最像HIV的慢病毒——猴艾滋病毒(SIV)
? ? ? ? 今天介紹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。
簡介

? ? ? ?猴免疫缺陷病毒/猴艾滋病毒(SIV) 是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,可導致至少45種非洲非人類靈長類動物持續(xù)感染。根據(jù)對約11000年前因海平面上升而從大陸分離出來的比奧科島的四種猴子中發(fā)現(xiàn)的菌株進行分析,得出結(jié)論認為,SIV已存在于猴子和猿類中至少32000年,并且可能更長。
? ? ? ?據(jù)信,來自這兩種靈長類動物的病毒株,即黑猩猩中的SIVcpz與SIVsmm,已跨越物種屏障進入人類,進化成HIV-1與HIV-2。HIV-1最有可能傳播給人類的途徑是接觸黑猩猩的血液,這些黑猩猩經(jīng)常在非洲被獵殺以獲取叢林肉。? HIV-1的四種亞型——M、N、O、P可能是通過四種不同的SIV向人類傳播而產(chǎn)生,由此產(chǎn)生的HIV-1 M型毒株最常感染全世界的人。因此,從理論上講,SIV可能在歷史上曾多次越過物種屏障進入人類宿主,但直到最近,在現(xiàn)代交通和全球通勤出現(xiàn)之后,它才最終站穩(wěn)腳跟,蔓延到了少數(shù)個人或單個小部落人口。
? ? ? ?與人類中的HIV-1和HIV-2感染不同,由于宿主對病毒的進化適應性,在其自然宿主非人靈長類中的SIV感染在許多情況下似乎是非致病性的。對黑眉猴的廣泛研究已經(jīng)確定,盡管存在高水平的病毒,但SIVsmm感染不會在這些非洲靈長類動物中引起任何疾病。 然而,如果病毒感染了亞洲猴或印度恒河猴,這些非人靈長類動物也會患上猴艾滋病 (SAIDS),因為它們和人類一樣(盡管是這些靈長類動物是從非洲起源的),并沒有長時間與病毒的歷史。最近對野生黑猩猩中的SIVcpz進行的研究表明,受感染的黑猩猩會經(jīng)歷類似于感染HIV-1的人類的類似艾滋病的疾病。SIV感染的后期階段會轉(zhuǎn)變?yōu)镾AIDS,就像HIV感染轉(zhuǎn)變?yōu)锳IDS一樣。
病毒歷史
? ? ? ? 從1983年開始,在美國圈養(yǎng)的猴子中報告了類似于人類艾滋病的免疫缺陷疾病。SIV于1985年從其中一些動物中分離出來,這些動物是患有猴艾滋病 (SAIDS) 的圈養(yǎng)恒河猴。SIV的發(fā)現(xiàn)是在HIV-1作為艾滋病的病因被分離出來并導致在西非發(fā)現(xiàn)HIV-2毒株后不久發(fā)現(xiàn)的。HIV-2與當時已知的SIV毒株比與HIV-1更相似,這首次表明HIV的猿猴起源。 進一步的研究表明,HIV-2源自在黑猩猩中發(fā)現(xiàn)的SIVsmm毒株,而在人類中發(fā)現(xiàn)的主要病毒HIV-1源自感染黑猩猩的SIV毒株(SIVcpz)。?
