《Nat Commun:在HIV感染早期阶段,促进粘膜伤口愈合或可预防艾滋病产生》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2019-12-16
  • 尽管有有效的方法来控制人类免疫缺陷病毒(HIV),但是这种病毒仍然是全球主要的健康威胁。世界上大约有3790万人感染了HIV。每年约有77万人死于获得性免疫缺陷综合征(AIDS,俗称艾滋病)。目前还没有针对HIV的临床疫苗,也没有治愈这种感染的方法。

    猿猴免疫缺陷病毒(SIV)与HIV存在着密切的亲缘关系。它被用作许多试图治愈和预防AIDS/HIV的研究的实验室模型。

    在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学、匹兹堡大学和瑞典乌普萨拉大学等研究机构的研究人员探究了为何某些灵长类动物能够在一生中携带SIV病毒,仍然避免疾病进展。他们试图在自然宿主中发现成功的抗病毒策略,以便有助于设计更好的抗病毒药物来治疗HIV感染。他们发现在SIV感染早期,参与粘膜组织伤口愈合的生物学事件在体内构建出一种有利的环境,从而阻止SIV感染的破坏性后果发生。这种伤口愈合免疫反应的某些方面可能作为靶标用于开发新疗法以阻止HIV感染者患上艾滋病。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上,论文标题为“Macrophage-associated wound healing contributes to African green monkey SIV pathogenesis control”。论文通讯作者为华盛顿大学医学院免疫学教授Michael Gale。论文第一作者为乌普萨拉大学的Fredrik Barrenas和匹兹堡大学的Kevin Raehtz。

    研究人员测量了SIV感染期间基因表达的变化,发现一组与伤口愈合有关的基因的激活减少了患上艾滋病的机会,图片来自Michael Gale, Fredrik Barrenas, Jan Komorowski et al。

    为了评估SIV和HIV感染早期阶段的病毒-宿主相互作用和免疫反应,这些研究人员开发了一种系统生物学方法,它是一种表示和解释复杂相互作用的方法,被称为保守基因特征分析(Conserved Gene Signature Analysis)。他们还整合了来自计算机科学、生物学、数学、统计学、信息工程和其他领域的方法和工具,进行了其他类型的的生物信息学分析。作为研究的一部分,他们还比较了来自非洲绿猴(African green monkey)和艾滋病易感物种恒河猴的病毒-宿主相互作用和对SIV的免疫反应,包括基因表达谱,其中非洲绿猴是HIV的天然宿主。他们还评估了来自人类HIV感染的类似数据。

    这些研究人员解释说,HIV和SIV都感染称为辅助性T细胞的免疫细胞。这些细胞在肠道和体内其他部位的特定组织中大量存在。HIV感染引起的免疫反应对肠道周围的组织造成损伤。这种损伤允许通常驻留在肠道中的细菌穿透这种组织并侵入体内的其他部位。这会导致进一步的炎症和损伤。

    这种情形吸引了更多的免疫细胞,其中的一些细胞感染了HIV。其他的免疫细胞经历自发性细胞死亡。随之而来的是免疫系统衰退和对抗感染的T细胞的进一步下降。如果HIV感染进展为艾滋病,那么这种综合征会降低抵抗机会病原体和抵御癌症的能力。

    这些研究人员发现,相比之下,处于SIV感染早期的非洲绿猴可以快速地激活并维持它们的粘膜组织中的再生性伤口愈合机制。比如,在非洲绿猴中,一种白细胞介导的组织重塑发生了。他们说,其中的一些修复机制在进化上是保守的。比如,一种生物修复途径大致类似于在蝾螈(salamander)中观察到的一种能够再生身体丢失部分的机制。

    这些研究人员发现非洲绿猴激活粘膜组织伤口愈合的能力,可以中断疾病进程,从而避免艾滋病发作。

    Gale说,“我们认为这种再生性伤口愈合过程可能会保持组织完整性,并可能阻止由于SIV或HIV感染引起的炎症,进而阻止这种炎症导致的免疫力衰竭、细胞死亡和艾滋病。维持组织完整性是一种避免全身性免疫激活和疾病进展为艾滋病的宝贵治疗策略。我们的研究结果表明在早期感染过程中使用激活伤口愈合反应的疗法可能具有预防HIV感染引起的疾病的作用。”

