(1)HIV-1的形态及结构：电镜下观察HIV-1呈圆形颗粒，直径约110nm。病毒外膜由两层类脂组成，它系新形成的病毒从人的细胞芽生至细胞外时形成，既有病毒蛋白成分，也含有宿主细胞膜的蛋白质。锚定在外膜上的外膜糖蛋白(Env)由三分子的球状物gp120和三分子的主干gp41组成，gp120呈球形突出于病毒包膜之外，gp41与gp120相连，另一端贯穿病毒包膜。包膜内是呈钝头圆锥形的核，位于中央，核壳蛋白是p24。核内含两条完全相同的单链病毒RNA链、Mg2 依赖性反转录酶、整合酶和蛋白酶等成分。在病毒的外膜和核壳之间，有一基质蛋白P18，见图1。 (2)HIV-1的基因组及其功能：HIV-1病毒基因组长约10kb，两端各有一个称为长末端重复(1ong terminal repeat，LTR)的RNA序列，长约634bp。LTR含调控HIV基因表达的DNA序列，可控制新病毒产生，能被宿主细胞或HIV的蛋白所触发。HIV-1病毒基因组还含有3个基因，包括3个结构基因和6个调节基因(图2)。
3个结构基因是gag、pol和env。gag基因(310～1869bp)编码病毒核心的结构蛋白，产生1个分子量为55×103的前体蛋白(p55)，裂解后成为4个较小的蛋白成分：P18、P24、P9和P7，它们共同构成的病毒的核心蛋白结构。pol(1629～4673bp)基因编码一个较大的前体多肽，它包括3个蛋白质产物：蛋白酶p13、反转录酶p66/p51和整合酶p31。env(5781～8369bp)编码一个含糖多肽前体gpl60，后裂解为外膜糖蛋白gpl20和跨膜糖蛋白gp41。 6个调节基因是tat，rev，nef，vif，vpr和vpu，它们可编码一些蛋白质，分别控制病毒感染细胞的能力、病毒复制和引起疾病。如：tat(5358～5635bp)基因编码分子量为14×103的蛋白质(p14)，它在转录和转录后水平上调HIV-1的表达。rev(4493～4542bp)基因是HIV-1复制所必需的，它可促进未拼接的病毒mRNA从细胞核转移到胞质。对结构蛋白有正调控作用，对调节蛋白有负调控作用。缺乏时，gag和env蛋白不能合成。vif(4588～5196bp)编码分子量为23×103的蛋白质(P23)，有了它才能产生具有感染性的病毒体。vpr(5592～5828bp)编码分子量为15×103的蛋白(p15)，它有助于转运病毒整合前复合物到胞核，具有较弱的反转录激活作用，可促进病毒蛋白产生。vpu编码分子量为16×103的蛋白质(p13)，它可能影响着新病毒颗粒的装配和释放。nef(4970～5043 bp)基因编码分子量为27×103的蛋白质(p27)，可下调LTR表达，降低HIV-1感染细胞的CD4表达，对HIV复制起负调节作用。 根据病毒基因的PCR扩增和序列测定，目前已确定HIV-1有3组13个亚型，即M组的A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K亚型，O组的O亚型，和N组的N亚型；HIV-2也有6个亚型，即A、B、C、D、E、F亚型。HIV-1的M组病毒呈全球性流行，O组病毒和HIV-2则多限于非洲的某些局部地区流行。中国流行的主要为HIV-1的A、B、B’亚型、C、E 五型，某些流行区还有B/C重组株。 (3)HIV-1如何感染细胞及复制：游离的HIV-1遇到CD4细胞时，1个以上的HIV-1的包膜糖蛋白(gp120)与靶细胞表面的CD4分子紧紧结合，导致gp120分子内部的构相发生变化，使gp120同时与靶细胞表面的辅助受体结合。该受体又分为CC系统，如CCR2、CCR5等及CXC系统，如CXCR4，通常，gp120与CCR5结合感染巨噬细胞，与CXCR4结合感染T细胞。