疾病與人類健康-《分子生物學》課件

第八章疾病與人類健康健康：機體是眾多對立生理過程和物質的相對統(tǒng)一體，健康是這些過程和物質相互作用而維持的機體相對穩(wěn)定的生命過程（穩(wěn)態(tài)）。疫?。簷C體在一定的條件下與病因相互作用，因穩(wěn)態(tài)調節(jié)異常而發(fā)生的一種異常生命過程（穩(wěn)態(tài)的破壞）。目前一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點現(xiàn)代科學認為，疾病的發(fā)生直接或間接與基因有關人類疾病都是：“基因病”經典單基因病多基因病獲得性基因病經典單基因?。褐饕∫蚴悄硞€基因位點上產生了缺陷等位基因；多基因?。荷婕岸鄠€基因及調控這些基因表達的環(huán)境因子之間的相互作用；獲得性基因病：主要是由病源微生物感染引起的傳染病。目前二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點主要內容9.1腫瘤與癌癥9.2人免疫缺陷病毒——HIV9.3乙型肝炎病毒——

HBV9.4基因治療目前三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點9.1腫瘤與癌癥腫瘤（tumor，neoplasm）：機體在各種致瘤因素作用下，局部組織的細胞在基因水平上失去對其生長的正常調控，導致克隆性異常增生而形成的新生物。良性腫瘤：組織來源+瘤惡性腫瘤：上皮組織的惡性腫瘤：組織來源+癌：部位+良惡性

癌癥（Cancer）既上皮組織的惡性腫瘤

間葉組織的惡性腫瘤：組織來源+肉癌骨髓白細胞的惡性腫瘤：白血病（血癌）目前四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點全世界每年約有1000萬人新患癌癥，有600萬人死亡。中國每年約有170萬人新患癌癥，有120萬人喪生。癌癥已分別成為城市和農村第一和第三位的死亡原因。人類面臨著盡快征服腫瘤的艱巨任務。目前五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點癌癥的發(fā)生與外部因素有關1775年，倫敦醫(yī)生波特（），掃煙囪的男工上陰囊癌，首次提出癌癥與特殊因素或環(huán)境有密切關系。德國東部的瀝青鈾礦礦工患肺癌X線打交道的人皮膚癌和白血病吸煙人群肺癌發(fā)病率比不抽煙的人群高20至30倍20世紀初，日本山際克三郎，兔子耳朵反復涂抹煤焦油幾個月皮膚癌（美國：3一甲基膽蒽和二甲苯丙蒽致癌）特殊因素能夠誘發(fā)癌癥遺傳學家：X線和化學物質能導致基因突變。目前六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點組織細胞衰竭化學物質和X線癌癥（組織細胞增生）基因突變細胞癌化的基本環(huán)節(jié)和檢測標準？基因突變導致癌癥發(fā)生？？目前七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點化學物質高度誘變細菌的作用（-）有效誘發(fā)嚙齒類動物腫瘤（-）致癌物質—誘變因素理論：誘變因素損害基因導致癌癥。問題：如果以上理論成立，癌細胞必定攜有突變基因，必須找到這些突變基因。（化學致癌物細胞中所有DNA）目前八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點1909;PeytonRousdiscoveredavirusthatcausescancerinchickens(sarcoma)Thecausitiveagentnowknownas"RousSarcomaVirus"(RSV)RousawardedNobelPrizein1966tumorscanbecausedbyvirusesPeytonRous目前九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點removetumor&preparecell-freeextractSarcomaSarcomaAvianSarcomaVirus(ASV)目前十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Fig3.1Oncogenes(Cooper)Roussarcomavirus(RSV)comparedtoavianleukosisvirus(ALV)目前十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點IsolationofTemperature-SensitiveMutantsofRSVFig3.3Oncogenes(Cooper)解釋：致癌的基因突變，相應的蛋白在較高溫度時喪失功能。Martin目前十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點IsolationofTransformation-DefectiveMutantsofRSVFig3.2Oncogenes(Cooper)推想：病毒的基因有兩部分（病毒的繁殖和致癌的基因），致癌的基因突變使病毒失去致癌能力，但不影響其增殖。Vogt目前十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點TheRousesarcomavirusgenomeLTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENVTransformation-Defective(-"td")MutantsofRSVTransformingRSV-"td"mutanthaddeleted~15%ofitsRNAgenome目前十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點癌基因：是一類與腫瘤發(fā)生和發(fā)展密切相關的基因，在體外可促進細胞轉化，在體內可誘導腫瘤的發(fā)生，其蛋白產物可促進細胞的增殖。

癌基因可分為兩大類：病毒癌基因（virusoncogene,v-onc.）

目前發(fā)現(xiàn)的病毒癌基因有30多種，而且認為他們最初來自細胞癌基因。細胞癌基因（cellularoncogene,c-onv）通過分子雜交和細胞轉染實驗等技術發(fā)現(xiàn)細胞癌基因。目前發(fā)現(xiàn)的細胞癌基因有100多種，其中部分在病毒中存在。

