艾滋病是繼癌癥之后的另一種致命疾病。因其傳播力強、發病快、死亡率高而被稱為“超級癌癥”和“世界瘟疫”，自從1981年在美國男同性戀中首次發現以來，迅速席卷全球。截至1991年5月1日，世界艾滋病病例總數已達35.9萬例。根據世界衛生組織的流行病學家，到2000年，僅亞洲感染艾滋病毒的人數就將從1996年的35萬例增加到200多萬例，自從世界上發現第一例艾滋病毒以來，醫學界已經開始對其進行研究。但是目前為止報道的文獻并沒有達到理想的療效，目前也沒有特效的治療艾滋病的藥物。沒有有效的生物疫苗預防，死亡率極高。因此，艾滋病被稱為“歷史后的百年瘟疫”，也被稱為“超級毒瘤”、“世紀殺手”，大陸已將艾滋病列為重點控制的三大疾病之首。那么，艾滋病毒感染的原因是什么呢？
自從1981年發現一種能破壞人體免疫系統的逆轉錄病毒以來，法國巴斯德研究所的Montagnier等人于1983年首次分離出一種病毒，命名為淋巴結疾病相關病毒(LAV)，1984年，加洛等人從一名獲得性免疫缺陷綜合征患者的活組織中分離出這種病毒，并將其命名為HTLV三世。同年，利維分離出了與獲得性免疫缺陷綜合征(ARV)有關的病毒。這些病毒被鑒定為同一種病毒，屬于逆轉錄病毒科。后來在1986年7月，它被統一命名為人類免疫缺陷病毒(HIV)，又稱HIV。人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種RNA病毒，可在體外淋巴細胞中培養，屬于逆轉錄病毒科的慢病毒，是一種轉化為二倍體的病毒，可以使單鏈病毒RNA轉化為雙鏈DNA進入宿主細胞的基因組。這種新的組合可以通過病毒聚合酶和逆轉錄酶的催化作用產生。這種病毒家族的成員也在球體中共存，圍繞病毒RNA和聚合酶共享一個體，并在被特定掩模覆蓋的糖蛋白的脂質膜中。
到目前為止，已經發現有兩種類型的艾滋病毒：HIV-1和HIV-2。
HIV-1
人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)起源于中非，并傳播到海地、歐洲、北美和全世界。選擇性侵入CD4T淋巴細胞和單核-E巨噬細胞亞群，也可感染B細胞、小膠質細胞和骨髓干細胞，它是導致獲得性免疫缺陷綜合征的主要菌株。
（1）HIV-1的形態及結構
在電子顯微鏡下，HIV-1是一個直徑約110納米的圓形粒子。病毒的外膜由兩層脂質組成，是新形成的病毒從人體細胞萌發到細胞外時形成的。它包含病毒蛋白成分和宿主細胞膜蛋白，錨定在外膜上的Env由三個球形gp120分子和三個主干gp41分子組成。gp120以球形突出于病毒包膜外，而gp41與gp120相連，另一端穿過病毒包膜，膠囊內部是一個位于中心的鈍錐形核心，核殼蛋白是p24，細胞核包含兩條相同的單鏈病毒RNA鏈，Mg2依賴性逆轉錄酶、整合酶和蛋白酶，病毒的外膜和核衣殼之間有一個基質蛋白P18。
（2）HIV-1的基因組及其功能
HIV-1病毒基因長度約10kb，兩端有一個RNA序列稱為長末端重復(LTR)，約634bp長，LTR含有調節HIV基因表達的DNA序列，可以控制新病毒的產生，并由宿主細胞或HIV蛋白觸發，HIV-1病毒基因組還包含三個基因，包括三個結構基因和六個調控基因。
這三個結構基因是gag、pol和env。gag基因(310 ~ 1869 BP)編碼病毒核心的結構蛋白，產生分子量為55103的前體蛋白(p55)，分裂成4個較小的蛋白組分：P18、P24、P9和P7，共同構成病毒的核心蛋白結構，pol (1629 ~ 4629) Env (5781 ~ 8369 bp)編碼含糖多肽前體gpl60，后者分裂成外膜糖蛋白gpl20和跨膜糖蛋白gp41。
