逆转录病毒与人类免疫缺陷病毒

逆转录病毒是RNA病毒，通过DNA中间体进行复制：它们利用逆转录酶将其RNA基因组复制成DNA，然后该DNA作为前病毒整合到宿主染色体中。这种不寻常的策略于1970年被发现，它定义了该病毒家族，并构成了人类免疫缺陷病毒（HIV，艾滋病的病因）以及人类T淋巴细胞嗜性病毒的生物学基础。

Definition

逆转录病毒是逆转录病毒科（Retroviridae）的有包膜单链RNA病毒，通过将其基因组逆转录成双链DNA进行复制，该DNA作为前病毒整合到宿主基因组中；在人类中，主要的病原体是HIV-1和HIV-2以及人类T淋巴细胞嗜性病毒。

Scope

本条目介绍了逆转录病毒、区分它们的逆转录和整合步骤，以及作为主要人类逆转录病毒病原体的HIV，包括其发病机制和自然史。它提供了病毒生物学和流行病学的参考概述，但不提供临床管理、抗逆转录病毒药物剂量或治疗指导。

Core questions

• 逆转录如何将遗传信息从RNA流向DNA的通常方向逆转？
• 前病毒的整合为何使逆转录病毒感染成为终生感染？
• HIV如何耗竭CD4 T细胞并导致进行性免疫缺陷？

Key concepts

• 逆转录酶
• 前病毒和基因组整合
• 单链RNA基因组（二倍体）
• 整合酶和蛋白酶
• CD4 T细胞嗜性
• 潜伏储存库
• HIV-1和HIV-2
• 人类T淋巴细胞嗜性病毒（HTLV）

Key theories

逆转录

霍华德·特明（Howard Temin）和大卫·巴尔的摩（David Baltimore）独立发现RNA肿瘤病毒携带RNA依赖性DNA聚合酶，表明遗传信息可以从RNA流向DNA，并定义了逆转录病毒的复制策略。

Mechanisms

进入宿主细胞后，逆转录病毒利用其逆转录酶从其RNA基因组合成双链DNA；病毒整合酶随后将此DNA插入宿主染色体，在那里它作为前病毒持续存在，并利用细胞机制进行转录。HIV主要靶向带有CD4受体和共受体的细胞，特别是CD4辅助T淋巴细胞，这些细胞的逐渐丧失导致了定义艾滋病的免疫缺陷。整合到长寿命细胞中建立了潜伏储存库，目前的疗法可以抑制但不能根除该储存库，而易错的逆转录酶则驱动了遗传变异，从而使免疫控制复杂化。

Clinical relevance

HIV感染如果未经治疗，会发展为严重的免疫缺陷和机会性疾病，而逆转录和整合的生物学解释了逆转录病毒感染为何是终生的，以及为何有效的药物靶向独特的病毒酶。了解潜伏储存库阐明了为何治疗可以抑制但不能治愈感染。本条目描述了机制和自然史，不作为个体诊断或治疗的依据。

Epidemiology

HIV仍然是影响数千万人的全球性大流行病，通过性接触、血液和母婴传播；人类T淋巴细胞嗜性病毒在特定地区流行，并与特定的白血病和神经系统综合征相关。

Evidence & guidelines

逆转录酶的发现和艾滋病相关逆转录病毒的分离奠定了该领域的基础，权威综述总结了HIV的发病机制、自然史以及预防和治疗原则（在证据层面进行描述，而非个体建议）。

History

1970年，特明（Temin）和巴尔的摩（Baltimore）独立发现了逆转录酶，推翻了遗传信息仅从DNA流向RNA的假设，并定义了逆转录病毒。在20世纪80年代早期艾滋病被认识之后，巴雷-西诺西（Barré-Sinoussi）、蒙塔尼耶（Montagnier）及其同事于1983年分离出致病逆转录病毒，随后的几十年通过靶向病毒独特酶的抗逆转录病毒疗法，将一种普遍致命的感染转变为可管理的慢性疾病。

Key figures

• Howard Temin
• David Baltimore
• Françoise Barré-Sinoussi
• Luc Montagnier
• Robert Gallo

Seminal works

• baltimore-1970
• temin-1970
• barresinoussi-1983
• maartens-2014

Frequently asked questions

什么是逆转录，它为何重要？

它是逆转录酶以RNA模板合成DNA的过程。它的发现表明遗传信息可以从RNA流向DNA，从而定义了逆转录病毒如何复制并整合到宿主DNA中。

为什么HIV感染可以被控制但尚未治愈？

一旦病毒整合到长寿命的宿主细胞中，就会形成潜伏储存库；抗逆转录病毒疗法可以抑制活跃复制，但不能消除这种已整合的休眠病毒DNA。