癌基因目前十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點RetrovirusStructure9.1.1反轉錄病毒致癌基因目前十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Structureofretrovirusbinding(fusion)(membrane-associatedprotein)目前十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點DiploidRNALTR(longterminalrepeat)=U3-R-U5retrovirusgenome目前十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點根據反轉錄病毒的轉化細胞的能力將其分為：急性轉化型和非急性轉化型急性轉化型主要特征：1.感染后很短時期（幾天或幾周）就出現(xiàn)實體瘤或白血瘤；2.所帶的癌基因一般位于病毒基因組的內部，也可位于基因組的3‘端，但不會插入結構基因內部；3.具有體外轉化能力。非急性轉化型感染寄主細胞后需要較長時間（幾個月或幾年，甚至數(shù)十年）后才會致癌。急性轉化型和非急性轉化型目前十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點LTRLTRGAGPOLENVSRCTransformingRSVLTRLTRGAGPOLENVTransformation-DefectiveMutantsofRSVv-onc基因的起源目前二十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點AvianSarcomaVirus(ASV)SarcomaLTRLTRGAGPOLENVTransformation-DefectiveMutantsofRSVLTRLTRGAGPOLENVSRCTransformingRSV目前二十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點概念：正常細胞中存在癌基因，在正常情況下它們不具有致癌作用，但在一定情況下被激活后可變成具有致癌作用的癌基因，在正常情況下它們不但無害，而且對細胞的發(fā)育、生長和分化的調節(jié)起重要作用。

原癌基因（protooncogene）目前二十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點

v-onc

病毒名稱

動物品種

abl

Agelson白血病

小鼠

akt

AKT8病毒

小鼠

cbl

CaxNS-1

小鼠

crk

CT10肉瘤

雞

erbA

禽類成紅血細胞增生癥ES4

雞

erbB

禽類成紅血細胞增生癥ES4

雞

ets

禽類成細血細胞增生癥E26

雞

fes

Gardner-Arnstein貓肉瘤

貓

fgr

Gardner-Rasheed貓肉瘤

貓

fins

McDonough貓肉瘤

貓

fos

FBJ小鼠成骨肉瘤

小鼠

fps

Fujinami肉瘤

雞

jun

禽類肉瘤17

雞

kit

Hardy-Zuckerman貓肉瘤

貓

maf

禽類肉瘤AS42

雞

......v-onc

病毒名稱

動物品種mos

Moloney肉瘤

小鼠

mpl

骨髓增生性白血病

小鼠

myb

禽類髓母細胞增生癥

雞

myc

禽類髓細胞瘤病

雞

qin

禽類肉瘤31

雞

raf

3611小鼠肉瘤

小鼠

rasH

Harvey肉瘤

大鼠

rask

Kirsten肉瘤

大鼠

rel

網狀內皮增生癥

火雞

ros

UR2肉瘤

雞sea

禽類成紅血細胞增生癥S13

雞

sis

猿猴肉瘤

猴ski

禽類SK

雞

src

Rous肉瘤

雞

yes

Y73肉瘤

雞

.....人？

已發(fā)現(xiàn)的反轉錄病毒癌基因目前二十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點(動物)致癌病毒癌基因理化因素致癌人的癌癌基因????目前二十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點人類癌基因的分離DNAShearmRNAcDNAlibraryTransfectCellTransfectCellTransformedPhenotypeTumor麻省工學院，溫伯格（weinberg)，EJ膀胱癌細胞，1981.8.27獲得癌基因哈佛大學，庫柏（cooper)，T24EJ膀胱癌細胞，1981.9.30獲得癌基因哥倫比亞大學，威格勒（wigler)，

T24EJ膀胱癌細胞??！美國國立癌研究所，巴巴希德，膀胱細胞，1981.11獲得癌基因NTH3T3CELL目前二十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點膀胱癌癌基因肺癌大腸癌病毒癌基因ras癌基因成為癌研究的核心目前二十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點1989年諾貝爾生理醫(yī)學獎得主

美國人M.Bishop與美國科學家Varmus因在70年代發(fā)現(xiàn)動物的致癌基因不是來自病毒而是來自動物體內正常細胞內所存在的一種基因──原癌基因而獲1989年諾貝爾獎。

BishopVarmus目前二十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前二十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Oncogene是否合適?Oncogene只是為了使機體發(fā)生癌癥而存在嗎？proto-oncogene從最簡單的生物到人的細胞中都原封不同地存在Oncogenefunction?目前二十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點原癌基因的特點：廣泛存在于自然界在進化上高度保守是調節(jié)細胞生長、發(fā)育和分化的重要蛋白質在結構上與病毒癌基因相近正常情況下表達水平很低在一定條件下可被激活成癌基因

8.1.2原癌基因產物及其分類（P298）目前三十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點原癌基因的五大功能細胞增殖因子（如sis(PDGF-β）)增殖因子等的受體（如erbB，trk）蛋白磷酸化酶（如src）G蛋白如ras家族中的H-ras，K-ras，轉錄因子如myc家族，fos家族，Jun家族，目前三十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點9.1.3原癌基因的表達調控原癌基因：單拷貝、正常情況下低水平表達或根本不表達癌基因？？（功能或表達異常）translocationamplificationpointmutationdeletionnormal目前三十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點ConversionofaprotooncogeneintoanoncogeneDeletionorpointmutationincodingsequenceGeneamplificationChromosomerearrangementHyperactiveproteinmadeinnormalamountsNormalproteingreatlyoverproducedNearstrongenhanceroverexpressionofnormalproteinFusionproteinishyperactiveprotooncogene——PossibleMolecularMechanismsforCancer目前三十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點ActivationofrasOncogenesbyPointMutations