這六個調控基因分別是tat、rev、nef、vif、vpr和vpu，它們可以編碼一些蛋白質，分別控制病毒感染細胞、病毒復制和致病的能力。如tat (5358 ~ 5635 BP)基因編碼分子量為14103的蛋白質(p14)，在轉錄和轉錄后水平上調HIV-1的表達，rev (4493 ~ 4542 BP)基因是HIV-1復制所必需的，能促進未打補丁的病毒mRNA從細胞核向細胞質轉移，對結構蛋白Gag有正向調節作用，不能合成env蛋白，Vif (4588 ~ 5196 BP)編碼一種分子量為23103的蛋白質(P23)，能產生傳染性病毒粒子，VPR (5592 ~ 5828 BP)編碼一個分子量為15103的蛋白質(p15)，該蛋白質有助于將病毒預整合復合體轉運至細胞核，具有較弱的逆轉錄激活作用，能促進病毒蛋白的產生，Vpu編碼一種分子量為16103的蛋白質(p13)，可能影響新病毒顆粒的組裝和釋放。Nef (4970 ~ 5043 BP)基因編碼一個分子量為27103的蛋白(p27)，該蛋白可以下調LTR表達，降低HIV-1感染細胞的CD4表達，對HIV復制產生負調節作用。
根據病毒基因的聚合酶鏈反應擴增和序列測定，目前已確認為艾滋病病毒
-1有3組13個亞型，即M組的A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K亞型，O組的O亞型，和N組的N亞型；HIV-2也有6個亞型，即A、B、C、D、E、F亞型。HIV-1的M組病毒呈全球性流行，O組病毒和HIV-2則多限于非洲的某些局部地區流行，大陸流行的主要為HIV-1的A、B、B’亞型、C、E 五型，某些流行區還有B/C重組株。
（3）HIV-1如何感染細胞及復制
游離的HIV-1遇到CD4細胞時，1個以上的HIV-1的包膜糖蛋白（gp120）與靶細胞表面的CD4分子緊緊結合，導致gp120分子內部的構相發生變化，使gp120同時與靶細胞表面的輔助受體結合，該受體又分為CC系統，如CCR2、CCR5等及CXC系統，如CXCR4，通常，gp120與CCR5結合感染巨噬細胞，與CXCR4結合感染T細胞，繼之，在gp41的參與下，HIV的外膜與靶細胞膜發生膜的融合，隨后，病毒核心部分被注入胞質內，盡管CD4T細胞是HIV感染的主要靶細胞，但免疫系統的其他帶有或不帶有CD4分子的細胞也可被HIV感染，其中單核巨噬細胞能隱藏大量的病毒，成為HIV的貯存倉庫，部分CD4T細胞也是一個重要的HIV貯藏庫，這些細胞呈一種穩定的、不活躍的形式藏匿HIV，正常的免疫反應能激活這些細胞，導致HIV復制，產生新病毒體，
近年的研究發現，HIV-1感染CD4和CCR5巨噬細胞時如果沒有樹突細胞特異的HIV-1結合蛋白（DC-SIGN）的輔助，則感染不能完成，DC-SIGN是一種分子量為44×103的樹突細胞（DC）的表面蛋白。HIV-1侵入人體后，首先感染DC，這一過程是借助于gpl20于DC-SIGN，的特異性結合來完成的，隨后病毒被DC吞噬進入細胞內，DC將外來的病毒抗原加工處理，并將抗原資訊提呈給T細胞，激發抗病毒免疫反應，同時，在抗原提呈過程中，DC與T細胞直接接觸，也將病毒傳遞給了T細胞，造成T細胞的感染，
在胞質內，HIV RNA在反轉錄酶的作用下轉錄成一單鏈DNA，并以此單鏈DNA為模板，在DNA聚合酶的作用下復制第2條DNA鏈，這個雙鏈DNA既可以游離形式留在胞質內，并轉錄成HIV RNA;又能移動至胞核內，也可經HIV整合酶整合進宿主的染色體組DNA，形成“前病毒”，并長期存在于胞核內，在一定條件的作用下該“前病毒”通過轉錄產生HIV RNA和mRNA，并被轉移至胞質，HIV mRNA翻譯產生新的HIV反轉錄酶、基因組RNA、結構蛋白、調節蛋白、包膜糖蛋白等，并裝配成新的病毒體，以芽生的方式萌出細胞外，
共價整合在宿主細胞染色體內的HIV-1前病毒已成為宿主基因組的一部分，它與宿主細胞DNA一起復制，并遺傳至子代細胞，因此，整合的前病毒被永遠合成到宿主細胞基因組，或隱匿轉錄，或高水平表達其基因，而產生大量的子代病毒。
HIV-2
