揭示HIV潛伏細(xì)胞的隱藏之地:腦部微膠質(zhì)細(xì)胞成為持久病毒庫-肽度TIMEDOO

科學(xué)家們一直在尋找人體中HIV潛伏細(xì)胞的隱藏位置。最近,北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的HIV治愈中心、加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校、埃默里大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們進(jìn)行的研究表明,腦微膠質(zhì)細(xì)胞(BM)——壽命長達(dá)十年的特殊腦部免疫細(xì)胞——可以成為HIV的穩(wěn)定病毒庫,潛伏于人體內(nèi),而當(dāng)前的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法(ART)無法根除這些潛伏的HIV。如果停止治療,病毒會從潛伏狀態(tài)復(fù)發(fā),并導(dǎo)致HIV感染進(jìn)一步發(fā)展為艾滋病。

北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的HIV治愈中心的助理教授Yuyang Tang博士表示:“我們現(xiàn)在知道微膠質(zhì)細(xì)胞是一個持久存在的腦部病毒庫。以前就有這種懷疑,但在人體中缺乏證據(jù)。我們用于分離具有活力的腦細(xì)胞的方法為未來對中樞神經(jīng)系統(tǒng)病毒庫的研究提供了新的框架,也為HIV根治的努力奠定了基礎(chǔ)。”這項研究成果發(fā)表在《臨床調(diào)查雜志》上,題為《盡管持久抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法,腦部微膠質(zhì)細(xì)胞仍然作為持久性HIV庫存在》。

HIV是一種難以研究的病毒。在感染過程中,病毒特異性地攻擊CD4+淋巴細(xì)胞,這些細(xì)胞是免疫反應(yīng)的關(guān)鍵協(xié)調(diào)者。隨著時間的推移,病毒會殺死足夠數(shù)量的CD4+細(xì)胞,導(dǎo)致免疫功能下降。過去的研究表明,潛伏的HIV可以隱藏在一些存活的CD4+ T細(xì)胞中,分布在全身和血液中。然而,人體中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中可能存在其他隱藏的病毒庫,而這些人接受有效的ART治療。正如作者所指出的:“關(guān)于在持久抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法下人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞中的病毒持續(xù)存在的證據(jù)仍不完整…腦部微膠質(zhì)細(xì)胞(MG)可能是人類免疫缺陷病毒1(HIV)的一個庫,而且在停藥后可能引發(fā)病毒復(fù)蘇,但尚未證明它們能夠攜帶具有復(fù)制能力的HIV?!?/p>

與外周血細(xì)胞不同,難以獲取和分析腦組織以研究HIV病毒庫。由于在接受ART治療的人群中無法安全采樣這些細(xì)胞,腦部潛伏庫多年來一直是一個謎。

揭示HIV潛伏細(xì)胞的隱藏之地:腦部微膠質(zhì)細(xì)胞成為持久病毒庫-肽度TIMEDOO

Yuyang Tang, PhD [UNC Division of Infectious Diseases]

在他們的研究中,團(tuán)隊首先研究了埃默里大學(xué)耶基斯國家靈長類動物研究中心感染了與HIV密切相關(guān)的獼猴免疫缺陷病毒(SIV)的獼猴的大腦,以更好地了解如何從靈長類動物大腦組織中提取和純化活力細(xì)胞。研究人員使用物理分離技術(shù)和抗體選擇性地去除表達(dá)微膠質(zhì)細(xì)胞表面標(biāo)記物的細(xì)胞,然后從通過大腦組織的CD4+細(xì)胞中分離和分離高純度的腦髓細(xì)胞(BrMCs)。

利用這些技術(shù),研究人員獲得了在加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的“The Last Gift”研究中捐贈的艾滋病毒陽性人士(艾滋病患者)的樣本。作為這一獨(dú)特而重要努力的一部分,這些無私的艾滋病毒陽性人士正在接受ART治療,但同時患有其他終末期疾病,并將他們的遺體用于進(jìn)一步的艾滋病毒研究。

揭示HIV潛伏細(xì)胞的隱藏之地:腦部微膠質(zhì)細(xì)胞成為持久病毒庫-肽度TIMEDOO

Guochun Jiang, PhD
[UNC Department of Biochemistry and Biophysics]

研究人員解釋道:“我們首先開發(fā)了從非人靈長類動物組織中分離高純度的腦髓細(xì)胞和微膠質(zhì)細(xì)胞(MG)的方案,然后將這些方案調(diào)整為研究含有大量活力細(xì)胞的人腦組織,并在迅速尸檢后進(jìn)行探索,以確定人腦髓細(xì)胞是否產(chǎn)生具有復(fù)制能力的HIV?!惫餐髡?、醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)與免疫學(xué)以及流行病學(xué)的杰出教授David Margolis博士進(jìn)一步指出:“這些樣本來自于艾滋病患者,他們正在接受治療,但面臨著某種終末期疾病。他們愿意不僅將自己的遺體捐獻(xiàn)給科學(xué),還參與在死亡前幾個月的研究項目。這是一個非凡的項目,使這項關(guān)鍵研究成為可能。”

科學(xué)家們的研究結(jié)果證實了接受ART治療的HIV感染者的MG中存在具有復(fù)制能力的HIV。他們承認(rèn),盡管他們的研究受到來自接受ART治療的人體樣本數(shù)量有限的限制,但他們認(rèn)為這些發(fā)現(xiàn)與靈長類動物的研究一致。他們總結(jié)道:“我們的觀察結(jié)果支持腦部MG是一種穩(wěn)定的潛伏感染庫,并可能是治療中斷后病毒復(fù)蘇的來源。清除HIV感染的未來工作將必須包括對CNS MG內(nèi)HIV的持久性進(jìn)行評估?!?/p>

現(xiàn)在研究人員知道了潛伏的HIV可以藏身于腦部的微膠質(zhì)細(xì)胞中,他們正在考慮針對這種類型的病毒庫制定計劃。由于腦部潛伏HIV與外周的病毒截然不同,研究人員相信它在腦部復(fù)制時已經(jīng)適應(yīng)了特殊的特性。在他們的論文中指出:“通過表型研究,根據(jù)病毒感染低水平表達(dá)細(xì)胞的能力,將大腦源病毒確定為巨噬細(xì)胞瘤株。大腦中病毒的缺乏遺傳多樣性表明,這種巨噬細(xì)胞瘤株迅速侵襲了腦區(qū)域?!?/p>

NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是控制體內(nèi)HIV表達(dá)的關(guān)鍵信號通路之一。當(dāng)NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)“關(guān)閉”時,HIV在外周血液中進(jìn)入潛伏狀態(tài)。然而,腦部潛伏的HIV不受NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響。研究人員不確定原因,但一旦找到答案,他們將離知道如何選擇性地靶向和根除腦部或外周血液中的病毒更近一步。除了了解腦部潛伏HIV的基本生物學(xué)特性外,這項研究還為將來的治愈策略和治療方法的發(fā)展提供了指導(dǎo)。

這項研究的發(fā)現(xiàn)在HIV研究領(lǐng)域引起了轟動,為科學(xué)家們提供了更深入了解HIV潛伏細(xì)胞的隱藏位置的線索。盡管治愈HIV仍然是一個挑戰(zhàn),但這項研究為開發(fā)新的治療策略和根治方法提供了重要的基礎(chǔ)。對于那些與HIV感染相關(guān)的疾病的患者和醫(yī)療專業(yè)人士來說,這些發(fā)現(xiàn)帶來了希望和鼓舞,并為追求HIV治愈的努力帶來了新的動力。

編輯:周敏

排版:李麗