继之，在gp41的参与下，HIV的外膜与靶细胞膜发生膜的融合。随后，病毒核心部分被注入胞质内。尽管CD4T细胞是HIV感染的主要靶细胞，但免疫系统的其他带有或不带有CD4分子的细胞也可被HIV感染，其中单核巨噬细胞能隐藏大量的病毒，成为HIV的贮存仓库。部分CD4T细胞也是一个重要的HIV贮藏库，这些细胞呈一种稳定的、不活跃的形式藏匿HIV。正常的免疫反应能激活这些细胞，导致HIV复制，产生新病毒体。 近年的研究发现，HIV-1感染CD4和CCR5巨噬细胞时如果没有树突细胞特异的HIV-1结合蛋白(DC-SIGN)的辅助，则感染不能完成。DC-SIGN是一种分子量为44×103的树突细胞(DC)的表面蛋白。HIV-1侵入人体后，首先感染DC。这一过程是借助于gpl20于DC-SIGN。的特异性结合来完成的。随后病毒被DC吞噬进入细胞内。DC将外来的病毒抗原加工处理，并将抗原信息提呈给T细胞，激发抗病毒免疫反应。同时，在抗原提呈过程中，DC与T细胞直接接触，也将病毒传递给了T细胞，造成T细胞的感染。 在胞质内，HIV RNA在反转录酶的作用下转录成一单链DNA，并以此单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下复制第2条DNA链。这个双链DNA既可以游离形式留在胞质内，并转录成HIV RNA；又能移动至胞核内，也可经HIV整合酶整合进宿主的染色体组DNA，形成“前病毒”。并长期存在于胞核内，在一定条件的作用H.jpg)
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2.临床表现(1)急性感染：1985年Cooper等在澳大利亚悉尼，对1000例同性恋患者进行随诊，发现在12例同性恋中的11例其抗HIV抗体转阳性前有急性传染性单核细胞增多症样的表现。同样的情况在一些AIDS高危人群中发现了，包括医务人员被污染了HIV感染血的针头误伤后亦有类似的临床表现，这种传染性单核细胞增多症的发生率还不太清楚，估计在HIV感染患者中有1/3～2/3，各家报道不一，有低有高。漏报或未及时发现和诊断可能是其原因。急性期的症状非特异。接触HIV后至发病的时间1～6周。发热、出汗、乏力、肌痛、畏食、恶心、腹泻和无渗出的咽炎，常常是主要临床表现。有些患者有头痛、怕光和虚性脑膜炎。1/4～1/2的患者躯干出现皮疹，可以是斑丘疹、玫瑰疹或荨麻疹。除了无菌性脑膜炎外，神经系统方面，少数人可以出现脑炎、周围神经炎和急性进展性多发性神经炎(guillian barre syndrome)，体检：颈、腋、枕部有肿大的淋巴结，皮疹或偶肝脾肿大，个别有口腔食管溃疡或念珠菌感染。(2)早期(相当于无症状的HIV感染)：一般无特殊症状，但有些患者有持续性全身淋巴结病。早在1980年纽约和旧金山的临床医师已发现同性恋患者有持续性全身淋巴结病，提出这是HIV感染的前驱表现。这类淋巴结肿大常常是对称的，以颈、枕和腋等多见，找不出其它原因。淋巴结直径0.5～2cm，不痛亦无压痛。淋巴结穿刺或活检病理报为滤泡增生，无其它特殊病变。由于这类病人人数增加，并过一段时间后发展成AIDS，因此将持续全身淋巴结病和AIDS联系起来，认为是一种早期HIV感染的体征。(3)中期(相当于AIDS related complex，ARC)：除了有持续性全身淋巴结病外，尚有非特异性全身症状、口腔念珠菌感染、毛状白斑症和非特异性血小板减少性紫癜。①非特异性全身症状：感染HIV后有很长一段时间无任何临床症状，少数人有非特异性的症状。最多的是易疲劳，需减少正常活动量。