? ? ? ?人們不認為黑猩猩是SIV獨立譜系的原始宿主,而是認為SIVcpz是一種相對較新的物種,由宿主黑猩猩中的SIVgsn(大斑鼻猴艾滋病毒)和SIVrcm(紅頂白眉猴艾滋病毒)重組而成。眾所周知,黑猩猩捕獵并食用這些猴子作為食物。 2010 年,研究人員報告說,SIV已感染比奧科的猴子至少32000年。 根據(jù)序列的分子鐘分析,許多人之前認為猴子感染SIV是在過去幾百年中發(fā)生的??茖W家估計,人類感染SIV需要相似的時間。 以非洲猴子適應SIV的方式自然地適應HIV感染,并且不會受到感染的任何傷害。
? ? ? ? 2008年,在馬達加斯加的灰鼠狐猴(原猴動物)中發(fā)現(xiàn)了一種內(nèi)源性慢病毒,將靈長類動物中SIV樣慢病毒感染的起源推回至少140萬年,這是最后一次往返于馬達加斯加島和非洲大陸之間的哺乳動物,如果感染歸因于同源宿主之間的水平傳播。如果病毒和宿主是共同進化的,而不是獲得的,那可能會將內(nèi)源性事件的日期推回到大約850萬年。而狐猴類和猴子類靈長類動物譜系之間的分裂,幾乎比靈長類動物的出現(xiàn)早877萬年。
病毒特征
? ? ? ?SIV病毒體是一個球形至多形性的糖蛋白包膜,直徑110-120nm,包裹著一個110x50nm 的截錐或楔形(偶爾為桿狀)衣殼,其中包含一對正義單鏈RNA基因組的二聚體。
? ? ? ?SIV的基因組成與HIV-2完全相同。
嗜性
? ? ? ?SIV和相關逆轉(zhuǎn)錄病毒的物種特異性差異可能部分由人類和非人類靈長類動物中蛋白質(zhì) TRIM5α 的變體來解釋。 這種細胞內(nèi)蛋白質(zhì)識別各種逆轉(zhuǎn)錄病毒的衣殼并阻止它們的繁殖。 其他蛋白質(zhì),如發(fā)揮抗逆轉(zhuǎn)錄病毒免疫活性的APOBEC3G/3F,也可能在限制跨物種傳播方面發(fā)揮重要作用。
變異
? ? ? ?RNA病毒的速度和轉(zhuǎn)錄不準確導致單個宿主動物中抗原性不同的變種。這些準種不一定會產(chǎn)生全種群的新生物。準種的增殖速度對宿主免疫控制具有重要意義,因此對生物體的毒力具有重要意義。
致病性
? ? ? ? SIV發(fā)病機制包括致病性和非致病性SIV感染。 非人類靈長類動物(NHP)的SIV感染總是會導致持續(xù)感染,但很少發(fā)生急性疾病。 病原體感染的典型代表是恒河猴感染了來自黑眉猴的SIV株。根據(jù)所感染的SIV毒株,疾病會在數(shù)月至數(shù)年內(nèi)發(fā)展為AIDS。非致病性感染的典型代表是自然感染SIV的非洲NHP。盡管這些動物的病毒載量與病原體感染中的SIV病毒載量相當,但它們很少發(fā)展為AIDS。 據(jù)推測,非洲NHP中的AIDS樣疾病代表病毒在最近的進化過程中從一個或多個同源物種的水平傳播,然后共同適應的平衡出現(xiàn)。
傳染病學
? ? ? ? 賓夕法尼亞大學的 Beatrice Hahn 和一組研究人員在2009年發(fā)現(xiàn),黑猩猩確實死于野外的猴艾滋病,而非洲的艾滋病爆發(fā)導致了黑猩猩種群的下降。 通過測試野生黑猩猩,研究人員發(fā)現(xiàn)了類似于晚期人類艾滋病的器官和組織損傷。 被感染的黑猩猩的死亡風險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較小,可以將病毒傳給嬰兒,并且嬰兒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)及其影響,盡管不知道為什么。?
? ? ? ? 非洲種群中的非洲綠猴(也稱為長尾黑尾猴)嚴重感染了SIVagm,而在加勒比地區(qū)的始祖分離黑長尾猴種群中不存在該病毒。在非洲人群中SIV感染率在成年女性中為78-90%,在成年男性中為36-57%,而SIV感染在未成年個體中很少見。在野外感染SIV的黑長尾黑尾猴不會發(fā)生慢性免疫激活或微生物易位(通過 sCD14作為替代生物標志物進行評估)。在自然SIV感染期間,腸道微生物組顯示微生物多樣性顯著增加,變形菌/琥珀弧菌減少,韋永氏菌增加,參與微生物入侵途徑的基因減少,急性感染相關變化的部分可逆性 微生物豐度。猴子基因組中與HIV反應有關的基因以及猴子(但不是獼猴)實驗性SIV感染受調(diào)節(jié)的基因中的自然選擇模式表明,非洲綠尾猴對SIV的自然適應。
SIV疫苗
? ? ? ? 2012年,研究人員報告說,通過使用包含 Env 蛋白抗原的抗SIVsme543疫苗,可以部分預防恒河猴最初被中和抗性SIV毒株感染 。
? ? ? ? 2013年,一組作者的一項研究報告成功測試了一種含有表達SIV蛋白的恒河猴巨細胞病毒載體的疫苗。大約50%的接種疫苗的恒河猴表現(xiàn)出對高致病性菌株SIVmac239感染的持久性免疫。