艾滋病病毒的结构和性质

艾滋病特点是人体的免疫力处于完全的崩溃状态，对任何感染缺乏抵抗力。许多正常人具有基本的免疫力或抵抗力，因而有一些细菌、病毒或真菌虽然侵犯机体，但不会得病。但艾滋病病人不然，由于他们的免疫力或抵抗力遭到彻底破坏，许多正常人不会得的病，他们却毫无招架之力，容易得病，称之为“机会性感染”。而所以如此是由于感染上了一种病毒，这种病毒称为“人体免疫缺陷病毒”(Human Immuno-deficiency Virus) ，HIV 是它的英文字的缩写。

1983年5月国际权威性杂志《科学》同时发表了法国巴斯德研究所的蒙泰尼埃(Luc Montagnier)和美国国立癌症研究所的盖洛(Robert Gallo)的论文，他们都声称发现了引致获得性免疫缺陷的病毒。蒙泰尼埃认为淋巴结病与艾滋病密切相关，他在一个男性同性恋淋巴结病患者身上分离出了病毒，文章还登载了病毒侵入淋巴细胞并将其杀死的照片。他从病人淋巴细胞中分离出T淋巴细胞，将其放在培养基中培养，发现这是一种新的逆转录病毒，并在艾滋病病人的血标本中发现80－90％是阳性的。虽然盖洛也声称他独立发现了这一病毒，但后来被揭露他利用了蒙泰尼埃的标本，构成了诺贝尔历史上少见的如果不是唯一的丑闻。1986年国际微生物学会和病毒分类学会将该病毒统一命名为人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus)。

艾滋病病毒的生物学起源和地理起源，尚不清楚。艾滋病病毒有两种：HIV－1和HIV－2，它们在基因结构和致病性上都有差异。它们都是通过T淋巴细胞表面的CD4受体进入T淋巴细胞。HIV－2的传染途径和病理变化与HIV－1相似，但致病性较弱，主要在西非流行，其他地区仅有少数病例报告。其他地区流行的都是HIV－1。最早查出HIV－1抗体的血清是在中非，1986年在西非发现HIV－2。有意思的是，HIV－2与猴免疫缺陷病毒（SIV）的抗原相关性，比与HIV－1更接近。1990年又在非洲灵长类动物中分类出一株与HIV－1高度相关的病毒。这些发现提示艾滋病病毒可能来自非洲灵长类动物。

但显然艾滋病病毒病毒在人群中广为传播和引起疾病在历史上似乎是第一次。这种病毒由两个单链的RNA 分子组成，中间有一个柱状核心，外面包一层球形膜，由宿主细胞膜和病毒特异性糖蛋白组成。艾滋病病毒有9个基因控制着结构和调节的功能：3个结构基因控制病毒结构成分蛋白质的组成；6个调节基因控制病毒感染细胞、整合进宿主细胞遗传物质，以及复制新病毒的能力。这些基因的两端都有一串核苷酸，叫作长终端重复序列(LTR, long terminal repeats)，也参与病毒蛋白生成的调节，起着类似“开关”的作用，当病毒和细胞的蛋白质与这串核苷酸结合时就触发了这一“开关”。在HIV 感染中关键的一步