Rasmutationsintumorsusuallyinvolvecodons12,13,59and61.Mutatedrasisfoundin50%ofcolorectalcancers（結腸直腸癌）and95%ofpancreaticcancers（胰腺癌）.Normal MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaGlyGly……RasH ATGACGGAATATAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGGT...Activated MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaValGly……EJRasH

GTC12345678910111213目前三十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Activationofthec-mycproto-oncogenebyretroviralpromoterandenhancerinsertions.(a)Thepromotercanbeactivatedwhentheretrovirusinsertsupstream(5’)ofthec-mycexons.Theright-handLTRmaythenactasapromoteriftheprovirushasadefectpreventingtranscriptionthroughtotheright-handLTR.Thec-mycgeneisshownascontainingtwoexons;thereisafurtherupstreamexonbutithasnocodingsequences.(b)Thec-mycgenecanalsobeactivatedwhenaretrovirusinsertsupstreamofthec-mycgeneintheoppositetranscriptionaldirection;aviralLTRactsasanenhancer,activatingtranscriptionfromthec-mycpromotersequence.[ModifiedfromactualcasesofretroviralinsertiondescribedinG.G.Payneetal.,1982,Nature

295:209.]2、LTR插入目前三十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Burkitt’sLymphoma3、基因重排（rearrange)

染色體移位（Chromosomaltranslocation）目前三十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點4、缺失（Deletion）oncogene(-)cancer一些原癌基因5’上游存在負調控序列，該序列的缺失或突變，則喪失抑制癌基因表達的能力。Burkitt’sLymphomac-myc因負調控序列缺失而過度表達。目前三十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點5、基因擴增

Proto-oncogeneamplification

Multiplecopiesofproto-oncogeneshavebeenfoundinvarioustumors.均勻染色區(qū)(Homogeneouslystainingregion,HSR)：被復制的DNA串聯(lián)排列在染色體的同一位置。雙微染色體(Doubleminutechromosomes)：被復制的DNA呈細小成對的染色體樣結構。

目前三十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點點突變LTR插入基因重排（染色體易位）基因缺失基因擴增逆轉錄病毒轉導原癌基因激活的機制目前三十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點TumorsAreClonalExpansionsNormalTumor物理、化學、生物等誘變因素Proto-oncogeneoncogene1celltumour目前四十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Humanbody:greatbeautyandprofounddangerOncogeneactivation:10-9/cellHumanbodycontains200X1014X10-9=2X107cellswithanactivatedoncogene目前四十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點正常細胞與癌細胞的較量Fig9.1Oncogenes(Cooper)正常細胞有抑制腫瘤發(fā)生的基因？？？1969，牛津大學哈里斯（Harris)加利福尼亞大學斯坦布里奇（Stanbridge)將單一一條正常細胞的染色體導入癌細胞成功地抑制細胞的癌化。目前四十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點9.1.3抑癌基因(tumorsuppressorgene)目前四十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點視網膜母細胞瘤(Retinoblastoma)Mostcommoncancerofinfantsandchildren.Survival>90%withearlydiagnosisandtreatment.Individualsatgreaterriskofdevelopingothercancers.RetinoblastomaSporadic（散發(fā)性）：2歲后隨年齡增大而增加，多為單眼。Inherited（遺傳性）：兄弟姐妹及后代患癌，出生后隨年齡增大直線上升，雙眼多。目前四十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點RetinoblastomaSporadic（散發(fā)性）：2歲后隨年齡增大而增加，多為單眼。Inherited（遺傳性）：兄弟姐妹及后代患癌，出生后隨年齡增大直線上升，雙眼多。Knudson,1971:“two-hit”modelRetinoblastoma發(fā)生過程中需要有兩次基因突變的存在遺傳性：出生時從雙親獲得了變異的致病基因，之后又出現(xiàn)一次基因變異。散發(fā)性：生后發(fā)生兩次基因變異。Retinoblastoma中存在癌基因？？一個基因發(fā)生兩次變異/兩個基因分別發(fā)生變異？？費城癌癥研究所目前四十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點DeletioninChromosome13→RetinoblastomaFig9-4,Oncogenes(Cooper)明尼蘇達大學，尤尼斯（Yunis)，Retinoblastoma細胞13號染色體長臂缺失一段推測缺失的一段包含致病基因Knudson,缺失的一段中存在抑制腫瘤發(fā)生的基因抗癌基因（anti-oncogene)癌抑制基因（Tumorsuppressorgene)目前四十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點1986，眼科專家Dryja獲得Rb基因；1987，Stanbridge等分離了人類13號染色體，將它注入培養(yǎng)的成骨肉瘤細胞中，結果導致了癌細胞逆轉。1987，李文華獲得Rb基因；把Rb轉化到培養(yǎng)的癌細胞中使其逆轉。Rb有抑癌作用Cloningoftumorsuppressorgenes目前四十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Roleofp53inCellCycleControl目前四十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點NormalCell

