疯狂复制-人类首次看到艾滋病病毒诞生过程

疯狂复制-人类首次看到艾滋病病毒诞生过程

一组数据可能让你吃惊，联合国有关机构统计，2007全球艾滋病病毒携带者人数多达3300万，已有2500多万艾滋病人丧生。现今在世界各地，每天有8000多名艾滋病患者死亡，每小时有600多人感染上艾滋病病毒。　　

艾滋病病毒简称HIV，是一种能攻击人体免疫系统的病毒。这种疯狂复制的病毒自1981年被首次发现以来，一直扮演着威胁人类健康与安全的杀手角色。25年来，尽管医学界科学家采取了不懈努力，国际医学界至今尚无防治艾滋病的有效药物和疗法。

日前，人类第一次看到了艾滋病病毒的诞生过程。美国洛克菲勒大学两位科学家，利用一种特殊的、只照亮细胞表面的显微镜，亲眼见证了形成艾滋病病毒的过程，整个过程仅为5—6分钟。

有专家预言，这一发现将对艾滋病的治疗和治愈产生巨大的影响。

疯狂复制：艾滋病病毒变异迅速

早些研究发现，艾滋病之所以猖狂于全球，就在于艾滋病病毒HIV侵入人体后直接侵犯人体免疫系统，攻击和杀伤的是人体免疫系统中最重要、最具有进攻性的T4淋巴细胞，使机体一开始就处于丧失防御能力的地位。

艾滋病病毒一旦进入人体，就寄生于T4淋巴细胞内最核心的部位，并与细胞核的遗传物质DNA整合为一体，人体没有能力使其分开，更没有力量杀灭它，艾滋病就成为一种“病入基因”的顽疾。艾滋病病毒随免疫细胞DNA复制而复制。病毒的繁殖和复制使免疫细胞遭到破坏和毁灭，并放出更多的病毒。新增殖病毒再感染更多的细胞。

就这样，病毒一代代地复制、繁殖，免疫细胞不断死亡。艾滋病病毒是一种不同于一般病毒的逆转录病毒，具有极强的迅速变异能力，而人体产生相应的抗体总落后于病毒的变异，因而无法阻止艾滋病病毒的繁殖和扩散，更何况人体免疫系统产生的抗艾滋病病毒抗体是毫无作战能力的非保护性抗体。

疫苗研制需要新的观察方法

艾滋病病毒的迅速变异能力给目前特效药和疫苗研制工作造成了极大困难。因此，研究人员要想进一步在艾滋病病毒方面取得突破，就需要在更微观的层次上有所发现，期待新的观察方法的诞生。美国洛克菲勒大学的病毒学博士后儒佛内和细胞生物物理学实验室主任桑迪·西蒙率先前进一步，利用新显微镜真实见证了艾滋病病毒诞生过程，知道了病毒的准确诞生时间。

诞生过程：照亮细胞部分表面是关键

为了观察到艾滋病病毒诞生的过程，科学家曾做了无数实验均没有成功。儒佛内和桑迪·西蒙解决了这个重要的难题，他们认为，使用“全内反射显微镜”的新显微镜是的新观察方法，而照亮HIV病毒的细胞表面是关键。他们的发现已被刊登在《自然》杂志的网络版上。

西蒙解释了他们的实验。“用于这项技术的显微镜不同于传统的显微镜。传统显微镜一般会照亮整个细胞，而这种被称作“全内反射显微镜”的新显微镜，仅仅照亮聚集HIV病毒的细胞表面，从而把注意力放在细胞表面及其细微的细节上。”

当一束光透过镜片射向细胞表面时，来自光的能量会笔直地向前传播，照亮整个细胞。

但是当这束光被折成一个很小的锐角时，光的能量就会仅从细胞表面反射回来，而仅仅照亮薄薄的细胞外壁。他们不断调整折射角度，得到了不可思议的结果。

病毒整个形成过程需要5-6分钟

儒佛内和桑迪·西蒙最终成为了第一对记录HIV病毒形成时间的人。他们的结论是：HIV病毒从开始到最终形成，一共只需要5-6分钟。“过去，我们对病毒形成的时间一无所知，这是第一次人们可以清晰地看到一个病毒实体的诞生。不仅仅是HIV，还包括所有病毒”！