人類免疫缺陷病毒2型（HIV-2）是20世紀80年代中期從西非患者中分離出的另一種能引起獲得性免疫缺陷綜合征的反轉錄病毒，主要限于西非，但現在已在美國、歐洲、南非、印度等國家和地區發現有HIV-2感染病例，大陸也有少數病例，最近發現HIV-2有不同株別差異存在，HIV-2的超微結構及細胞嗜性與HIV-1相似。在分子學特性方面，HIV-2與猴免疫缺陷病毒（猴免疫缺陷病毒）SIV相近，與HIV-1的結構蛋白差異較大，尤其是外膜蛋白，其核苷酸和氨基酸序列與HIV-1相比明顯不同，僅40%～50%與HIV-1相似，而75%與某些SIV相似，HIV-2基因組也有gag，env和pol三個結構基因，也可有tat、rev、nef，vif和vpr基因（圖2），所不同的是HIV-2沒有vpu基因，而是在其中央區有一個vpx基因（病毒蛋白x），這是HIV-1所沒有的，其功能尚不清楚，HIV-2的抗原特性與HIV-1不同，兩者的結構蛋白交叉反應最強，而外膜蛋白交叉反應最弱，像HIV-1一樣，HIV-2也選擇性地侵犯CD4T淋巴細胞，但它的毒力不如HIV-1強，從感染到發展成獲得性免疫缺陷綜合征所需的時間也要長得多，
HIV-1及HIV-2在外界的抵抗力均不強，對熱敏感，56℃，30min能滅活，一般消毒劑如70%乙醇、0.2%次氯酸鈉、5%～8%甲醛溶液及5000×l0-6～10000×l0-6的有機氯溶液等均能滅活病毒。
發病原理
HIV感染后的發病機理可歸納如下：①HIV侵入人體后首先與細胞表面含有CD4受體CD4+T淋巴細胞結合，進入細胞進行復制，部分整合于細胞染色體DNA中成為潛伏型；②機體細胞免疫和體液免疫對HIV的抵抗作用，使感染初期的HIV低水平復制；③在其他因素的作用下，潛伏的HIV被激活而大量復制，廣泛侵入CD4+T淋巴細胞，使CD4+T淋巴細胞、單核 — 巨噬細胞、B淋巴細胞、CD8+T淋巴細胞和NK細胞等功能受損，最后導致整個免疫功能缺陷，最終發生一系列頑固性機會感染和腫瘤的發生，
（1）HIV感染引起的免疫反應
機體感染HIV的初期，HIV致敏淋巴細胞后，可產生特異性細胞毒性T細胞（CTL），表達HIV抗原成分的細胞可被CTL破壞，HIV被殺傷或清除；自然殺傷細胞（NK細胞）可在HIV抗體的介導下，通過抗體依賴性細胞毒性細胞（ADCC）的作用來破壞表達HIV的細胞。這樣免疫反應就可清除血循環中部分感染細胞的HIV，并限制HIV感染新的細胞，使HIV感染者長期處于無癥狀狀態，
（2）HIV感染引起的免疫抑制
HIV對CD4細胞（包括輔助性T細胞、單核細胞及巨噬細胞等）有特殊的親嗜性，HIV借助gp120與靶細胞表面的CD4分子結合，在gp41的協助下進入細胞內，使細胞受到感染。感染后，輔助性T細胞的功能異常或缺乏， 阿地白介素（IL-2）等細胞因子產生減少，對同種異型抗原的反應性減低以及對B細胞的輔助功能減低等，T細胞的數量異常主要是CD4輔助性T細胞的數量減少，當CD4T細胞數量減少至200×106/L以下時，則易發生機會性感染或腫瘤。
實驗證實B細胞的表面有少量CD4分子表達，因而也可能被HIV-1感染，但更重要的是B細胞功能的異常，在感染早期，可出現強烈的多克隆B細胞激活，表現為IgG、IgA水平的升高，循環免疫復合物出現，外周血B細胞增多等；對抗原刺激的抗體反應異常及自身免疫現象；輔助性T細胞功能的缺損可導致持續的B細胞激活；其他的病毒感染，如CMV和EBV感染也是導致B細胞激活的因素之一，單核巨噬細胞既可通過表面的CD4分子而受感染，與CD4T細胞不同的是巨噬細胞似乎對HIV的致細胞病變作用的耐受性要強些，更多地起到病毒貯存庫的作用，另外，巨噬細胞在攜帶病毒通過血-腦屏障到達中樞神經系統的過程中起了重要的作用。在感染晚期，單核-巨噬細胞的抗原提呈功能受損，在AIDS患者，這些細胞的某些異常可能是細胞在體內慢性激活的結果，例如：IL-2受體表達的增加、IL-1分泌等，這種慢性激活可能與多種因素有關，如：病毒蛋白或細胞因子的作用，或HIV感染的直接作用等。
（3）HIV感染致CD4細胞減少
根據目前了解，其機制可能有以下幾種。
①免疫反應性損傷：由于HIV感染的主要是CD4T細胞，當HIV感染引起的免疫反應（包括：CTL，ADCC等）持續存在或過強時，即可導致CD4T細胞減少以至耗竭。