OncogeneTumourSuppressorBalancedcellmultiplicationandbehaviourCancerCell

OncogeneTumourSuppressorAberrantcellmultiplicationandinvasivebehaviourCanceroccurswhenmutationsaugmentoncogene

functionand/ordiminishtumoursuppressorgene

activity目前四十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點癌細胞成為靶心—2001年十大科學進展2001年是能精確瞄準導致癌癥的具體生化缺陷的“智能炸彈”型特定藥物出現(xiàn)的一年。目前五十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點8.2人免疫缺陷病毒——HIV目前五十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點人免疫缺陷病毒（HIV），俗稱艾滋?。ˋIDS)病毒，誘發(fā)人類獲得性免疫缺損綜合癥（艾滋病）。反轉錄病毒科慢病毒屬：靈長類免疫缺損病毒亞屬1983年，法國巴斯德研究所montaginer和美國國家衛(wèi)生研究院癌癥研究所Callo等人首次證實HIV是艾滋病的病因。HIV-I是從歐洲和美洲分離的毒株，與猴艾滋病毒只有約45％的相識性，致病能力很強，是引起全球艾滋病流行的主要病源；HIV-II與猴艾滋病毒相識性高達75％，毒力較弱，引起艾滋病的病程較長，癥狀較輕，主要局限于西部非洲。HIV概述目前五十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點艾滋病感染及患者人數(shù) 共 4,200萬

成人 3,860萬

15歲以下兒童 320萬2002年新感染者人數(shù) 共 500萬

成人 420萬

15歲以下兒童 80萬2002年艾滋病死亡人數(shù) 共 310萬 成人 250萬

15歲以下兒童 61萬全球艾滋病流行概況(至2002年12月)

Source:ReportontheGlobalHIV/AIDSEpidemic,UNAIDS,2002資料來源:聯(lián)合國艾滋病規(guī)劃署2002年《全球艾滋病流行狀況報告》目前五十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點2003年每天有1萬4千人感染艾滋病毒95%以上在收入較低的國家15歲以下兒童有2000人15-49歲有12000人一半是婦女一半15-24歲目前五十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點艾滋病造成的影響

新感染者中很大一部分是兒童青少年人口學變化年富力強者死亡家庭結構變化孤兒--在感染最嚴重的一些國家，2010年將有15%的兒童成為孤兒。兒童受到的打擊更大（心理社會）目前五十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點中國（大陸）艾滋病流行概況中國艾滋病流行分為三個時期：

輸入期（1985-1988）

播散期（1989～1993）增長期（1994至今）

感染情況：我國艾滋病病毒（HIV）感染者人數(shù)約為100萬，約占總人口的0.067％（1/1300，截止2002年）高危人群：吸毒人群、有償供血者、性病患者、暗娼、流動人口醫(yī)務工作者

目前五十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點至2002.12，新疆累計報告HIV感染者7093例，居全國第二平均每年以1000例的速度增長，增長速度居全國第一集中在販毒沿線（如伊寧累計報告3163例）和經濟發(fā)達地區(qū)（如烏魯木齊累計報告HIV感染者2911例）新疆的艾滋病傳播主要由共用注射器吸毒造成感染者主要是年輕的少數(shù)民族男性和“流動人口”（指從內陸地區(qū)其它省區(qū)或從農村到城市尋找工作的人口）新疆艾滋病流行現(xiàn)狀新疆艾滋病自愿咨詢檢測（VCT）工作現(xiàn)狀——新疆唯吾爾自治區(qū)衛(wèi)Ⅸ項目辦公室2003年2月目前五十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點8.2.1HIV病毒粒子的形態(tài)結構和傳染目前五十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點P24CapsidproteinP18Matrixprotein目前五十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HIV病毒侵犯人體T4淋巴細胞HIV主要感染T4淋巴細胞病毒RNA反轉錄獲得的cDNA可整合進入感染細胞基因組病毒基因隨免疫細胞DNA復制表達而復制表達新增殖病毒再感染更多的細胞HIV通過感染細胞擴散到全身，在淋巴細胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒。摧毀人體免疫系統(tǒng)使機體一開始就處于喪失防御能力HIV病毒破壞人體免疫系統(tǒng)目前六十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前六十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點艾滋病傳播的三種途徑HIV依靠血液、血液制品、以及人體分泌液進行傳播，主要通過以下三種途徑：性接觸傳播同HIV感染者發(fā)生無保護的性行為血液傳播接受了被HIV污染的血液母嬰傳播被感染的母親傳染給未出生的嬰兒目前六十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點性接觸傳播無論是同性、異性、還是兩性之間的性接觸都會導致艾滋病的傳播。全世界約有3/4的艾滋病毒傳播是通過性接觸進行的。印度政府張貼推廣安全套的掛幅：正確使用安全套是預防艾滋病的有效途徑之一目前六十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點血液傳播血液傳播是HIV感染最直接的途徑輸入被病毒污染的血液（輸血前HIV的檢測，HIV感染1周～3個月后能測出相應抗體，新近HIV感染者的血液仍有危險）接觸病毒污染注射器、針灸針、拔牙工具接觸病毒污染的血液制品（人血清白蛋白、Igs和抗凝血因子等，我國已有數(shù)例血友病人因注射進口抗凝血因子濃縮物而感染HIV）在我國，HIV病毒感染者80％是因為在吸毒中共用注射針頭而感染的。

