世界艾滋病日 | 人体感染艾滋病病毒后,免疫系统是如何发挥作用的?
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每年的12月1日是世界艾滋病日(The World AIDS Day),今年世界艾滋病日的全球主题是“Let Communities Lead”, 国务院防治艾滋病工作委员会确定的中文主题“凝聚社会力量,合力共抗艾滋”。让小编带你一起了解它,预防它,远离它。
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01
认识艾滋病
艾滋病(Acquired Immunodeficiency Syndrome,简称AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,简称HIV)感染引起的一种严重的免疫系统损害疾病。HIV攻击人体免疫系统的CD4+ T淋巴细胞,这是免疫系统中的一种关键细胞,负责协调和指导其他免疫细胞对抗感染。随着病毒的繁殖,CD4+ T细胞数量逐渐减少,Z终导致免疫系统无法有效应对其他病原体,使感染和疾病更容易发生。
流行病学
联合国艾滋病规划署(UNAIDS)估计,截至2020年底,全球现存活HIV/AIDS患者3770万,当年新发HIV感染者150万,有2750万人正在接受抗病毒治疗(Antiretroviral therapy, ART,俗称“鸡尾酒疗法”)。
各国在艾滋病毒/艾滋病的疾病负担方面存在差异。非洲是HIV/AIDS疾病负担Z重的国家。2019年,在204个国家中,非洲的斯威士兰的年龄标准化患病率Z高,其次是莱索托和博茨瓦纳。女性的感染率仍然很高,并且比男性更早发生。
研究结果表明,从1990年到2005年,全球HIV/AIDS DALY率有所上升,但在2005年后有所下降和趋于平稳,这得益于:
? 医疗资源增加;
? 预防和控制措施(例如抗逆转录病毒疗法);
? 消除母婴传播,从而减少5岁以下儿童的感染;
? 健康教育,包括推广和使用避孕套
艾滋病负担主要是由于过早死亡。通过治疗,HIV/AIDS患者寿命更长,预期寿命正常。这些患者的直接或间接死亡可能由并发症引起。因此,养成健康的生活习惯对于减轻疾病负担和控制并发症至关重要。
按国家分列的2019年每10万例HIV/AIDS的年龄标准DALY比率
传播途径
HIV主要通过血液、性传播和母婴传播等途径传播。感染者的血液、精液、阴道液和乳汁等体液中含有病毒,通过这些途径传播给未感染者。
据2023年11月1日国务院新闻发布会中提到:“目前,我国艾滋病经输血和血制品传播已经实现了基本阻断,母婴传播和注射吸毒传播得到了有效控制,抗病毒治疗覆盖比例已经达到90%以上,治疗成功比例也达到95%以上,艾滋病疫情整体处于低流行水平。”
症状
HIV感染的早期阶段可能没有明显症状,但随着病毒逐渐破坏免疫系统,患者可能经历持续性发热、乏力、体重减轻等症状。艾滋病发展到晚期时,患者容易患上一系列严重感染和恶性肿瘤。
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02
艾滋病的免疫学机制
HIV主要侵犯人体的免疫系统,包括CD4+T淋巴细胞、单核巨噬细胞和树突状细胞等,主要表现为 CD4+T淋巴细胞数量不断减少,Z终导致人体细胞免疫功能缺陷,引起各种机会性感染和肿瘤的发生。
HIV无症状期主要表现为CD4+T淋巴细胞数量持续缓慢减少;进入有症状期后CD4+T淋巴细胞再次快速地减少,多数感染者CD4+T淋巴细胞计数在350个/uL以下,部分晚期患者甚至降至200个/μL以下。
HIV引起的免疫异常除了CD4+T淋巴细胞数量减少以外,还包括CD4+T淋巴细胞、B淋巴细胞、单核巨噬细胞、NK细胞和树突状细胞的功能障碍和异常免疫激活。
HIV感染会导致CD4+T细胞数量减少和功能障碍,其中包括TH1/Th2失衡。TH1细胞分泌IL-2、IFN-r、TNF-a等炎症因子,促进CTL细胞的活化,Th2细胞则分泌IL-4、IL-5、IL-10等炎症因子,促进B细胞增值,产生抗体。HIV感染后,Th1/Th2细胞平衡失调,导致炎症反应失衡,从而影响CD4+T细胞的功能,加速病情发展。
在HIV感染早期,HLA-DR和CD38的上调反映了免疫系统对病毒的激活和炎症反应。随着疾病的进展,免疫系统可能逐渐疲惫,导致HLA-DR和CD38的表达水平下降。
另外HIV可导致外周血B细胞增多,功能受损,多克隆活化。NK细胞不仅对消除HIV感染细胞很重要,而且通过与感染组织中的树突状细胞(DC)的局部相互作用产生抗原特异性免疫,促进成熟DCs(mDCs)的发展,增强产生IL-12和诱导1型免疫反应的能力。除了引起NK细胞功能障碍外,HIV-1感染还与“记忆”NK细胞群的扩大有关。
