艾滋病是影响人类健康最严重的传染性疾病之一。粘膜系统是人免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus，HIV)攻击的主要部位，胃肠粘膜疾病是人获得性免疫缺陷综合征的主要临床症状。最初人们认为这些疾病是艾滋病患者免疫系统被摧毁之后的继发病变，但随研究深入，粘膜免疫系统及肠道免疫系统在艾滋病发病中的中心性作用日益明了。人们发现HIV病毒的传播、扩增及CD4+T细胞的死亡均主要发生于胃肠道。消化道粘膜不仅在HIV侵入机体的过程中作为病毒入侵的门户，而且是病毒增殖的主要场所。粘膜屏障破损导致的免疫激活是艾滋病进展的主要驱动力，CD4+T淋巴细胞消耗是艾滋病(Acquired ImmunodeficiencySyndrom，AIDS)发病的关键因素，细胞免疫在控制AIDS进展方面起着最重要的作用。研究肠道粘膜组织在AIDS发病及预防中的作用对发展预防艾滋病的措施来说至关重要。　　另外，有研究表明，大部分HIV感染者脑组织中都存在病毒，其中20％-30％的患者具有神经症状。HIV相关性神经系统感染是艾滋病患者重要并发症，也是患者致死的主要原因。由于神经系统与免疫系统有许多共同特征，尤其是细胞表面标志和细胞因子，因此HIV感染引发中枢神经系统疾病就不难理解了。目前较一致的观点是病毒在感染早期就进入了（Central nervous system，CNS），但一般情况下HIV相关神经症状是感染晚期的特征，此时能够从CNS中很容易地分离到病毒。由于神经系统的特殊性和血脑屏障的存在，使HIV相关神经疾病的研究变得极为困难。　　猴类免疫缺陷病毒（Simian immunodeficiency virus，SIV）感染的恒河猴是研究AIDS病的理想动物模型。本研究中，我们利用该模型，分别从粘膜屏障功能损伤、DNA疫苗效果评价及病毒变异引发的艾滋病脑病等三方面进行了相关研究。　　第一部分:肠粘膜上皮屏障是肠粘膜解剖结构的物理屏障，肠上皮细胞与粘膜下淋巴组织，包括粘膜固有层（Lamina propria, LP）淋巴细胞及派氏淋巴结(Peyerspathes，PP)共同维持肠粘膜屏障的正常功能。粘膜屏障功能障碍导致的免疫激活是艾滋病进展的主要驱动力。人们普遍认为肠道粘膜屏障破损发生于CD4+T细胞的大量破坏，特别是效应记忆性CD4+T细胞普遍丢失，免疫稳态失衡之后，但最近出现的一些实验结果却提示HIV病毒能之间损伤肠道上皮细胞及细胞间的紧密连接，提示CD4+T细胞的缺失可能不是粘膜屏障破损起始因素。为了探讨这些问题，本研究运用恒河猴SIVmac239早期感染的模型，本研究应用SIVmac239静脉感染恒河猴模型，模拟人类HIV感染，探索在病毒感染的极早期，回肠肠上皮屏障、肠道免疫屏障与疾病进展之间的关系，并分析记忆及效应T细胞在病毒感染初期肠粘膜屏障破坏中所起的作用。　　SIVmac239感染的恒河猴在第3，5，7，14天回肠肠上皮紧密连接结构较健康未受感染的动物出现明显损伤，肠道通透性增加。肠上皮组织SIV病毒RNA检测结果表明，病毒感染早期该病毒复制活跃，与肠粘膜屏障的破坏时间相一致。与此同时，回肠粘膜固有层的CD4+/CD8+T细胞比值明显下降，CD4+和CD8+T细胞数量增加。肠粘膜效应记忆性CD4+和CD8+T细胞比值及绝对数均有所增加。在SIVmac239感染急性期，恒河猴回肠末端派氏淋巴结形态未见明显变化，CD4+和CD8+T细胞形态完整、CD4+T细胞数量稳定，CD8+T细胞从第5天开始持续升高，致CD4+/CD8+比值持续下降。效应记忆性CD4+T细胞和效应记忆性CD8+T比例在均在感染后第1，3，5，7天逐渐升高，至第14天下降，其中效应记忆性CD4+T细胞下降明显。中心记忆性CD4+T细胞从第5天，中心记忆性CD8+T细胞从第3天出现明显下降。　　总之，SIVmac239感染恒河猴回肠粘膜上皮物理屏障的损伤出现在感染极早期，肠粘膜组织屏障功能缺陷发生于CD4+T细胞甚至记忆性CD4+T淋巴细胞消耗之前。　　第二部分:本实验室从艾滋病晚期的SIVmac251感染猴的基底节中分离出一株病毒，命名为SIVmac251-155p6N。经该病毒感染的动物部分出现明显的中枢神经系统病变，表明SIVmac251经过系列猴体传代后可能变异出了巨噬细胞噬性的、并且具有神经嗜性的病毒株。本文着重从病理、病毒序列变异角度初步鉴定该病毒的基本特征，确定SIVmac251-155p6N毒株稳定性。研究猴免疫缺陷病毒SIVmac251在中国恒河猴感染传代过程中产生的可能的神经侵袭性和神经嗜性及其分子机制。从静脉感染SIVmac251-155p6N的8只实验猴中出现严重神经症状的1只猴中，监测病毒及免疫指标变化，观察临床症状、猴脑组织病变，单拷贝PCR扩增病毒gp120序列并分析变异及糖基化位点变化情况。感染猴晚期出现明显艾滋病脑病症状，病理切片显示脑组织出现多核巨细胞及神经元变性、坏死。脑基底节分离出单一序列病毒，其氨基酸序列与血浆病毒及感染毒株SIVmac251-155p6序列差异主要位于Gp120的V1和V4区，并且在C1区66位出现一个糖基化位点缺失。提示病毒产生序列变异可能是该毒株在猴体适应过程中导致中枢神经系统症状的原因。　　第三部分:本课题评价了一株包含SIVmac239病毒的gag, pol和env基因的DNA疫苗的攻毒保护效果。本课题免疫4只中国恒河猴，并选用4只中国恒河猴做为空载体对照组。免疫后，该疫苗并未引起免疫系统的发热反应及皮肤红肿溃烂，安全性较好;IFN-γ分泌性T细胞免疫反应在初期疫苗免疫后较弱，进行加强免疫后反应增强。SIVmac239直肠粘膜途径小剂量多次暴露后，实验组和对照组均对gag、pol和env肽库的刺激产生特异性反应，其中gag诱导的IFN-γ分泌性T细胞免疫反应有明显统计学差异。同时，ICS的结果也表明，该DNA疫苗可以刺激恒河猴产生特异性T细胞免疫反应和促进Th1类细胞因子分泌增加。以上结果提示该DNA疫苗能诱导恒河猴产生特异性细胞免疫应答。