靜脈注射毒品是我國艾滋病傳播的主要途徑目前六十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點母嬰傳播HIV感染的母親可將病毒傳播給孩子懷孕分娩母乳喂養(yǎng)一名烏干達婦女帶著18個月大的孩子接受檢查。這名30歲的婦女當天剛剛被確診為艾滋病病毒攜帶者，她的丈夫目前也染病在家目前六十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點日常生活接觸不會傳染艾滋病一般的工作生活接觸不會感染艾滋病艾滋病不會經馬桶圈、電話機、餐飲具、臥具、游泳池或公共浴池等公共設施傳播。艾滋病也不會通過一般社交上的接吻、擁抱傳播?？人?、蚊蟲叮咬不會傳染艾滋病。目前六十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點

8.2.2HIV基因組及其編碼的蛋白HIV-1GENOMEDiploid,1XRNA,Size=9,749nteachmoleculetRNA(LYS)primerattachedtoeachRNA5’capand3’PolyAtailCap-R-U5-PrimerBind-(TENORFs)-U3-R-PolyALTRofPROVIRUS(2XDNA):U3-R-U5=634bpeachLTRU3=453bp R=98bp U5=83bp目前六十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HIV-1PROVIRUS:NoteallthreeORFsUsedHIV-1PROVIRUSgp120+41目前六十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前六十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點TheGenomeofHIVMembrane:hostderivedTwoglycoproteins:gp160gp120andgp41gp41isfusogenthatspansthemembranegp120gp411.ENVELOPEENVGenecoding目前七十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點

gp41F=fusionpeptide

Z=leucinezipperLLP=Lentiviruslyticpeptides1&2gp120linkedtogp41目前七十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點GAGpolyprotein

iscleavedintofourproteinsthatarefoundinthematurevirus2、GAGMA(matrix)CA(capsid)NC(nucleocapsid)p6目前七十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點

GAGgene-p552.Group-SpecificAntigensp17:innersurfacep24:nucleocapsidp9:nucleocapsidassociatedwithRNATheGenomeofHIV目前七十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點CPOLpolyproteiniscleavedintoThreeproteins3、POLPR(protease)RT(reversetranscriptase)IN(integrase)目前七十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Polymerase(reversetranscriptase)2.Integrase3.Protease(cutspolyproteins)

3.Enzymes

POLgeneTheGenomeofHIV目前七十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點小的非結構性蛋白早期(early)TAT:轉錄反式激活子（TransActivatorofTranscription）REV:病毒蛋白表達的調控子（RegulatorofVirionProtein）ExpressionNEF:負性調控因子（NegativeRegulatoryFactor）晚期(late)VIF:病毒侵襲性因子（VirionInfectivityFactor）VPU:病毒蛋白U（ViralProteinU）VPR:病毒蛋白R（ViralProteinR）TAT和REV為

HIV復制所必須4、HIVadditionalgenes目前七十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點表2

HIV基因、蛋白質產物及戎功能

HIV基因、蛋白質產物及功能Gag：P25(p24)，衣殼結構蛋白質p17，基質蛋白質p7/6(NC)，核衣殼蛋白質Pol：P51、p66，逆轉錄酶（RT）IN：

P32，HIVcDNA整合pR：P10，蛋白酶Env：gp120,包膜表面蛋白質gp41(gp36)，包膜表面蛋白質目前七十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Tat：P14，正調控因子（與LTR結合激活病毒基因表達）Rev：P19，調控因子（增強gag、env基因表達）Nef：P27，負調控因子vif：P23，侵染因子Vpr：P18，有助病毒復制；激活轉錄Vpu：P15，有助HIV的釋放；可能為新病毒子的包裝所需（？）目前七十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Aretrovirus

LatencySpecificdestructionofCD4+cellsHowdoesthevirusenterandkillthecell?Mechanism9.2.3HIV的復制目前七十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點TheLifeCycleofHIV目前八十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HIVentryCell目前八十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點LTR序列1、核心調控元件：多個與轉錄因子結合的區(qū)域（U3portionoftheLTR）2、核心轉錄單位：啟動子單位3、反式激活因子應答元件：反式激活應答元件（TAR）9.2.4HIV—I基因的表達調控目前八十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點艾滋病的臨床分期：急性感染期潛伏期艾滋病前期典型艾滋病期不是每個感染者都會完整的出現(xiàn)四期表現(xiàn)四個時期是一個漸進的和連貫的發(fā)展過程9.2.5HIV的感染及致病機理目前八十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點急性感染期（窗口期）HIV侵襲人體后對機體的刺激所引起的反應病人發(fā)熱、皮疹、淋巴結腫大、還會發(fā)生乏力、出汗、惡心、嘔吐、腹瀉、咽炎等，有的還出現(xiàn)急性無菌性腦膜炎，表現(xiàn)為頭痛、神經性癥狀和腦膜刺激癥。末梢血檢查，白細胞總數(shù)正常，或淋巴細胞減少，單核細胞增加。急性感染期時，癥狀常較輕微，容易被忽略在被感染2—6周后，血清HIV抗體可呈現(xiàn)陽性反應此后，臨床上出現(xiàn)一個長短不等的、相對健康的、無癥狀的潛伏期。目前八十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點潛伏期潛伏期指的是從感染HIV開始，到出現(xiàn)艾滋病臨床癥狀和體征的時間潛伏期感染者可以沒有任何臨床癥狀癥潛伏期不是靜止期，更不是安全期，病毒在持續(xù)繁殖，具有強烈的破壞作用艾滋病的潛伏期是2-10年，這對早期發(fā)現(xiàn)病人及預防都造成很大困難。