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03
艾滋病的流式检测
CD4+T淋巴细胞计数:
检测CD4+T淋巴细胞是HIV感染Z主要的靶细胞,HIV感染人体后,出现CD4+T淋巴细胞进行性减少,CD4/CD8+T淋巴细胞比值倒置,细胞免疫功能受损。CD4+T淋巴细胞计数的临床意义:了解机体免疫状态和病程进展、确定疾病分期、判断治疗效果和 HIV感染者的并发症。
目前CD4+T淋巴细胞亚群常用的检测方法为流式细胞术,可直接获得CD4+T淋巴细胞数绝对值,或通过白细胞分类计数后换算为CD4+T淋巴细胞绝对数。
CD4+T淋巴细胞检测频率:需根据患者的具体情况由临床医师来决定。在治疗前进行1次检测,启动治疗3个月后进行1次检测,治疗后两年以内每3~6个月检测一次(如果基线CD4+T淋巴细胞计数<200~300个/μL,建议每3个月检测一次;如果基线 CD4T淋巴细胞计数>300个/μL,建议每6个月检测一次)。治疗两年后,对于ART后体内病毒被充分抑制,CD4+T淋巴细胞计数在300~500个/μL的患者,建议每12个月检测1次;>500个/μL的患者可选择性进行CD4+T淋巴细胞检测。当出现ART启动延迟、 ART失败更换药物方案、治疗过程中重复检测病毒载量>200拷贝/mL的情况时,建议每3~6个月检测1次。对于发生病毒学突破患者、出现艾滋病相关临床症状的患者、接受可能降低CD4+T淋巴细胞治疗的患者按照临床情况定期检测。
T细胞活化检测:
HLA-DR是主要组织相容性复合物(MHC)II类分子的一部分,它在免疫系统中的主要功能是呈递抗原给CD4+ T淋巴细胞,以激活免疫应答. 在HIV感染的早期,HLA-DR的表达水平通常会升高,反映出免疫系统对病毒的激活反应。高水平的HLA-DR表达可能与免疫系统的激活和炎症有关。有研究证明,T细胞HLA-DR表达上调是HIV疾病进展的标志。
CD38是一种表面分子,也是一种酶,参与调节细胞内钙离子平衡和细胞信号传导。它在免疫细胞表面表达,包括T淋巴细胞和B淋巴细胞. CD38的表达水平通常在HIV感染者中升高,特别是在CD8+ T细胞中。这被视为免疫系统激活的标志,反映了感染状态。
相关标记及特性如下表:
NK亚群:
根据NK细胞表面标志CD56和CD16的表达情况,可将NK细胞分为三个亚群:CD56 brightCD16bright、CD56dimCD16+和CD56dimCD16-。在HIV感染者中,这些亚群的数量和功能也可能会发生变化。例如,CD56bright亚群的数量可能会减少,而CD56dim亚群的数量可能会增加。这些变化可能会影响NK细胞对病毒的杀伤作用和对免疫系统的调节作用。文献报道,NK细胞受体和杀伤细胞免疫球蛋白样受体(Killer cell immunoglobulin like receptors,KIR)、颗粒酶、穿孔素等指标进一步分析NK细胞功能对于HIV诊疗也是由必要的。
MDSCs:
MDSCs是一种具有免疫抑制作用的异质性细胞,在HIV感染后的机体免疫系统异常调节中可能发挥重要作用。HIV感染者外周血中的MD SCs含量与感染程度呈正相关,通过检测感染患者外周血中的MDSCs含量,对判断病情、制定治疗方案有着重要意义。
对上述方案感兴趣的可以联系的工作人员获取相关的资料。
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04
艾滋病的治疗
目前尚无能够完全治愈HIV感染的方法,但通过抗逆转录病毒药物(Antiretroviral Therapy,简称ART)可以有效抑制病毒繁殖,延缓疾病发展,提高生活质量。流式细胞术在疾病治疗的监测中发挥着重要的作用。
开始抗逆转录病毒治疗的指征和时机:
① 成人及青少年建议开始抗逆转录病毒治疗的指征和时机:
? 艾滋病期患者;
? 急性期;
? 无症状期CD4+T淋巴细胞<350/mm3;
? CD4+T淋巴细胞每年降低大于100/ mm3;
? HIV-RNA>105cp/ml;
? 心血管疾病高风险;
? 合并活动性HBV/HCV感染;
? HIV相关肾病;
? 妊娠。
② 婴幼儿和儿童建议开始抗逆转录病毒治疗的指征和时机:
? 小于12个月的婴儿;
? 12至35个月的婴儿,CD4+T淋巴细胞比例<20%,或总数<750/ mm3;
? 36个月以上的儿童,CD4+T淋巴细胞比例<15%,或总数<350/ mm3。
随着研究的深入,技术
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