艾滋病病毒进入细胞需要通过易感细胞表面的受体。受体分为两类，第一受体即CD4，为主要受体，第二受体即CCR5或CXCR4等，为辅助受体。艾滋病病毒分为X4和R5两类毒株，前者通常同时利用CCR5、CXCR4和CCR3受体，而后者通常只利用CCR5受体。在疾病早期和晚期，艾滋病病毒通常分别利用CCR5和CXCR4作为辅助受体。
艾滋病病毒感染人体的过程主要为4步，4个过程的基本情况如下：
1. 吸附、膜融合及穿入：HIV-1通过CD4受体选择性吸附于靶细胞表面，借助辅助受体进入细胞。
2. 反转录、入核及整合：胞质中，在反转录酶作用下，病毒RNA形成互补DNA，在DNA聚合酶作用下合成病毒双链性DNA。
3. 转录及翻译：RNA聚合酶作用下病毒DNA转录成RNA，其中一部分RNA经加工成为病毒子代基因组RNA，另一部分拼接后成为病毒mRNA，编码病毒结构蛋白（Gag、Gag-Pol和Env前体蛋白）和非结构蛋白。通过内质网核糖体的糖化和加工产生子代病毒蛋白和酶。
4. 装配、成熟及出芽：Gag、Gag-Pol前体蛋白在细胞膜内面与病毒子代RNA一起包装，结合Gag和MA，从细胞膜获得病毒体的包膜，独立的病毒颗粒即形成。
艾滋病病毒主要侵犯免疫系统的CD4+T细胞（一种辅助性T淋巴细胞，是人体免疫系统中的一种重要免疫细胞），此外还有单核巨噬细胞和树突状细胞。CD4+T细胞数量持续减少，机体细胞免疫功能下降，最终导致机会性感染和肿瘤。
人体对抗艾滋病病毒感染主要是通过固有免疫和适应性免疫。固有免疫主要是黏膜屏障和局部固有免疫细胞对病毒抗原的识别、内吞、处理和呈递。适应性免疫系统接收呈递的抗原后2～12周，会产生各种特异性抗体。有艾滋病病毒特异性的CD4+T细胞免疫反应和特异性毒性T淋巴细胞反应也起着重要作用。
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