目前八十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點病毒幾乎從血循環(huán)中消失目前八十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點艾滋病前期艾滋病前期是潛伏期后開始出現(xiàn)與艾滋病有關的癥狀和體征，直至發(fā)展成典型的艾滋病的一段時間。也稱“艾滋病相關綜合癥”、“淋巴結病相關綜合癥”等。這時，病人已具備了艾滋病的最基本特點，即細胞免疫缺陷，只是癥狀較輕而已。主要的臨床表現(xiàn)有：淋巴結腫大毒性疾病的全身不適、肌肉疼痛等全身癥狀經常出現(xiàn)各種特殊性或復發(fā)性的非致命性感染口腔可出現(xiàn)毛狀白斑，毛狀白斑的存在是早期診斷艾滋病的重要線索。目前八十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點典型的艾滋病期典型的艾滋病期是艾滋病病毒感染的最終階段。此期具有三個基本特點：嚴重的細胞免疫缺陷發(fā)生各種致命性機會性感染發(fā)生各種惡性腫瘤艾滋病的終期，免疫功能全面崩潰，病人出現(xiàn)各種嚴重的綜合病癥，直至死亡。目前八十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點卡氏肺囊蟲感染卡波濟氏肉瘤念珠菌感染：如鵝口瘡念珠菌性肺炎目前八十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點AIDS病程目前九十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點AIDS病程目前九十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點AIDS病程目前九十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HIV致病機制—獲得性免疫缺陷機體HIV感染后產生特異性細胞和體液免疫，但不足以清楚所有病毒終生攜帶HIV潛伏7~8年后產生大量病毒，HIV感染的CD4+細胞與未感染的CD4+細胞融合，改變細胞膜的通透性，引起細胞的溶解和破壞受HIV感染的CD4+細胞與其他細胞融合而喪失功能游離的gp120與未感染的CD4+T淋巴細胞結合成為靶細胞，被免疫系統(tǒng)清除（ADCC、CTL）gp120封閉T細胞的CD4分子，抑制其輔佐功能目前九十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點gp120與CD4結合后產生抗CD4抗體，阻斷T細胞功能gp41透膜蛋白，能抑制有絲分裂原和抗原刺激淋巴細胞的增殖反應，從而使CD4+T淋巴細胞減少HIV感染對其他免疫細胞的影響，HIV還可感染其它具有CD4受體及無此受體的細胞，在其他一些淋巴細胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒，HIV可經Mφ、單核細胞擴散。目前九十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點促進AIDS發(fā)生的因素HIV感染后長時間在體內保持極低水平的復制，一是由于免疫應答抑制了病毒復制，二是HIV潛伏于CD4+淋巴細胞一些細胞因子能激活HIV的復制和表達，糖皮質激素和白介素（IL-4，IL-6和IL-10等）能增強HIV的復制；腫瘤壞死因子（TNF）α、β和IL-1能增強HIV的表達其他病毒的基因產物能激活HIV的復制和表達有些病毒能協(xié)同HIV-1破壞CD4+T淋巴細胞，臨床上AIDS患者常常合并感染巨細胞病毒、皰疹病毒、EB病毒、人類T淋巴細胞白血病病毒等，促使病情發(fā)展。目前九十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HIV大量復制和播散、AIDSHIV感染免疫缺陷AIDS免疫系統(tǒng)：抵抗外部感染初期：抑制HIV的感染（但不能清除）HIV變異免疫系統(tǒng)被破壞免疫系統(tǒng)被進一步破壞免疫系統(tǒng)對HIV的感染無能為力促發(fā)因素目前九十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HIV感染與腫瘤在HIV感染者中卡波濟肉瘤，B細胞淋巴瘤，何杰金病及其它一些腫瘤發(fā)生率升高原因：機體免疫功能破壞病毒感染，如HIV感染者出現(xiàn)B細胞淋巴瘤與EBV有關HIV并不能直接引起腫瘤，在腫瘤細胞DNA內并不能證明有病毒序列存在目前九十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HIV侵入人體后感染CD4+細胞，復制并部分整合于細胞染色體DNA中成為潛伏型；機體免疫應答對HIV的抵抗作用，使感染初期的HIV低水平復制，同時也促使HIV變異；在其他促發(fā)因素的作用下，潛伏的HIV被激活而大量復制，HIV廣泛侵入并損傷CD4+T淋巴細胞及其它淋巴細胞，導致整個免疫功能缺陷；免疫系統(tǒng)對HIV的感染無能為力，HIV大量復制和播散，最終發(fā)生一系列頑固性機會感染和腫瘤的發(fā)生。HIV感染后的發(fā)病機理可歸納如下：目前九十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點愛滋病的治療及預防AIDS尚無特效藥和疫苗HIV具有迅速變異能力人體產生相應的抗體總落后于病毒的變異給目前特效藥和疫苗研制工作造成了極大困難最強大的預防武器是宣傳教育筑起強有力的社會“免疫系統(tǒng)”目前九十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點了解AIDS的常識艾滋病不再可怕!!!目前一百頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點該節(jié)結束！目前一百零一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點8.3乙型肝炎病毒——HBV（P320）目前一百零二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點病毒性肝炎中國是病毒性肝炎的高發(fā)區(qū)。目前已知的甲、乙、丙、丁、戊、己、庚及TTV型肝炎在我國均有發(fā)生，其中尤以甲、乙、丙、戊4個型別的流行情況嚴重。僅乙肝病毒攜帶者以達1.2億之多。病毒性肝炎是對我國危害最為嚴重的傳染病。目前一百零三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前一百零四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點肝炎病毒甲型肝炎病毒與戊型肝炎病毒由消化道傳播，引起急性肝炎，不轉為慢性肝炎或慢性攜帶者。乙型與丙型肝炎病毒主要由輸血、血制品或注射器污染而傳播，除引起急性肝炎外，可致慢性肝炎，并與肝硬化及肝癌相關。丁型肝炎病毒為一種缺陷病毒（與乙肝病毒有關）已型肝炎病毒（HFV）庚型肝炎病毒（HGV）TT型肝炎病毒（TTV）目前一百零五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點項目甲型肝炎乙型肝炎丙型肝炎丁型肝炎戌型肝炎病毒HAVHBVHCVHDVHEV病毒分類微小核糖核酸病毒嗜肝脫氧核糖核酸病毒黃病毒缺陷病毒杯狀病毒基因組ssRNA（+）7.8kbdsDNA3,2kbssRNA(+)10.5kbssRNA(-)1.7kbssRNA(+)3.5kb傳播途徑腸道傳播腸道外及性傳播多數(shù)腸道外傳播多數(shù)和腸道外傳播腸道傳播潛伏期/范圍（天）25/15～4575/40～12050/15～9050/25～7540/20～30慢性化無3～10%40～70%2～70%無暴發(fā)性肝炎0.2%0.2%0.2%2～20%0.2～10%五型病毒性肝炎比較目前一百零六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點9.3.1肝炎病毒的分類地位及病毒粒子結構（P321）目前一百零七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBV屬嗜肝DNA病毒土撥鼠肝炎病毒地松鼠肝炎病毒鴨乙型肝炎病毒蒼鷺乙型肝炎病毒乙肝病毒的分類地位AnimalModelsofHepadnaviruses目前一百零八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBV病毒粒子結構大球形（Dane）顆粒（直徑42nm）小球形顆粒（直徑22nm）數(shù)量最多管形顆粒（22×40～400nm）目前一百零九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點Dane顆粒（完整的病毒）形態(tài)囊膜和核衣殼組成核衣殼為20面體游離的核衣殼只能在肝細胞核內觀察到目前一百一十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBV的小球形顆粒和管形顆?！翱招臏珗F”均為過剩的病毒外殼僅含HBsAg無感染性HBV感染后出現(xiàn)于血液由HBsAg（病毒的囊膜）組成顆粒中未檢出DNA多聚酶活性不是HBV，是HBV感染肝細胞時過剩囊膜游離于血循環(huán)中的“空心湯團”。