（图 1：艾滋病病毒电子显微镜图及示意 略）

是病毒进入细胞。病毒附着在宿主细胞受体上，从而进入细胞。这种受体是被称为CD4 的分子，主要表达在被称为T4细胞的淋巴细胞表面。其他有CD4的细胞，如单核细胞和巨噬细胞，也有可能感染上艾滋病病毒。所有病毒只能在宿主细胞内复制，但包括艾滋病病毒 在内的逆转录病毒的特点是它们具有逆转录酶。这种酶能使艾滋病病毒从病毒的核糖核酸(RNA)复制一份去氧核糖核酸(DNA)拷贝。这样就逆转了正常的遗传信息流。去氧核糖核酸形式的病毒基因就可插入宿主的遗传物质。这些病毒去氧核糖核酸最后被激活转录为核糖核酸，制造出新病毒。病毒或直接破坏宿主淋巴细胞，或释放毒物或与未感染细胞结合成团，使未感染细胞丧失功能。T4细胞是一切免疫反应的基础，它们受损和遭到破坏就会损坏机体的防御机制，使之不能抵御微生物，尤其是病毒的侵入，也不能阻止某些癌细胞的产生。这些新病毒不断地复制，并不断地侵入宿主细胞，经过一定时期，使宿主的免疫系统完全丧失功能，从而使宿主容易受到机会性感染，许多稍有抵抗力的正常人不会得的病，艾滋病病人却能罹患。研制有效药物进行治疗的困难是由于逆转录病毒将基因整合进宿主细胞的异常能力。一旦病毒转录为去氧核糖核酸整合进宿主细胞中的遗传物质，就很难自然地或用人工方法将它分离出来。它也受到了保护，不受药物或免疫的攻击。如果试图杀死病毒，又会危及宿主细胞。关键是想办法干扰病毒与宿主细胞受体结合，阻止病毒进入宿主细胞。另一办法是设法使逆转录酶丧失活性，使之不能复制繁殖。但至今还未找到有效的药物和疫苗。1996年5月9日的国际科学权威杂志《科学》(Science)发表了我国旅美学者冯愈为第一作者的论文，论文描述了他所在的美国国立卫生研究院过敏和传染病研究所工作的发现。自80年代以来，多项科学实验已经证明，艾滋病病毒(HIV-1)袭击人体免疫细胞，与免疫细胞表面的CD4受体结合，并进入免疫细胞必须有其他辅助因子的帮助，他们经过两年多时间的研究，终于找到了这种艾滋病病毒感染所必须的蛋白质，称为“融合素”（fusin），这一成果加深了人体对艾滋病病毒反应的生物机理的了解，也为进一步研究通过抑制或消除融合素来防止艾滋病病毒与CD4结合，从而预防感染提供了崭新的方向。[Feng et al., 1996]

简而言之，艾滋病病毒有三个生物学特性：一是它的潜在性，病毒和免疫细胞核中的基因整合，成为染色体的一部分，即一旦一个人感染了艾滋病病毒，他就终身感染并且终身具有感染性，病毒还具有多变性，使特异性、效价高的疫苗产生困难；二是它的繁殖性，艾滋病病毒在感染宿主内不断复制自己，免疫细胞繁殖复制过程中就包含艾滋病病毒的复制，这种整合使免疫识别很难进行；三是它的攻击性，专门攻击对人体免疫系统至关重要的T4细胞和其他细胞。它的靶细胞是T4细胞或T辅助细胞，它能协调和指挥其他免疫细胞，如T8细胞、B细胞、巨噬细胞和单核细胞等，在免疫系统中起中心作用。T4细胞减少，使机体减弱或丧失对病原体的抵抗能力，最后发生机会性感染而死亡。

艾滋病病毒的这些特点说明了艾滋病的许多特性，如它的凶险性、潜伏期长、终身感染等。但是，在另一方面，艾滋病病毒又有另外一些特点，使人们有理由认为它的感染是可以预防的。艾滋病病毒外膜的基本组成是脂质，取自它所感染的宿主。外膜决定这种病毒的物理性质，又决定它如何传播和如何灭活。因为脂质外膜不是病毒的产物，一旦受损，病毒自己不能修补。脂质外膜极为脆弱，易被种种环境因素破坏。由于病毒不能修补它损坏的膜，所以破坏导致灭活。因此，艾滋病病毒在体外极难生存。此外，虽然艾滋病病毒存在于感染者的体液和分泌物中，包括血液、精子和妇女阴道分泌物中，但量并不很大。它非常容易因热、干燥、洗涤剂和普通消毒剂灭活。如果加热到摄氏56度，30分钟即失去感染性，用70％的酒精经 1分钟，用0.1％的家用漂白粉或30％酒精5分钟即能将之杀灭。