來源:生物谷原創(chuàng) 2023-06-21 09:30
作為HIV的生命周期的一部分,這種病毒將它的DNA拷貝插入到人類免疫細(xì)胞中。這些新感染的免疫細(xì)胞中的一些會進(jìn)入休眠狀態(tài),潛伏很長一段時間,這被稱為HIV潛伏期(HIV latency)。
作為HIV的生命周期的一部分,這種病毒將它的DNA拷貝插入到人類免疫細(xì)胞中。這些新感染的免疫細(xì)胞中的一些會進(jìn)入休眠狀態(tài),潛伏很長一段時間,這被稱為HIV潛伏期(HIV latency)。
盡管目前的治療方法,如目前的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法(ART),可以成功地阻止這種病毒進(jìn)一步復(fù)制,但它不能根除潛伏的HIV。如果停止治療,這種病毒可以從潛伏狀態(tài)反彈,并重新引發(fā)從HIV感染到艾滋病(AIDS)的進(jìn)展。
在一項(xiàng)新的研究中,來自美國北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院HIV治愈中心、加州大學(xué)圣地亞哥分校、埃默里大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員一直在尋找這些潛伏的免疫細(xì)胞在體內(nèi)的確切位置。他們證實(shí)作為一種特化的免疫細(xì)胞,在大腦中具有長達(dá)十年的壽命的小膠質(zhì)細(xì)胞可以作為潛伏HIV的穩(wěn)定病毒庫(viral reservoir)。相關(guān)研究結(jié)果于2023年6月15日發(fā)表在Journal of Clinical Investigation期刊上,論文標(biāo)題為“Brain microglia serve as a persistent HIV reservoir despite durable antiretroviral therapy”。
論文第一作者、北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院HIV治愈中心傳染病科醫(yī)學(xué)助理教授Yuyang Tang博士說,“我們?nèi)缃裰?,小膠質(zhì)細(xì)胞可以作為一種持久存在的大腦病毒庫。過去已猜測到這一點(diǎn),但在人類身上缺乏證據(jù)。我們分離出有活力的腦細(xì)胞的方法為今后研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)種的病毒庫提供了一個新的框架,并最終為根除HIV做出了努力?!?/p>
潛伏的HIV
HIV是一種棘手而獨(dú)特的病毒。在感染期間,這種病毒特異性靶向免疫反應(yīng)的關(guān)鍵協(xié)調(diào)者,即所謂的CD4+ T細(xì)胞。隨著時間的推移,這種病毒會殺死足夠多的CD4+ T細(xì)胞,從而導(dǎo)致免疫缺陷。.
過去的研究已表明,潛伏的HIV可以隱藏在整個身體和血液中少數(shù)幸存的CD4+ T細(xì)胞中。然而,在接受有效的ART治療的HIV患者中,人們也猜測其他的HIV病毒庫隱藏在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中。
與外周血細(xì)胞不同,為研究HIV病毒庫而獲取和分析腦組織是極其困難的。由于這些類型的腦細(xì)胞不能在接受ART治療的人身上安全取樣,因此多年來大腦中潛在的HIV病毒庫一直是個謎。
提取純的大腦組織
這些作者首先研究了來自埃默里大學(xué)耶基斯國家靈長類動物研究中心的感染了猿猴免疫缺損病毒(simian immunodeficiency virus, SIV)的獼猴的大腦,以更好地了解如何從靈長類動物腦組織中提取和純化有活力的腦細(xì)胞。SIV與HIV存在密切的親緣關(guān)系。
他們使用物理分離技術(shù)和抗體,有選擇地提取表達(dá)小膠質(zhì)細(xì)胞表面標(biāo)志物的細(xì)胞。然后,他們從通過腦組織的CD4+細(xì)胞中分離出了高純度的腦髓樣細(xì)胞(brain myeloid cell)。
圖片來自Journal of Clinical Investigation, 2023, doi:10.1172/JCI167417。
利用這些技術(shù),他們隨后獲得了由參加加州大學(xué)圣地亞哥分?!白詈蠖Y物(The Last Gift)”研究的HIV+人群捐贈的樣本。作為這項(xiàng)獨(dú)特而重要的研究工作的一部分,正在接受ART治療但患有其他絕癥的無私的HIV感染者,將他們的身體用于推進(jìn)HIV研究項(xiàng)目。
論文共同作者、北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院HIV治愈中心的David Margolis博士說,“這些樣本來自HIV感染者,他們正在接受治療,但面臨著某種致命的疾病。他們不僅愿意將自己的身體捐獻(xiàn)給科學(xué),還愿意在死亡前的幾個月參與一項(xiàng)研究計劃。這是一個非凡的項(xiàng)目,使這項(xiàng)關(guān)鍵的研究成為可能。”
未來的項(xiàng)目
既然這些作者知道潛伏的HIV可以在大腦的小膠質(zhì)細(xì)胞中避難,他們?nèi)缃裾诳紤]靶向這種類型的HIV病毒庫的計劃。鑒于大腦中潛伏的HIV與外周血中潛伏的HIV有根本的不同,他們認(rèn)為它已經(jīng)適應(yīng)了在大腦中復(fù)制的特殊特性。
論文通訊作者、北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院HIV治愈中心生物化學(xué)與生物物理學(xué)系助理教授Guochun Jiang博士說,“HIV非常聰明。隨著時間的推移,它已經(jīng)進(jìn)化到對它的基因表達(dá)進(jìn)行表觀遺傳控制,使這種病毒沉默,隱藏在大腦中,不被免疫清除。我們正開始揭開讓HIV在大腦小膠質(zhì)細(xì)胞中潛伏的獨(dú)特機(jī)制?!?/p>
NF-κB信號傳導(dǎo)是控制HIV在身體其他部位表達(dá)的關(guān)鍵信號傳導(dǎo)途徑之一。當(dāng)NF-κB信號傳導(dǎo)被“關(guān)閉”時,HIV在外周血中進(jìn)入潛伏期。然而,大腦中潛伏的HIV不受NF-κB信號傳導(dǎo)激活的影響。這些作者不確定這是為什么,但一旦找到了答案,他們就會離知道如何有選擇地靶向和根除大腦或外周血中的HIV更近一步。
Margolis說,“很難知道這種HIV病毒庫有多大。試圖根除HIV所面臨的問題就像試圖根除癌癥一樣。你希望能夠把它全部干掉,這樣它就不會再回來了?!保?a target="_blank" >生物谷 Bioon.com)
參考資料:
1. Yuyang Tang et al. Brain microglia serve as a persistent HIV reservoir despite durable antiretroviral therapy. Journal of Clinical Investigation, 2023, doi:10.1172/JCI167417.
2. New research shows HIV can lie dormant in the brain
https://medicalxpress.com/news/2023-06-hiv-dormant-brain.html