目前一百一十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前一百一十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點9.3.2HBV基因組及其所編碼的主要蛋白（P321）雙鏈部分環(huán)狀結構：兩鏈長短不一短鏈和長鏈的5′端通過240bp配對維持環(huán)狀結構長鏈(L)完整、恒定3.2Kb，負鏈短鏈(S)為正鏈，長度可變，約為長鏈長度的50～80%（100%）S鏈可按5′-3′增生S鏈3′端的位置是可變的5′末端蛋白和具有帽子結構的小RNA與病毒的復制有關兩條鏈互補區(qū)兩惻各有一個11個堿基的直接重復序列，稱DR1和DR2。HBV基因組目前一百一十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBV轉錄產物基因重疊均有polyAL鏈3.5kb/2.1kbS鏈2.4kb/0.7kb3.5kbL鏈？推測末端來自共價閉環(huán)的雙鏈區(qū)目前一百一十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點1、啟動子C啟動子：調控3.5kbmRNA前S1啟動子：調控2.4kbmRNA附近有肝細胞特異性轉錄因子HNF1的結合位點，前S2啟動子：調控2.1kbmRNA，可與特異的調控蛋白結合而影響轉錄X啟動子：調控0.7kbmRNAHBV基因轉錄的調控目前一百一十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBV基因組中存在兩個激活HPV轉錄的增強子區(qū)域：增強子I肝細胞特異性，HBV嗜肝性的基礎含多個細胞反式作用因子結合位點促進前S1、前S2、X和C啟動子的轉錄增強子II（根據與主要核蛋白的結合位點分為A、B區(qū)A區(qū)為正調控元件，與肝細胞專一性有關，單獨無活性B區(qū)為增強子II的基本單位2、增強子目前一百一十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點X蛋白具有反式作用因子功能激活HBV自身啟動子（前S1、前S2、X和C啟動子）及增強子I激活多種異源啟動子和增強子，如-IFN、HIV-I等3、反式作用因子目前一百一十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點pre-S1pre-S1蛋白pre-S2pre-S2蛋白SHBsAgpre-CHBeAgCHBcAgPDNAPXHBxAgHBV的編碼區(qū)及產物目前一百一十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前一百一十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點分為S基因和前S基因二部分S基因編碼主要表面蛋白（表面抗原主要成分，疫苗）前S基因編碼PreS1和PreS2蛋白中蛋白：PreS2蛋白-S蛋白大蛋白：PreS1、S2蛋白-S蛋白1.S編碼區(qū)目前一百二十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBsAgHBsAg：三種形態(tài)的顆粒所共有廣義的HBsAg由三種蛋白組成：主要表面蛋白（S蛋白，小分子HBsAg），226aa中分子蛋白（中分子HBsAg），226aa+55aa大分子蛋白（大分子HBsAg），226aa+55aa+119aa狹義HBsAg指S蛋白，是HBV囊膜表面抗原的主要成份以二硫鍵相連形成二聚體，代表HBsAg的結構單位，具備完整的抗原性，二聚體解離，HBsAg抗原性明顯下降。能刺激機體產生相應抗體，該抗體具有免疫保護作用。HBsAg的檢出是HBV感染的標志之一。目前一百二十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點前S蛋白前S蛋白2(PreS2)暴露于HBV囊膜外層，具有多聚人血清白蛋白(PolymenizedHumanSerumAlbumin,PHSA)的受體（PHSA-R），能與PH-SA結合。肝細胞表面也有PHSA-R，HBV能通過血循環(huán)中存在的PHSA的介導，吸附到肝細胞表面，最后經胞飲作用進入肝細胞內。PreS2有良好的免疫原性。PreS1有較強免疫原性，并能增強PreS2和HBsAg的免疫原性目前一百二十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點P區(qū)最長(占基因組75%以上)，包含全部S編碼區(qū)并與C和X編碼區(qū)部分重疊編碼區(qū)有三個功能區(qū)和一個間隔區(qū)組成末端蛋白（引物酶）間隔區(qū)反轉錄酶/DNA多聚酶RNaseH多肽小的功能型多肽2.P編碼區(qū)目前一百二十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點mRNA3.C編碼區(qū)包括前C基因和C基因，編碼HBeAg和HBcAgHBeAg是HBcAg的降解產物？HBVC基因前C區(qū)C區(qū)前C蛋白HBeAgC蛋白HBcAg轉錄分泌到細胞外前C區(qū)C區(qū)C區(qū)翻譯、加工存在于血清中目前一百二十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBcAg存在于Dane顆粒的核心和乙型肝炎患者的肝細胞核內一般從HBcAg陽性尸檢肝或實驗感染的黑猩猩肝臟提取在乙型肝炎的急性期、恢復期和HBcAg攜帶者中?？蓽y出抗～HBc該抗體對病毒無中和作用體內如發(fā)現(xiàn)HBcAg或抗～HBc表示HBV在肝內持續(xù)復制

