毒（helper virus）。

辅助病毒能合成蛋白外壳，但缺失了识别蛋白外壳进行包装的信号，因此它不能包装成病毒颗粒。

当用逆转录病毒感染细胞株后，逆转录病毒的RNA进入辅助病毒的外壳蛋白，成为病毒颗粒。

这时把受感染的细胞同骨髓细胞一起培养，包装在辅助病毒外壳蛋白中的逆转录病毒RNA，进入骨髓细胞，病毒DNA插入宿主细胞基因组，基因的活性得到表达。

这时，由于骨髓细胞里面没有辅助病毒，所以整合进宿主基因组的逆转录病毒，不再有外壳蛋白可供包装，因此也就无法增殖，而只能被“陷”在宿主基因组中，通过细胞分裂而传给下一代子细胞。

CATALOGUE目录•引言•逆转录病毒的基本特征•逆转录病毒的致病性•逆转录病毒的检测和诊断•逆转录病毒的治疗和预防•逆转录病毒与其他病原体的区别和联系•展望与未来发展引言逆转录病毒的形态和结构逆转录病毒的基因组包括三个结构基因：gag、pol和env。

gag基因编码病毒的核心蛋白；pol基因编码病毒的复制酶；env基因编码病毒的包膜蛋白。

逆转录病毒的基因表达受长末端重复序列（LTR）调控，LTR 包括启动子和增强子等顺式作用元件。

逆转录病毒的基因组和基因表达逆转录病毒的生活史逆转录病毒与多种癌症的发生密切相关，如Burkitt淋巴瘤、毛细胞白血病和艾滋病相关淋巴瘤等。

逆转录病毒的致癌性逆转录病毒与癌症关系逆转录病毒致癌机制慢性感染的形成慢性感染与疾病发展逆转录病毒与慢性感染免疫逃逸机制逆转录病毒可通过多种机制逃避免疫系统的识别和攻击，如病毒抗原变异、抑制免疫应答和诱导细胞凋亡等。

免疫逃逸与疾病持续免疫逃逸可导致病毒感染持续存在，促进疾病进展，如艾滋病患者免疫系统崩溃导致严重感染。

逆转录病毒的免疫逃逸病毒分离病毒鉴定逆转录病毒的分离和鉴定RT-PCRNASBA逆转录病毒的核酸检测逆转录病毒的血清学检测ELISA通过包被病毒抗原，检测血清中是否存在特异性抗体。

Western blot通过检测血清中是否存在特异性抗体，用于验证ELISA结果。

抗病毒治疗免疫调节治疗基因治疗030201逆转录病毒的治疗疫苗接种健康生活方式筛查与监测逆转录病毒的预防和控制新药研发探索多种药物的联合应用，以提高疗效并降低耐药性的产生。

联合治疗耐药性研究抗病毒药物的研究进展与其他病毒的区别和联系复制方式01基因组结构02潜伏与激活03与寄生生物的联系逆转录病毒与寄生生物（如细菌和真菌）具有某些相似的特性，例如与宿主细胞的相互作用、潜伏和激活等。

与细菌的区别逆转录病毒与细菌不同，其遗传信息为RNA而不是DNA，且不具有细胞结构，依靠宿主细胞进行复制。

《医学微生物学课件第30章逆转录病毒》xx年xx月xx日•逆转录病毒的基本特征•逆转录病毒的感染和致病机制•逆转录病毒的检测和治疗•逆转录病毒与其它病原微生物的关系目•展望录01逆转录病毒的基本特征逆转录病毒呈球形，具有二十面体对称结构，直径约100～120nm。

形态逆转录病毒的基因组为RNA，被包裹在核心蛋白衣壳中，外层由脂质膜包裹，膜上镶嵌有病毒的糖蛋白。

结构逆转录病毒的形态和结构逆转录病毒的复制过程需要逆转录酶和DNA聚合酶的参与，首先病毒RNA进入细胞，通过逆转录酶的作用合成病毒的DNA，再通过DNA聚合酶的作用将DNA整合到宿主细胞的DNA上。

