人类免疫缺陷病毒（HIV）

人类免疫缺陷病毒 （HIV）是逆转录病毒家族的成员，是获得性免疫缺陷综合征 （ AIDS ）的病原体。HIV 侵入各种免疫细胞（例如 CD4+ T 细胞和单核细胞 ），导致 CD4+ T 细胞数量下降到临界水平以下，并丧失细胞介导的免疫力——因此，人体对机会性感染和癌症的易感性逐渐增加。

HIV 入侵免疫细胞

HIV 通过病毒包膜糖蛋白（ gp120 ）与 CD4 分子之间的高亲和力相互作用感染 T 细胞。T 细胞的感染由 T 细胞共受体 CXCR4 辅助，而 HIV 感染单核细胞则通过与共受体 CCR5 相互作用（ 图 1 ）。 如图 2 所示，gp120 与 T 细胞上的 CD4 结合后（ 1 ），含有病毒基因组和酶的核衣壳进入靶细胞（ 2 ）。病毒基因组和酶从核心蛋白释放后，病毒逆转录酶催化单链 RNA（ssRNA）的逆转录，形成 RNA-DNA 杂交体（ 3 ）。为了生成 HIV 双链 DNA（dsDNA），病毒 RNA 模板被核糖核酸酶 H 部分降解，并合成第二条 DNA 链（ 4 ）。病毒双链 DNA（dsDNA）被转运至细胞核，并通过病毒整合酶整合到宿主基因组中（ 5 ）。转录因子将前病毒 DNA 转录为基因组单链 RNA（ssRNA）（ 6 ），后者被输出到细胞质中（ 7 ）。在细胞质中，宿主细胞核糖体催化病毒前体蛋白的合成（ 8 ）。病毒前体蛋白被病毒蛋白酶切割成病毒蛋白（ 9 ）。HIV ssRNA 和蛋白质在宿主细胞质膜下组装（ 10 ），并从质膜上形成病毒颗粒芽（ 11 ）。病毒成熟发生在正在形成的病毒颗粒芽内，也发生在从宿主细胞出芽后（ 12 ）。在成熟过程中，HIV 蛋白酶将多聚蛋白切割成单个功能性 HIV 蛋白。成熟的病毒颗粒能够感染其他宿主细胞。

对 HIV 的先天免疫反应

先天免疫细胞（例如树突状细胞和自然杀伤细胞）是 HIV 进入人体后遇到的第一道防线。

巨噬细胞。 组织巨噬细胞是 HIV 的靶细胞之一。这些巨噬细胞携带病毒，并且已知是病毒蛋白的来源。然而，研究表明，受感染的巨噬细胞会丧失吞噬和杀灭外来微生物以及向 T 细胞呈递抗原的能力。这可能是 HIV 感染导致整体免疫功能障碍的主要原因之一。

树突状细胞（DCs） 是具有树突状胞质突起的大型细胞。这些细胞将加工后的抗原呈递给淋巴结中的 T 淋巴细胞。表皮树突状细胞表达 CD1a 和 Birbeck 颗粒，可能是黏膜表面最早对抗 HIV 的免疫细胞之一。这些细胞将 HIV 从感染部位转运至淋巴组织。位于淋巴组织的滤泡树突状细胞也是重要的抗原呈递细胞，它们捕获抗原并将其呈递在细胞表面。在淋巴结滤泡中，树突状细胞为 B 淋巴细胞的活化提供信号。

自然杀伤 (NK) 细胞。NK 细胞对主要组织相容性复合体 ( MHC ) I 类抗原表达降低的细胞具有杀伤活性。由于 MHC I 类分子的存在是肽呈递给 T 细胞受体的必要条件，因此当 HIV 逃避细胞免疫应答时，NK 细胞是重要的防线。NK 细胞在树突状细胞 (DC) 分泌的 I 型干扰素刺激下增殖。这些受刺激的 NK 细胞释放细胞因子，例如干扰素 γ ( IFN-γ )、肿瘤坏死因子 α ( TNF-α ) 和趋化因子，以激活 T 细胞增殖（细胞免疫应答）。NK 细胞还可以通过释放 IFN-γ 来抑制病毒复制。

对艾滋病毒的适应性免疫反应

HIV 的细胞免疫应答 。 当 HIV 进入靶细胞（例如 T 细胞）并合成病毒蛋白时，会诱导细胞免疫应答（ 图 1 ）。细胞表面的 MHC I 类分子呈递胞内降解的 HIV 肽片段，供 CD8+ T 细胞上的 T 细胞受体 （TCR）识别（ 图 3 ）。CD8+ T 细胞裂解 HIV 感染细胞，并分泌细胞因子，例如干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子α（TNF-α），以及趋化因子，例如 MIP-1α 、 MIP-β 和 RANTES ，这些因子抑制病毒复制并阻断病毒进入 CD4+ T 细胞。CD8+ T 细胞的发育对于控制 HIV 复制至关重要。这导致初次感染后病毒血症下降。在感染早期，CD4+ T 细胞失去增殖能力，因此它们对病毒控制的贡献很小。然而，在慢性感染期间，CD4+T 细胞存在并分泌白细胞介素-2 ( IL-2 ) 或细胞因子，如 IFN-γ，以控制病毒血症。

HIV 的体液免疫应答 。体液免疫应答发生在感染后期；因此，急性感染期间抗体水平非常低。首先出现的是针对结构蛋白（例如 P17 和 P24）的非中和抗体，但通常不会持续存在。随后会产生针对参与病毒进入细胞的蛋白质的特异性中和抗体。这些抗体特异性识别：(1) gp120 的可变区（V3）；(2) CD4 结合位点和趋化因子受体（例如 CXCR4 和 CCR5）；(3) 跨膜蛋白 gp41。研究表明，强效中和抗体在控制 HIV 感染方面发挥着重要作用，尤其是在少数无症状 HIV 感染者中，这些感染者体内 CD4+ T 细胞水平高且病毒载量低。

为什么免疫系统无法抵抗艾滋病毒？

导致免疫系统无法控制 HIV 感染并阻止艾滋病发展的因素有很多。HIV 通过感染 CD4+ T 细胞，主要在活化的 T 细胞中复制，从而麻痹适应性免疫系统的主要组成部分之一。HIV 还可以在 CD4+ T 细胞中建立潜伏感染，并且对 CD8+ T 细胞隐形，因此可以在感染后期进行复制并产生新的病毒颗粒。T 细胞表位内的抗原突变会影响 MHC 分子与病毒肽的结合能力，导致 T 细胞受体（TCR）无法识别 MHC-肽复合物。最后，HIV 还可以通过在关键抗体表位上表达非免疫原性聚糖来躲避抗 HIV 抗体的攻击。

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