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背景:艾滋病又称获得性免疫缺陷综合征（acquired immunodeficiency syndrome,AIDS）,由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起,其作为严重威胁人类健康的重大疾病,一直是世界各国公共卫生与社会管治方面的重大挑战,受到了科学家们的广泛关注。因此探索艾滋病感染的特征及其治愈的可能性机制迫在眉睫。这不仅切合国家创新驱动发展战略,更紧密关系到国民健康安全问题。HIV感染会引起T淋巴细胞功能的变化,从而导致宿主整个免疫系统的改变和体内平衡的破坏。此外,HIV感染的特征因感染时期而异,这些特征都可能决定患者的命运;然而,在感染的不同阶段,不同T细胞亚型中激活的特定途径仍不清楚。目的:HIV感染会引起T淋巴细胞功能的变化,从而导致宿主整个免疫系统的改变和体内平衡的破坏。此外,HIV感染的特征因感染时期而异,这些特征都可能决定患者的命运;然而,在感染的不同阶段,不同T细胞亚型中激活的特定途径仍不清楚。本研究旨在阐明HIV感染后,CD4+T细胞与CD8+T细胞的转录谱特征与代谢特征。发掘关键通路,预测并筛选能够调控HIV感染的蛋白,初步验证其对HIV病毒的影响。方法:通过检索基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）,下载HIV早期感染者、慢性进展性感染者和未感染者的GEO数据。应用加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）评估CD4+和CD8+T细胞的转录组特征,发现可能的抗病毒靶点。应用新的代谢算法分析这两种T细胞在不同感染阶段代谢途径的异同。筛选感兴趣的基因进行下一步验证,进行基因集富集分析和蛋白互作预测,并通过分子生物学实验进行验证。结果:加权基因共表达网络分析用于评估基因表达的变化,我们鉴定了不同功能模块,CD4+T细胞可分为23个功能模块,CD8+T细胞可分为20个功能模块,二者具有不同的转录特征。通过相关性的高低,我们在每个细胞的每个阶段筛选了一个关键模块,然后鉴定了模块特征和关键靶点,以确定抗病毒反应。例如:CD4+T细胞早期感染在代谢和感染相关通路显著富集,慢性感染在TGF-β信号通路和IL-17信号通路等通路中显著富集。CD8+T细胞早期感染中细胞周期和DNA复制等通路被显著激活,慢性感染的蛋白酶体和鞘脂代谢等通路被显著激活。我们通过应用代谢偶联比较两种T细胞亚型在不同感染阶段的代谢途径改变的特征。对这两个细胞的代谢功能分析表明,CD8+T细胞的代谢特征改变比CD4+T细胞更为明显。且HIV感染后显著改变的代谢途径是“缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解”、“β-丙氨酸代谢”和“PPAR信号通路”,这三种途径也是CD4+T细胞在早期感染和慢性感染之间变化最大的通路。通过基因集富集分析和蛋白互作预测,我们发现凋亡相关斑点样蛋白（PYCARD）具有抑制HIV病毒的作用。通过分子生物学实验进行验证,初步的结果显示PYCARD在HEK293T细胞及CD4+T细胞中都具有一定降低不同亚型HIV病毒载量的能力,且PYCARD对细胞本身的活力及凋亡没有影响,并在多种潜伏细胞系（Jlat、Ach2等）也同样发现了其表达含量的变化,但目前暂定认为其不会影响潜伏状态。结论:在HIV感染后,CD4+T细胞与CD8+T细胞转录特征各有不同。我们鉴定了不同功能模块,并鉴定了模块特征和关键靶点。在急性感染中,NOD样受体信号通路为可能的关键信号通路。HIV感染破坏了CD4+T细胞与CD8+T细胞的代谢平衡。CD8+T细胞的代谢特征改变比CD4+T细胞更为明显。PYCARD具有降低HIV病毒载量的作用,潜伏状态的改变将改变其表达。