低热、夜间盗汗和间歇性腹泻较多见。忧虑和情绪低落是患者对怀疑自己有HIV感染的一种正常反应。高危人群如出现长期低热、盗汗、腹泻、消瘦，需要做进一步检查。很多卡氏肺孢子虫肺炎患者早期仅有上述症状而无呼吸道症状；播散性非典型分枝杆菌感染亦有低热、盗汗、乏力消瘦等症状，胸片常对诊断有帮助。长期腹泻患者，要查大便以除外肠道致病菌和隐孢子虫感染。仔细做神经系统检查有时可以发现局灶和脑部的病损。②口腔念珠菌感染：HIV感染可以合并有严重的口腔食道念珠菌感染。随着患者的细胞免疫功能下降，尤其是CD4的T淋巴细胞总数下降至(0.2～0.3)×109/L后，口腔念珠菌感染的发生率增加。常见的是鹅口疮，在软腭、硬腭、舌和颊黏膜上有白斑，诊断主要依靠临床，亦可取白斑做涂片或培养，必要时可用活检，但抗真菌药物治疗常有助诊断。③毛状白斑症：最早由Greenspan等于1984年描述本病。主要特点是HIV感染者具有独特的口腔黏膜病损。最初是在一些同性恋中被描述，以后发现其他HIV感染者中，发病的情况85%在进展至AIDS后2年。发病的原因尚不完全清楚，但是可能和EBV在舌和颊黏膜角化上皮细胞中复制有关。毛状白斑症的诊断主要靠临床所见，白斑不能刮去，抗真菌药物治疗无效。活检的组织中可以发现EBV，毛状白斑症患者无不适症状，但有味觉减退，妨碍进食。严重者有牙龈炎和牙周炎，常很痛，口腔内有臭味，有牙龈出血、牙脱落、黏膜可见坏死溃疡。在牙龈活检组织中可以培养出需氧和厌氧菌，本病为一慢性感染过程，如局部用抗生素或灭滴灵治疗可以控制一些病例。④非特异性血小板减少性紫癜：最初是在HIV高危人群中特别是同性恋患者中发现，常和全身淋巴结肿大并存。后来于纽约地区静脉药瘾中单独出现血小板减少症。5%～15%抗HIV(＋)者有持续血小板减少，一般＜100×109/L，个别＜50×109/L，临床表现皮肤容易有皮下血肿，出血点，牙龈出血，出血时间延长，但大部患者无症状，只是常规检查时发现血小板计数低。严重者可有消化道出血或脑出血，但较罕见。发生的机制认为和血小板在外周血中损伤过多造成，因为骨髓检查巨核细胞增生。免疫复合物沉积于血小板表面可能是血小板易被破坏的原因之一，患者常有脾肿大，诊断时要注意与药物引起的血小板减少鉴别，特别是在静脉药瘾者和酒精中毒者中，由于消耗性血小板减少或脾对血小板的损耗，有些患者同时合并有贫血和白细胞减少，对已有血小板减少者，用药要注意，利福平等要慎用。轻度血小板减少可以继续观察，严重者可以输血小板。(4)晚期(相当于AIDS期)：这一期和早期无症状HIV感染的区别，前者无任何症状，亦无机会性感染，而至AIDS期辅助性T淋巴细胞已明显下降，多伴有机会性感染和恶性肿瘤，亦可有恶液质和痴呆。较中期病情重，合并感染多。机会性感染中最多见的是细菌性感染：有革兰阳性球菌或革兰阴性杆菌，还有结核杆菌和鸟型分枝杆菌等。病毒性感染可以有乙丙型肝炎病毒(HBV、HCV)、单纯疱疹病毒(HSV)、带状疱疹病毒(HZV)、EBV及CMV。真菌感染有隐球菌、念珠菌和组织胞浆菌。原虫感染有卡氏肺孢子虫、弓形虫和隐孢子虫病等。其它尚有梅毒、淋病、衣原体等性传播的疾病。恶性肿瘤有Kaposi肉瘤，淋巴瘤等。痴呆和恶液质由于脑细胞亦受HIV侵犯破坏，临床表现年轻人丧失生活自理能力，无定向力，亦无逻辑性的典型痴呆。至于恶液质由于慢性消耗，患者消瘦明显，加上合并机会性感染，可在短时间内出现。下面按各主要脏器分别叙述晚期HIV感染或称AIDS期的临床表现。①肺：革兰阳性球菌 或革兰阴性杆菌 引起的细菌性肺部感染，常常是急性起病，70%患者有胸痛，其他有发热、咳嗽、咳痰和呼吸困难，体征有湿啰音。肺结核在HIV感染中常见，是全身播散感染的一部分，但病情进展较一般常见的加快，体征亦不多。