儒佛内说：“使用这项技术几乎没有任何局限性”。

病毒在细胞表面形成

为证明病毒是在细胞表面聚集形成，而不是在细胞内形成，研究小组用人体免疫缺陷病毒蛋白“谷氨酸”蛋白做了实验。研究人员在蛋白分子上涂上荧光，放置在细胞内紧贴细胞内壁的位置。由于分子聚集在一起时，荧光的色彩会发生变化。当足够多的这种蛋白分子聚集在一起时，它们会连接在一起聚集成一个球形。因此通过看分子是在细胞内还是细胞表面聚集，就能判断病毒形成的具体位置。

他们发现，病毒蛋白分子从细胞壁中分离了出来，游走到了细胞表面，进而聚集在一起，形成了一个大包，最终这个大包从细胞表面分离出去形成独立的具有传染性的病毒体。从这个角度来说，病毒体是一个独立的实体，不再与形成它的母体细胞有任何的液体交互。

通过这些光学和生理学手段，研究小组最终观察到了病毒聚集、形成包状物、最终脱离母体的每一步，从而了解到了病毒的整个生命进程。

重要意义：对艾滋病的治疗产生重大影响

参与该计划的科学家表示，这是人类第一次看到艾滋病病毒的产生过程。这也许不仅仅是数百万艾滋病患者的福音，更可能改写科学家们思考问题的方式，他们的试验又向前迈进了一步。因为使用这项技术几乎没有任何局限性。

儒佛内说：“现在我们真的能看到一个病毒的诞生过程了！这将使我们能够解释很多过去根本解释不了的问题，不论在病毒学领域，还是整个生物学领域”。

洛克菲勒大学反转录病毒实验室主任保罗说：“我认为，一旦你真的看到了这一切，而不仅仅是通过其他技术推理手段想象它们发生的过程时，你的整个思维方式将进入一个新的层次”。

他们认为，这将对艾滋病的治疗和治愈产生巨大的影响。

新闻缘起

近日，美国洛克菲勒大学一位病毒学家和一位生物物理学家，利用一种特殊的、只照亮细胞表面的显微镜，亲眼见证了几十个分子在一个活的细胞表面聚集，最终形成一种可怕的病毒——艾滋病病毒，这个过程仅为5-6分钟。

这是人类第一次看到艾滋病病毒的产生过程，相关专家认为不论在病毒学领域，还是整个生物学领域，将能够使科学界解释很多过去根本解释不了的问题，而且有专家预言这一发现将对艾滋病的治疗和治愈产生巨大影响。

