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最像HIV的慢病毒——猴艾滋病毒(SIV)

2023-03-09 18:02 作者:制御秘书长杜鹃  | 我要投稿

        今天介绍的病毒是猴艾滋病毒(猴免疫缺陷病毒,SIV),他是最像HIV的慢病毒。

简介

HIV-2,SIV比HIV-2多了一个VPU

       猴免疫缺陷病毒/猴艾滋病毒(SIV) 是一种逆转录病毒,可导致至少45种非洲非人类灵长类动物持续感染。根据对约11000年前因海平面上升而从大陆分离出来的比奥科岛的四种猴子中发现的菌株进行分析,得出结论认为,SIV已存在于猴子和猿类中至少32000年,并且可能更长。

       据信,来自这两种灵长类动物的病毒株,即黑猩猩中的SIVcpz与SIVsmm,已跨越物种屏障进入人类,进化成HIV-1与HIV-2。HIV-1最有可能传播给人类的途径是接触黑猩猩的血液,这些黑猩猩经常在非洲被猎杀以获取丛林肉。  HIV-1的四种亚型——M、N、O、P可能是通过四种不同的SIV向人类传播而产生,由此产生的HIV-1 M型毒株最常感染全世界的人。因此,从理论上讲,SIV可能在历史上曾多次越过物种屏障进入人类宿主,但直到最近,在现代交通和全球通勤出现之后,它才最终站稳脚跟,蔓延到了少数个人或单个小部落人口。

       与人类中的HIV-1和HIV-2感染不同,由于宿主对病毒的进化适应性,在其自然宿主非人灵长类中的SIV感染在许多情况下似乎是非致病性的。对黑眉猴的广泛研究已经确定,尽管存在高水平的病毒,但SIVsmm感染不会在这些非洲灵长类动物中引起任何疾病。 然而,如果病毒感染了亚洲猴或印度恒河猴,这些非人灵长类动物也会患上猴艾滋病 (SAIDS),因为它们和人类一样(尽管是这些灵长类动物是从非洲起源的),并没有长时间与病毒的历史。最近对野生黑猩猩中的SIVcpz进行的研究表明,受感染的黑猩猩会经历类似于感染HIV-1的人类的类似艾滋病的疾病。SIV感染的后期阶段会转变为SAIDS,就像HIV感染转变为AIDS一样。

病毒历史

        从1983年开始,在美国圈养的猴子中报告了类似于人类艾滋病的免疫缺陷疾病。SIV于1985年从其中一些动物中分离出来,这些动物是患有猴艾滋病 (SAIDS) 的圈养恒河猴。SIV的发现是在HIV-1作为艾滋病的病因被分离出来并导致在西非发现HIV-2毒株后不久发现的。HIV-2与当时已知的SIV毒株比与HIV-1更相似,这首次表明HIV的猿猴起源。 进一步的研究表明,HIV-2源自在黑猩猩中发现的SIVsmm毒株,而在人类中发现的主要病毒HIV-1源自感染黑猩猩的SIV毒株(SIVcpz)。 

       人们不认为黑猩猩是SIV独立谱系的原始宿主,而是认为SIVcpz是一种相对较新的物种,由宿主黑猩猩中的SIVgsn(大斑鼻猴艾滋病毒)和SIVrcm(红顶白眉猴艾滋病毒)重组而成。众所周知,黑猩猩捕猎并食用这些猴子作为食物。 2010 年,研究人员报告说,SIV已感染比奥科的猴子至少32000年。 根据序列的分子钟分析,许多人之前认为猴子感染SIV是在过去几百年中发生的。科学家估计,人类感染SIV需要相似的时间。 以非洲猴子适应SIV的方式自然地适应HIV感染,并且不会受到感染的任何伤害。