肺部隐球菌感染常是全身感染的一部分。卡氏肺孢子虫肺炎起病隐袭临床有发热、盗汗、体重下降，经过一段时间后开始出现活动后气短，严重者静止时亦有明显紫绀、呼吸困难，甚至发生呼吸衰竭。美国约65%的AIDS患者有卡氏肺孢子虫肺炎，在发展中国家AIDS患者发生卡氏肺孢子虫肺炎和美国比相对要低，亦可能由于漏诊或未上报。肺部Kaposi肉瘤可以是原发性的，亦可以是全身肿瘤的一部分。常合并有胸液，但很少胸痛。关于肺部各种肿瘤的诊断和鉴别诊断主要靠胸片和痰的涂片培养，细菌性肺炎和肺结核可以通过痰涂片结合胸片来鉴别。肺部隐球菌常可以通过隐球菌脑膜炎从脑脊液中找到隐球菌而有助诊断。至于卡氏肺孢子虫和Kaposi肉瘤，必要时需作纤维支气管镜检查，从肺泡灌洗液中找或取肺组织活检。②胃肠道：除全身性疾病引起的胃肠道症状外，AIDS患者食管和胃肠还可由局部感染引起的症状。食管病变：食管炎可由念珠菌、CMV、HSV等引起。在美国约3%的AIDS患者是通过纤维内镜发现食管念珠菌感染而诊断的。临床有吞咽困难或疼痛、胸骨后痛、恶心、厌食和体重下降，如咽部有念珠菌感染则对食管炎的诊断有帮助。CMV食管炎常常有多个食管大浅溃疡，而HSV常表现是多个深溃疡。纤维内镜不仅对病变鉴别诊断有帮助，还可以取材作培养及活检，对确诊食管Kaposi肉瘤、淋巴瘤和癌均有帮助。胃的病变：常见症状是恶心、厌食、呕吐、呕血和中上腹痛。钡餐及纤维内镜对胃十二指肠溃疡、胃的Kaposi肉瘤和癌等可以通过活检明确诊断。肝胆系统：由于HBV、HCV等均由血液传染，因此在AIDS患者中肝炎很普遍。临床上有上腹痛，肝、脾大，肝功能不正常。另外肝脏鸟型分枝杆菌感染、Kaposi肉瘤也较常见。通过肝穿刺可以明确对肝炎、肝结核和Kaposi肉瘤等的诊断。胆囊炎合并隐孢子虫病和CMV感染常有餐后右上腹痛、发热和局部压痛，超声和CT可见胆囊肿大等典型的改变。乳头肌狭窄和硬化性胆管炎在AIDS患者中发生率增多，表现右上腹痛和压痛、发热、碱性磷酸酶升高，B超声可见肝内外胆管扩张。Cello等报道用内镜逆行胆管造影检查不仅明确了诊断，还可做乳头肌切开术进行治疗。肠炎，下胃肠道感染有细菌、寄生虫、病毒等，如沙门菌、志贺菌、分枝杆菌、隐孢子虫病、阿米巴、贾第兰鞭毛虫、CMV等引起的肠炎。淋球菌、衣原体和梅毒引起的直肠炎，通过大便培养和活检可以有助鉴别诊断。③泌尿系统：是否有与AIDS相关的肾炎至今仍有争议。临床表现主要有蛋白尿。回顾性分析发现患者有静脉药瘾史者肾病的发生率高。肾穿刺病理改变有局灶性肾小球硬化、系膜增生和肾小球肾炎。有1例报道在肾穿刺切片的细胞核和胞浆内有包涵体，提示肾脏病变可能和病毒有关。这类肾病血液透析效果并不好，可能是因为血液透析激活了细胞免疫，反而加重了肾的病变。④神经系统：20%～40%的AIDS患者有周围神经炎。症状可以出现在疾病的各期，最常见是双足对称性的感觉减退或麻木，像鞋套样。有些患者轻触有痛感，特别在HIV感染进展时。另外还有急性或慢性炎性脱髓鞘多发神经病变(guillain barre syndrome)，前者见于HIV感染早期，后者见于晚期。症状开始有活动无力，以后有些感觉改变。体检发现肌无力和反射弱，脑脊液蛋白增高，淋巴细胞增多。神经活检可见单核细胞浸润和脱髓鞘的改变。脑弓形虫病：临床有头痛和局灶症状如抽风、偏瘫等，腰穿及CT可以有助明确诊断，亦可查弓形虫抗体，有些患者在CT发现病变后需作脑活检以发现病原体。隐球菌脑膜炎：在静脉药瘾者中多见。症状常不特异，80%反复发热、盗汗、乏力和头痛，少数有严重头痛、怕光和脑膜刺激征，亦有抽风、脑神经受损或偏瘫。诊断主要依据脑脊液中找到隐球菌。⑤皮肤黏膜：口腔念珠菌感染较多见。