HBeAgHBeAg是一種溶性抗原一般不出現(xiàn)在HBV病毒粒子中目前一百二十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點X區(qū)最短，編碼X蛋白覆蓋長鏈的裂口部位X蛋白具有反式作用因子功能，與肝癌的發(fā)生有關4.X編碼區(qū)目前一百二十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前一百二十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點HBV的復制dsDNA,不是通過半保留復制方式復制目前一百二十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前一百二十九頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點目前一百三十頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點病毒抗原抗體系統(tǒng)檢測結果分析HBsAgHBeAg抗-HBs抗-HBe抗-HBc結果分析+----HBV感染或無癥狀攜帶者++---急性或慢性乙型肝炎，或無癥狀攜帶者++--+急性或慢性乙型肝炎（傳染性強，“大三陽”）+--++急性感染趨向恢復（“小三陽”）--+++既往感染恢復期--++-既往感染恢復期----+既往感染或“窗口期”--+--既往感染或接種過疫苗目前一百三十一頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點該節(jié)結束！目前一百三十二頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點9.4基因治療（P327）目前一百三十三頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點基因治療的概念

基因治療（genetherapy）——就是向有功能缺陷的細胞補充相應功能基因，以糾正或補償其基因缺陷，從而達到治療的目的。目前一百三十四頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點NakedDNATargetCellTherapeuticProteinAAVRetrovirus/LentivirusAdenovirusNucleusGeneTherapyPrinciples目前一百三十五頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點1．體細胞基因治療：把外源基因導入患者的體細胞，以治療或預防基因接納者個人的疾病，只有特定的個體受益，但不能遺傳給后代。

2．種系細胞的基因治療：在生殖細胞（精子、卵子或未分化的受精卵）中引入正?；蚧蛐迯腿毕莼蛞孕Ｕz傳缺陷。引入的外源基因（整合到基因組）能遺傳給后代。優(yōu)點：目的基因轉移到機體的所有組織并遺傳給后代。目前尚未開展，一是涉及倫理學問題；二是技術困難（診斷困難、引起新的插入突變的危險）基因治療的類型目前一百三十六頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點基因治療的前景分析基因治療與基因工程比較：治療基因人體細胞/目的基因其它物種細胞（純化）基因治療：降低成本理論上所有治療基因（包括非分泌蛋白）均可開展基因治療基因治療：技術上難度大，有效性和安全性要求高基因治療：僅10年歷史，技術不夠成熟，風險大目前一百三十七頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點基因治療的兩大途徑目前一百三十八頁\總數(shù)一百五十九頁\編于十六點又稱間接體內基因轉移，基本途徑是：個體供者