逆转录病毒的复制过程分为三个阶段：吸附、穿入和脱壳。

吸附是指病毒通过其特异性受体与宿主细胞表面结合，穿入是指病毒进入细胞内，脱壳是指病毒除去外层脂质膜和核心蛋白衣壳，最后释放出病毒的RNA和逆转录酶。

逆转录病毒的复制特性1逆转录病毒的基因组和蛋白23逆转录病毒的基因组分为三个部分：5'端长末端重复序列（LTR）、gag基因、env基因。

gag基因编码病毒的核心蛋白，env基因编码病毒的糖蛋白。

LTR是逆转录病毒基因组的调控区域，具有转录和整合功能。

02逆转录病毒的感染和致病机制03病毒复制逆转录病毒利用细胞的合成机制大量复制病毒基因组，产生子代病毒颗粒。

逆转录病毒的感染过程01病毒吸附逆转录病毒依靠表面蛋白与靶细胞受体结合，实现病毒颗粒进入细胞。

02病毒注入逆转录病毒的遗传物质进入细胞后，病毒通过逆转录酶将遗传物质整合到宿主基因组上。

逆转录病毒刺激机体产生特异性免疫应答，清除病毒抗原，保护机体免受感染。

引发免疫应答逆转录病毒感染细胞可诱导细胞因子产生，引发炎症和组织损伤。

细胞因子产生某些逆转录病毒感染机体后可诱发肿瘤，主要与病毒基因组整合到宿主基因组上有关。

肿瘤形成逆转录病毒的致病性逆转录病毒具有高突变率，可产生多种抗原变异体，使机体免疫应答难以完全清除。

逆转录病毒逆转录病毒（retroviru）是～种RNA病毒，因具有逆转录酶而得名，可以广泛诱发多种动物的淋巴瘤、白血病、肉瘤等。

80年代以来，发现引起人类T一淋巴细胞白血病的人T一淋巴细胞白血病病毒tHTLV）、成人T细胞白血病病毒（ATLV）和艾滋病病毒（HIV）等病毒都属于逆转录病毒。

成熟的RNA病毒在电镜下呈圆心或类圆形。

按其超微结构特点分为A、B、C、D四型。

引起艾滋病的病毒即属于D型。

RNA病毒感染细胞时，先与细胞膜上的受体结合而进入细胞质，通过逆转录酶的作用，在宿主细胞内转录病毒RNA，产生互补的DNA（c－DNA），将此DNA转送到宿主细胞的核内，共整合到细胞DNA的基因组内，通过细胞的酶的作用，转录产生病毒性的mRNA，并被转运到胞浆核糖体上，产生病毒的酶和结构蛋白，再经过装配和包装病毒基因组的RNA，即繁殖形成新的病毒，从宿主细胞的胞质膜上通过出芽方式形成新的完整成熟的病毒颗粒，释放到细胞外，而被感染的宿主细胞常常可以继续存活。

RNA病毒感染机体后，若病毒的遗传信息整合到宿主细胞的染色体中，成为细胞的组成部分，并通过性细胞由亲代垂直传递到子代细胞，这种肿瘤病毒称为内源性的肿瘤病毒，一般情况下受到正常细胞的调节控制，病毒处于静止状态，但受到化学致癌物、射线辐射等因素的作用后，可能被激活病毒表达而在体内诱发肿瘤。

另一些RNA病毒可以横向或水平传播，称为外源性病毒，它们按照作用特点和发展过程等的不同，又分为急性和慢性RNA 病毒。

1977年日本学者最早报道了成人T细胞白血病（adult T－cell leukemia，ATL。

），后来美国学者又在人章样霉菌病（mycosis fungoides）和皮肤T细胞白血病（Sezary综合征）病人的血液和淋巴结标本建立了细胞系，从这些细胞中分离到了逆转录酶阳性、能出芽生长的C型RNA病毒，命名为人T细胞白血病病毒（human T cell leukemia virus，HTLV）。

一、逆转录病毒概述反转录病毒是RNA病毒，但有反转录酶，可使RNA转录为DNA，再整合到宿主细胞基因组。

逆转录病毒即RNA病毒，需在逆转录酶的作用下首先将RNA转变为cDNA，再在DNA复制、转录、翻译等蛋白酶作用下扩增的一类病毒。

逆转录病毒是RNA病毒，它有三个基因：gag-编码病毒的核心蛋白；pol-编码逆转录酶；env-编码病毒的被膜糖蛋白。

二、逆转录病毒的许多特点便于其发展成为动物基因克隆载体。

①就目前所知，在大多数情况下，逆转录病毒的肿瘤基因（oncogene，ONC）都能够在细胞中转录。

这种特性说明逆转录病毒有可能是一种天然的转录因子，同时根据这种特性，可以在正常细胞中进行操作，将它改建为有用的动物基因转移载体。

②逆转录病毒的寄主范围相当广泛，包括无脊椎动物，其中有的还能够在人体细胞中生长；③逆转录病毒不但感染效率高，而且通常不会导致寄主细胞的死亡，被它感染的或转化的动物细胞能够持续许多世代，保持正常生长和保持病毒感染性的能力。

逆转录病毒载体最大优点是(1) 转染范围广，可以感染各种细胞类型，如淋巴细胞或肝细胞、肌细胞等;(2) 转入的外源基因可完全整合(3) 对细胞感染率高，达到100 %(4) 感染细胞不产生病变，可建立细胞系长期持续表达外源基因三、逆转录病毒载体的包装原理逆转录病毒载体系统共由两部分组成：包装细胞系和缺陷病毒本身。

在逆转录病毒载体中，去除了正常的蛋白编码序列而保留了复制和包装信号，通过分子克隆技术将目的基因插入此载体上，而包装细胞系能提供病毒载体包装成病毒粒子所需的结构蛋白。

当重组病毒载体导入包装细胞后，缺陷病毒载体和包装细胞的互补作用共同完成病毒装配,该病毒颗粒可感染其他宿主细胞，此时目的基因进入该细胞并整合到细胞基因组中，导致插入序列在宿主细胞中表达，产生目的蛋白。

宿主细胞不能像包装细胞那样为缺失结构基因的逆转录病毒提供结,保证了该载体在生物制品领域的生物安全性问题。