艾滋病的发病过程是什么样的？

艾滋病患者发病的3个过程
检测不出艾滋病抗体的初期
第一个阶段是：艾滋病病毒感染初期。在感染艾滋病病毒后的1—4周，大约有50％一70％的感染者会出现一些急件期症状，通常表现为发热、咽痛、头痛、腹泻、疲乏无力等。这些症状和—般感冒发烧无太大区别，持续2—4周左右，可白行好转。这是因为病毒刚刚进入人体迅速复制，病毒量急剧增加，损伤了免疫系统所致。由于此时机体还没有产生与艾滋病有关的抗体，很难通过血液检测来确定艾滋病的感染，医学上把这一时期称之为“窗口期”。这个“窗口期”一般术超过3个月，只有在“窗口期”以后进行艾滋病抗体(抗—HIV)的检测才能确定一个人是否感染了艾滋病。
没有症状的艾滋病潜伏期
第一个阶段是艾滋病的潜伏期。艾滋病的潜伏期—般持续2—12年，平均8—10年。在这些年里，由于此时的免疫系统还未被病毒完全破坏，感染者不会有不舒服的感觉，看起来也很健康，日常生活石会受到什么影响。体检时大部分人也无异常，少数人可查到持续性淋巴结肿大。
由没有任何症状，他们中很多人不知道自己已经感染了艾滋病病毒，因而很可能成为艾滋病的传播者。
没有特异性症状的艾滋病发病期
第三个阶段是艾滋病的发病阶段。几年以后，艾滋病病毒在体内越来越多，免疫系统遭到了严重的破坏，这时就进入了艾滋病阶段。艾滋病患者的抵抗力急剧降低，正常人能够抵抗的感染，到他们身上就会使他们生病，这就是发生了机会性感轮机体免疫系统也没有能力清除那些变异的细胞，所以一些艾滋病病毒感染者经常发生一些正常人很少发生的肿瘤。
艾滋病患者的免疫系统已经变得非常脆弱，全身衰竭，常会出现全身淋巴结肿大、体重下降等表现。如果不经治疗，通常在2年内死亡。这是艾滋病患者的最后阶段，多数艾滋病病毒感染者在这个阶段才被发现。
但就是在这个阶段，艾滋病也没有特异性症状。因为艾滋病像流感、脑炎或肝炎，它本身没有什么特殊的症状，不会让人一得病就知道自己可能得的是什么病。它是由于机体免疫力下降而引起的反复感染、肿瘤和全身衰竭等表现的一组综合征。如果不经过特殊的血液检查，很可能当成其他疾病来治疗。