②HIV的直接致細胞病變作用：HIV感染可通過其直接致細胞病變作用（CPE），導致細胞死亡，當受染的CD4T細胞的HIV-env基因呈高表達時，通過包膜糖蛋白（gp120和gp41）的介導，與鄰近正常的CD4T細胞融合，形成多核巨細胞即合胞體細胞，合胞體細胞一般在形成后48h內死亡和溶解，胸腺及外周血T細胞前體也可由于HIV感染而不能增殖及補充成熟T細胞群，
③細胞凋亡：大量研究證實，HIV及其產物均可誘導產生細胞凋亡，gp120/gp41可增加活化的CD4T細胞的凋亡率，包膜蛋白通過CD4受體的信號傳遞誘導T細胞凋亡，通過輔助受體CXCR4的信號傳遞也可誘導其凋亡，這可能是通過p38依賴的信號傳遞而觸發的。
④超抗原效應：推測一個病毒蛋白可能刺激并最終耗竭帶有特異T細胞受體的CD4T細胞，
⑤無辜傷害：游離的gp120與未感染的CD4T細胞表面的CD4分子結合，使其受免疫攻擊，而被無辜傷害，
⑥產生減少HIV感染造血干細胞或HIV感染致胸腺功能耗損，而引起CD4T細胞產量減少，
（4）HIV抗原變異及毒力變異的影響
由于整合在宿主細胞染色體內的前病毒需借助于宿主細胞的轉錄和翻譯體系進行轉錄和翻譯，因而子代病毒極易發生變異，尤其是病毒的外膜區域，由于HIV-1的復制速度非常快，每天約有1010～1012個病毒釋放入血，據估計每10000次轉錄中有1次錯配，則每日約產生107個變異的病毒顆粒。HIV變異株能逃避特異的體液及細胞免疫的攻擊。此外，在感染過程中變異株的毒力也在變，毒力不同可能影響疾病的進程及嚴重性，在感染早期，HIV復制緩慢，不誘生合胞體，系低毒力變異株，而在感染后期，雖然仍無癥狀，但T細胞數量逐漸減少，且可見到復制快、誘生合胞體的高毒力變異株，
（5）HIV感染對其他免疫細胞的影響
HIV感染所致免疫功能的損害，不僅是CD4+T淋巴細胞被破壞，其他免疫細胞也不同程的受到影響，
1）單核巨噬細胞：因其表面也具有CD4受體，所以也易被HIV侵犯，但其感染率遠遠低于CD4+T淋巴細胞，研究發現被HIV感染的單核巨噬細胞有播散HIV感染的作用，它可以攜帶HIV進入中樞神經系統，在腦細胞中受HIV感染的主要是單核 — 巨噬細胞，如小膠質細胞，HIV感染的單核 — 巨噬細胞釋放毒性因子可以損害神經系統，當一定數量的單核 — 巨噬細胞功能受損時，就會導致機體抗HIV感染和其他感染的能力降低，并且CD4+T淋巴細胞功能受損，也和單核 — 巨噬細胞功能損害有關，
2）CD8+T淋巴細胞：CD8+T淋巴細胞有對HIV特異的細胞溶解能力，在HIV感染初期，具有抑制病毒復制和傳播作用，當CD8+T淋巴細胞功能受損時HIV感染者病情發展。在HIV感染的進展期，HIV-1特異的細胞毒T淋巴細胞（CTL）的數目進行性減少，說明CD8+T淋巴細胞對HIV特異的細胞溶解活力的喪失，可能與CTL減少有部分關系。HIV選擇性變異和由于CD4+T淋巴細胞的破壞也是促使HIV特異性細胞溶解活力喪失的原因。
3）B淋巴細胞：HIV感染后，可通過多克隆抗體激活B淋巴細胞，使外周血液中B淋巴細胞數量增加，分泌免疫球蛋白，使IgG和IgM的水平增高。同時B淋巴細胞對新抗原刺激的反應性降低，因此，在HIV感染進展時，化膿性感染增加，而對流感A病毒疫苗和B肝疫苗的抗體反應降低，HIV感染，B淋巴細胞多源活化的機制不明，可能是由于缺乏正常T細胞的調節，B淋巴細胞被Epstein-Barr病毒激活階段，或HIV直接激活B淋巴細胞，
（6）其他因素的影響
HIV感染常潛伏多年而不發展成AIDS，卻可能在某個時候病情迅速進展，此可能與其他因素的影響有關，在感染的各個階段于淋巴細胞及單核巨噬細胞內均可見到HIV（通常是低毒力株）復制，但在CD4T細胞染色體組中的前病毒卻幾乎呈靜止狀態，因而沒有造成T細胞的損傷和耗竭。一旦機體受到某些因素的刺激，如毒品、CMV、EBV或其他的病毒感染等，淋巴細胞及單核-巨噬細胞被激活，其內的前病毒即開始轉錄和復制，造成大量細胞的損傷和耗竭，此外，遺傳的、行為的、環境的因素也可影響發展成AIDS的速度。例如某些MHC單倍型可能較早發生AIDS，這些MHC連鎖的基因簇就可能是AIDS發病機制中的一個重要影響因素，
