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探索艾滋病病毒的微观世界
□周玲米（桂林医学院）
桂林日报
作者：
新闻 时间:2024年10月11日 来源:桂林日报
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艾滋病，即获得性免疫缺陷综合征（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS），是目前严重威胁人类健康的重要传染病。导致艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV），人们常把它称为艾滋病病毒。尽管随着医学的进步，我们对HIV的理解不断加深，但这种疾病的复杂性和全球范围内的流行趋势仍然令人关注。深入了解HIV的病原学特征不仅是科学研究的需要，更是有效控制疾病传播、预防新感染和改善患者治疗效果的关键。
一、HIV的形态结构
HIV属于逆转录病毒科慢病毒属中的人类慢病毒组，其形态为球形颗粒，直径100～120纳米，仅相当于人类头发丝直径的万分之一。HIV病毒颗粒由核心和包膜两部分组成，这种结构为其复杂的生命周期提供了基础。
HIV的核心部分主要由衣壳蛋白（p24）组成，衣壳内包裹着两条完全相同的单股正链RNA链、核壳蛋白（NC）以及病毒复制所必需的酶类。这些酶类包括逆转录酶（RT，p51/p66）、整合酶（IN，p32）和蛋白酶（PR，p10）。逆转录酶是HIV复制过程中的关键酶，负责将RNA逆转录成DNA；整合酶则负责将病毒DNA整合到宿主细胞染色体中；蛋白酶则参与病毒蛋白的裂解和成熟过程。
HIV的最外层为包膜，包膜来源于宿主细胞膜的膜质结构，其中嵌有外膜糖蛋白gp120和跨膜糖蛋白gp41。这两种糖蛋白在病毒入侵宿主细胞的过程中起着至关重要的作用。gp120负责与宿主细胞表面的CD4受体结合，而gp41则参与病毒与宿主细胞膜的融合过程。
二、HIV的基因组特征
HIV的基因组全长9.7～9.8千碱基对（kb），是一种典型的逆转录病毒基因组。HIV基因组包含三个结构基因（gag、pol和env）、两个调节基因（tat和rev）以及四个辅助基因（nef、vpr、vpu和vif）。
结构基因中，gag基因编码病毒的核心蛋白；pol基因编码病毒复制所需的酶类；env基因编码病毒的包膜糖蛋白。这些基因共同构成了HIV病毒粒子的基本结构。调节基因tat基因编码的反式激活因子能够激活病毒基因组的转录；rev基因编码的蛋白则参与病毒mRNA的转运和调控。这些调节基因在病毒复制周期中起着重要的调控作用。nef、vpr、vpu和vif等辅助基因编码的蛋白在病毒复制、感染和传播过程中发挥多种辅助功能。例如，nef蛋白能够负调控宿主免疫反应；vpr蛋白参与病毒在宿主细胞内的复制和潜伏；vpu蛋白在特定细胞类型中促进病毒粒子的释放；vif蛋白则增强病毒在宿主细胞内的复制能力。
三、HIV的感染机制
HIV攻击人体细胞的过程好似一场精心策划的入侵。想象HIV病毒像一艘小船，它的船头（gp120蛋白）会寻找并锁定人体细胞表面的特定“码头”（CD4受体）。在找到合适的码头后，它还会寻求辅助受体（比如CCR5或CXCR4）的帮助，以便更牢固地停靠。一旦HIV病毒成功附着，它会将自己的遗传物质（RNA）注入宿主细胞内。这就像是小船释放了一艘小艇，携带着货物（病毒RNA）进入港口（宿主细胞）。进入细胞后，HIV的RNA在一种特殊酶（逆转录酶）的帮助下，转换成双链DNA。然后，这种DNA在另一种酶（整合酶）的帮助下，被嵌入到宿主细胞的基因组中，形成了一个病毒的“蓝图”（前病毒）。根据这个蓝图，宿主细胞开始制造病毒蛋白和酶类，就像是在生产工厂中制造产品。最后，这些组件和病毒RNA组装成新的病毒颗粒，并通过出芽的方式从宿主细胞中释放出来，准备感染更多的细胞。
四、HIV的生存环境与灭活条件
HIV在外界的生存能力较弱，对物理因素和化学因素的抵抗力较低。HIV对热很敏感，对低温耐受性强于高温。56℃处理30分钟可使HIV在体外对人的T淋巴细胞失去感染性，但不能完全灭活血清中的HIV；100℃煮沸20分钟可将HIV完全灭活。此外，HIV对紫外线、γ射线等物理因素也较为敏感，能够迅速被这些物理因素破坏其感染性。在化学因素方面，HIV对多种消毒剂敏感。常用的消毒剂如乙醇、漂白粉、次氯酸钠、戊二醛等，均能有效灭活HIV。这些消毒剂通过破坏HIV的病毒结构或干扰其复制过程，从而达到灭活病毒的目的。
然而，需要注意的是，尽管HIV在外界环境中的生存能力较弱，但在适宜的条件下，如体液中（血液、精液、阴道分泌物等），HIV可以保持较长时间的活性。因此，在处理可能含有HIV的体液时，必须采取严格的防护措施，以防止病毒传播。
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