艾滋病病毒是怎样产生的？

人类免疫缺陷综合征首先发现于六、七十年代，而在80年代初，证明该疾病是由艾滋病毒所引起。在随后的十几年里，艾滋病以令人惊奇的速度在人群中流行开来。从82年底美国疾病控制中心报道的800名病例到目前全世界有近二千多万感染者。世界卫生组织估计，仅在1996中就有三百多万人被艾滋病毒感染。令人困惑的问题是人类免疫缺陷综合征是如何起源和在人群中传播开来的？为什么在这之前人们没有认识到这种疾病？
　　随着对艾滋病毒研究的不断深入，人们在不同的灵长类动物身上分离到类似于HIV的猴免疫缺陷病毒，简称为SIV.SIV同HIV在基因大小和组成上基本相同，但是SIV在其自然宿主猴体内并不引起任何疾病。可是当把从自然宿主内分离到的SIV接种到非自然宿主猴时，将会导致类似于人类的免疫缺陷综合症状。例如将从佛罗里达长尾猴分离到的SIVsm接种到恒河猴时，经过一段临床潜伏期后，则产生类似艾滋病的临床症状，如腹泻、体重下降、CD4和CD8细胞比例失调等等。人们还发现在野生的非洲绿猴体内分离到的病毒相互间的遗传变异非常大，并且这一变异和不同种属猴的进化关系相一致，提示猴免疫缺陷病毒已在猴体内共同进化了相当长的时间。所有这些研究都提示人类的艾滋病毒可能是通过不同种属间交叉传播的形式从猴类传播到人。
　　一直到了90年代初，高峰及汉（Hahn）等人在进行非洲边远地区HIV-2的流行研究中，为艾滋病毒的起源提供了较直接的线索，进而证明B型艾滋病毒起源于猴艾滋病毒。该研究的最重要的发现是从一名HIV-2健康携带者身上分离到一株同猴免疫缺陷病SIVsm和SIVmac相类似的病毒（HIV-2／FO784）。在进化分析中，由于FO784同SIVsm／mac的高度同源性，它们相互间在进化树上已不能被区分开，强烈地提示人类艾滋病毒起源于猴免疫缺陷病毒。这不但为后来的类似实验所证实，同时大量的流行病学结果也支持这一结论。首先，大约有30％的野生佛罗里达长尾猴感染有SIVsm.大比例的野生猴携带有SIV，直接地证明了佛罗里达长尾猴为SIVsm的自然宿主。第二，SIVsm和HIV-2共同流行于非洲西部的几个国家的同一地理区域内。并且共同生活在西非的人和佛罗里达长尾猴有着密切的接触，例如人们常猎取佛罗里达长尾猴作为宠物或食品。第三，感染有SIVsm的佛罗里达长尾猴并不产生任何临床症状，可是当把SIVsm接种到恒河猴时，则产生类似于人类的免疫缺陷综合征。所有这一切说明SIVsm同佛罗里达长尾猴已形成一种共生关系，即佛罗里达长尾猴已成为SIVsm的自然宿主，并且已不再因为SIVsm的感染而产生任何临床症状。可是当SIVsm感染一个新的宿主时则引起在其自然宿主所没有的临床表现。同SIVsm感染恒河猴一样，当SIVsm感染到新的宿主人时，则在感染者产生免疫缺陷综合征。因此人类免疫缺陷综合征实际上是一种动物传染病，即一种在自然状态下由动物传染到人的疾病。当然最完善的证明应是获得直接SIVsm从佛罗里达长尾猴传播到人的大量流行病学和遗传学证据。然而在得到这一资料是几乎不可能的前提下，从人类分离到SIV类似病毒，为HIV起源于猴艾滋病毒提供了最有说服力的证据。HIV—2的D亚型和E亚型同其相应的SIV密切相关，并且在进化分析中同相应SIV形成同一组群，而不能将其同SIV区分开来。这说明至少D和E是通过二次独立的从猴到人的传播造成的。目前已发现至少5种不同的HIV—2亚型，提示这种在不同种属间的传播对HIV—2来讲可能至少发生了5次。不久前，在一次意外事件中，一名实验人员由于没有严格遵守实验操作条例而感染了SIV.在随后2年多的追踪调查中，从该实验人员体内成功地检测到病毒和相应抗体，表明该实验人员已被SIV所感染。
　　该意外事件直接地证明了免疫缺陷病毒从猴类传播到人类的可能性。
　　通过上述的研究，对HIV-2的起源有了比较明确的结论。可是对HIV—l的起源问题曾一直是一个未解的迷。虽然说人们普遍认为HIV-l同HIV-2一样起源于相类似的猴病毒，可是一直缺少明确的证据。尽管已在黑猩猩体内成功地分离到一种类似于人类HIV-l的病毒（SIVcpz），可是二者之间的遗传物质差异很大。
　　同HIV-2和SIVsm／mac的关系不一样，在遗传进化的分析中HIV-l并不同任何SIVcpz形成密切相关的群。另外在自然状态下，黑猩猩的感染率十分的低。
　　到目前大约有几百只黑猩猩已经被筛选过，可发现仅有四只黑猩猩为血清学阳性。
　　这远低SIVsm的自然感染率。根据目前所有的资料，人们对HIV-l的起源存在着二种看法。一种看法认为人类的艾滋病毒起源于SIVcpz，只是到目前还没有采集到同HIV—l密切相关的SIVcpz样品。然而由于黑猩猩的自然感染率非常低，这种可能性不大。另外一种看法认为人类和黑猩猩的艾滋病毒享有共同的传染源，然而，最新的实验结果表明，人类艾滋病I型病毒事实上是起源于非洲的黑猩猩。
　　通过对黑猩猩宿主线粒体的及其所感染的SIV病毒基因序列的分析，该研究证明生活在非洲的四类黑猩猩中，到目前为止仅有两类被其相应的SIV所感染。
　　而当今所有流行的HlV-l仅起源于其中一类生活在中西非国家的黑猩猩。
　　艾滋病毒是如何在人群内在近十几年来以令人惊奇的速度传播，目前人们还没有明确的回答。但是由于经济的不断发展、交通运输的发达而使人口流动性大幅度的增加、生活习惯的改变无疑在艾滋病的流行中起着重要的作用。

声明： 我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本站部分文字与图片资源来自于网络，转载是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们(管理员邮箱：daokedao3713@qq.com)，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!