HIV进入宿主:捉迷藏游戏?
原创 发布时间:2023-01-17 浏览次数: 699 来源: 缪水娣

核心提示:人类免疫缺陷病毒(HIV)形成球形、包膜、多形性病毒颗粒,直径为 1000-1500 Å,其中包含其单链正义 RNA 基因组的两个拷贝。


  人类免疫缺陷病毒(HIV)形成球形、包膜、多形性病毒颗粒,直径为 1000-1500 Å,其中包含其单链正义 RNA 基因组的两个拷贝。病毒颗粒最初以非感染性或未成熟的形式从宿主细胞中萌芽,其中基因组进一步封装在球形蛋白质外壳内,该外壳由大约 2500个病毒编码的 Gag 多蛋白拷贝组成。Gag分子呈放射状排列,粘附在病毒膜的内叶上,并紧密结合成六角形的旁晶格。Gag包含三个主要结构域,称为 MA、CA 和 NC。对于具有传染性的未成熟病毒体,它们必须经历一个成熟过程,该过程由病毒蛋白酶对 Gag 的蛋白水解加工启动。新的 Gag衍生蛋白经历了显着的重排以形成成熟病毒。成熟的 MA 蛋白形成一个“基质”层并保持附着在病毒包膜上,NC与基因组凝聚,大约1500个CA拷贝组装成一个新的锥形蛋白壳,称为成熟衣壳,它围绕着基因组核糖核蛋白复杂的。HIV 衣壳符合富勒烯壳的数学原理,其中CA亚基形成约250个CA六聚体,排列在可变弯曲的六角晶格上,该晶格通过恰好12个五聚体的结合而闭合,宽端有7个五聚体,宽端有5个锥体的窄端。


  图源[1]

  HIV通过与细胞受体和辅助受体相互作用触发的过程将其包膜与细胞膜融合来引发感染。尽管HIV融合的机制已被广泛研究,但其进入细胞的点仍存在争议。长期以来,人们一直认为HIV会直接与细胞质膜融合。然而,一些证据表明,HIV的内吞进入可导致感染,而且,内吞作用可能是HIV进入不同细胞类型的主要途径。

  对HIV病毒学和发病机制的研究解决了导致HIV感染细胞和免疫系统破坏的复杂机制。这些研究侧重于HIV的结构和复制特征以及病毒与宿主的相互作用。不断更新有关HIV的结构、变异性和复制以及宿主免疫反应特征的知识,对于完善与病毒感染相关的病毒学和免疫学机制至关重要,并使我们能够确定病毒生命周期中的关键分子对于设计新的诊断分析和特定的抗病毒药物和疫苗可能很重要。

  非法药物的使用和滥用与HIV的传播密切相关。众所周知,非法吸毒者是感染艾滋病毒的高危人群,艾滋病毒的传播和复制率更高。可卡因、苯丙胺、甲基苯丙胺、海洛因和吗啡是最常被滥用的非法药物,它们的使用与HIV感染和AIDS进展密切相关。值得注意的是,非法药物滥用者感染艾滋病毒的高发率主要是由于高风险活动,如共用针头和无保护性行为。一些研究还表明,滥用药物通过增强HIV复制来增加病毒RNA浓度,特别是在中枢神经系统(CNS)中。CNS是滥用药物和HIV的共同目标,它们的协同作用会加速神经元损伤和认知障碍。为了生成完整的基因组转录本,HIV基因表达必须经过转录的起始和延伸阶段,这需要不同转录因子的协调作用。

  当HIV感染者感染了一种新的不同的HIV病毒株时,就会发生HIV重复感染。重复感染在世界各地都有报道,研究记录的发病率为每年0-7.7%。新一代测序的使用改进了重复感染的检测, 重复感染可以通过注射吸毒和性交传播。重复感染的发病率可能与最初的HIV感染相当。临床医生应该鼓励感染HIV的患者进行安全的性行为和注射药物,因为重复感染会对临床结果产生不利影响,并可能引起对大规模抗逆转录病毒治疗计划的关注。重复感染的发生对疫苗研究有影响,因为最初的HIV感染似乎不能完全防止随后的感染。

  参考文献:

  [1] Ganser-Pornillos BK, Yeager M, Pornillos O. Assembly and architecture of HIV. Adv Exp Med Biol. 2012;726:441-65.

  [2] Melikyan GB. HIV entry: a game of hide-and-fuse? Curr Opin Virol. 2014 Feb;4:1-7.

  [3] Fanales-Belasio E, Raimondo M, Suligoi B, Buttò S. HIV virology and pathogenetic mechanisms of infection: a brief overview. Ann Ist Super Sanita. 2010;46(1):5-14.

  [4] Tyagi M, Bukrinsky M, Simon GL. Mechanisms of HIV Transcriptional Regulation by Drugs of Abuse. Curr HIV Res. 2016;14(5):442-454.

  [5] Redd AD, Quinn TC, Tobian AA. Frequency and implications of HIV superinfection. Lancet Infect Dis. 2013 Jul;13(7):622-8.

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