        2008年,在马达加斯加的灰鼠狐猴(原猴动物)中发现了一种内源性慢病毒,将灵长类动物中SIV样慢病毒感染的起源推回至少140万年,这是最后一次往返于马达加斯加岛和非洲大陆之间的哺乳动物,如果感染归因于同源宿主之间的水平传播。如果病毒和宿主是共同进化的,而不是获得的,那可能会将内源性事件的日期推回到大约850万年。而狐猴类和猴子类灵长类动物谱系之间的分裂,几乎比灵长类动物的出现早877万年。

病毒特征

       SIV病毒体是一个球形至多形性的糖蛋白包膜,直径110-120nm,包裹着一个110x50nm 的截锥或楔形(偶尔为杆状)衣壳,其中包含一对正义单链RNA基因组的二聚体。

       SIV的基因组成与HIV-2完全相同。

嗜性

       SIV和相关逆转录病毒的物种特异性差异可能部分由人类和非人类灵长类动物中蛋白质 TRIM5α 的变体来解释。 这种细胞内蛋白质识别各种逆转录病毒的衣壳并阻止它们的繁殖。 其他蛋白质,如发挥抗逆转录病毒免疫活性的APOBEC3G/3F,也可能在限制跨物种传播方面发挥重要作用。

变异

       RNA病毒的速度和转录不准确导致单个宿主动物中抗原性不同的变种。这些准种不一定会产生全种群的新生物。准种的增殖速度对宿主免疫控制具有重要意义,因此对生物体的毒力具有重要意义。

致病性

        SIV发病机制包括致病性和非致病性SIV感染。 非人类灵长类动物(NHP)的SIV感染总是会导致持续感染,但很少发生急性疾病。 病原体感染的典型代表是恒河猴感染了来自黑眉猴的SIV株。根据所感染的SIV毒株,疾病会在数月至数年内发展为AIDS。非致病性感染的典型代表是自然感染SIV的非洲NHP。尽管这些动物的病毒载量与病原体感染中的SIV病毒载量相当,但它们很少发展为AIDS。 据推测,非洲NHP中的AIDS样疾病代表病毒在最近的进化过程中从一个或多个同源物种的水平传播,然后共同适应的平衡出现。

传染病学

        宾夕法尼亚大学的 Beatrice Hahn 和一组研究人员在2009年发现,黑猩猩确实死于野外的猴艾滋病,而非洲的艾滋病爆发导致了黑猩猩种群的下降。 通过测试野生黑猩猩,研究人员发现了类似于晚期人类艾滋病的器官和组织损伤。 被感染的黑猩猩的死亡风险是未感染的黑猩猩的10到16倍; 受感染的女性生育的可能性较小,可以将病毒传给婴儿,并且婴儿死亡率高于未受感染的女性。倭黑猩猩似乎避免了猴免疫缺陷病毒(SIV)及其影响,尽管不知道为什么。 

        非洲种群中的非洲绿猴(也称为长尾黑尾猴)严重感染了SIVagm,而在加勒比地区的始祖分离黑长尾猴种群中不存在该病毒。在非洲人群中SIV感染率在成年女性中为78-90%,在成年男性中为36-57%,而SIV感染在未成年个体中很少见。在野外感染SIV的黑长尾黑尾猴不会发生慢性免疫激活或微生物易位(通过 sCD14作为替代生物标志物进行评估)。在自然SIV感染期间,肠道微生物组显示微生物多样性显着增加,变形菌/琥珀弧菌减少,韦永氏菌增加,参与微生物入侵途径的基因减少,急性感染相关变化的部分可逆性 微生物丰度。猴子基因组中与HIV反应有关的基因以及猴子(但不是猕猴)实验性SIV感染受调节的基因中的自然选择模式表明,非洲绿尾猴对SIV的自然适应。

SIV疫苗

        2012年,研究人员报告说,通过使用包含 Env 蛋白抗原的抗SIVsme543疫苗,可以部分预防恒河猴最初被中和抗性SIV毒株感染 。

        2013年,一组作者的一项研究报告成功测试了一种含有表达SIV蛋白的恒河猴巨细胞病毒载体的疫苗。大约50%的接种疫苗的恒河猴表现出对高致病性菌株SIVmac239感染的持久性免疫。

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