  • 原文来源:http://news.bioon.com/article/6747953.html;https://www.nature.com/articles/s41467-019-12987-9
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    • 1. 什么是艾滋病病毒? 人类免疫缺陷病毒(HIV,也称艾滋病病毒)攻击人体内与感染做斗争、保持身体健康的免疫细胞。当艾滋病病毒破坏免疫系统后,这个人就患了艾滋病,或者说是患了获得性免疫缺陷征。当艾滋病病毒入侵之后,人体会产生抗击艾滋病病毒的抗体。 2. 艾滋病病毒藏匿何处? 艾滋病病毒存在于感染者的各种体液中,包括血液、精液、阴道分泌物和乳汁。 3. 艾滋病病毒如何传播? 艾滋病病毒可以通过以下途径传播: * 与感染者无保护的性交(阴道或者肛门、以及危险性稍小一些的口交); * 共用被艾滋病病毒污染的针管、针头或其他边缘锐利的器具; * 怀孕、分娩和哺乳期间,由感染了艾滋病病毒的母亲传染给婴儿; * 输入受艾滋病病毒污染的血液。 以上这些传播方式全都是可以预防的。 4. 从外表能判断一个人是否感染艾滋病病毒吗? 不能。感染了艾滋病病毒的人也可以像其他人一样看起来非常健康、精力充沛。血液检测是确认一个人是否感染艾滋病病毒的唯一方法。 5. 诸如握手之类的日常生活接触会感染艾滋病病毒吗? 不会。艾滋病病毒不会通过与性无关的日常接触传染。与其他病毒不同,与艾滋病病毒感染者握手、拥抱、共用卫生间、共用一个杯子喝水或者接触到艾滋病病毒感染者的喷嚏和咳嗽,都不会感染艾滋病病毒。所以,不必害怕与艾滋病病毒感染者进行日常交流。 6. 接吻会传播艾滋病病毒吗? 一般的嘴唇亲吻不会传播艾滋病病毒;目前也还没有发现由于接吻而通过唾液感染艾滋病病毒的任何证据。 7. 蚊虫叮咬会传播艾滋病病毒吗? 蚊子或其他昆虫的叮咬不会传播艾滋病病毒。即使病毒进入蚊子或其他叮咬人的昆虫体内,也不能在其体内繁殖。由于昆虫不能感染艾滋病病毒,因此也不会将病毒传播给下一个被叮咬的人类。 8. 艾滋病病毒只会在特定人群如男男同性性行为人群或吸毒人群中传播吗? 不是。任何人如果与艾滋病感染者发生没有保护措施的性行为、共用被艾滋病病毒污染的注射器具或者输入了受艾滋病病毒污染的血液,都有可能感染艾滋病病毒。婴儿也有可能在母亲怀孕、分娩和哺乳过程中从母亲那里感染艾滋病病毒。 9. 如果认为自己感染了艾滋病病毒应该怎么办? 你应该立刻向当地的医疗服务机构寻求帮助,获得艾滋病的咨询和检测、或者暴露后的预防措施。有一点需要记住的是:如果你新近感染了艾滋病病毒,那么在感染初期你对其他人来说具有很高的传染性。 10. 什么是暴露后预防? 暴露后预防,又称PEP,是指在暴露于可能含有艾滋病病毒的体液之后48小时内使用抗病毒药物以帮助预防感染的措施。暴露后预防并非100%有效,即使是在暴露后第一时间立刻采用也是如此。所以,预防艾滋病的关键是在事前尽一切可能采取正确的预防措施。 11. 如何降低经性途径感染艾滋病病毒的风险? * 禁欲; * 性伴侣彼此忠诚,且双方都没有感染艾滋病病毒;同时没有其他诸如注射吸毒等在内的高危行为; * 坚持每次性行为时正确使用男用或女用安全套。 12. 安全套在预防艾滋病方面的有效性如何? 男用和女用安全套在预防性传播疾病(包括艾滋病)方面非常有效。每次阴道性交和肛交时都应使用安全套。为了在最大程度上保证安全套的有效性,每次都必须正确使用安全套。不正确的使用可能导致安全套滑落或者破裂,因此减弱其保护作用。 13. 注射吸毒的人怎样降低感染艾滋病病毒的风险? 艾滋病病毒可以通过使用被污染的注射器具传播,而以下步骤可以帮助他们降低感染的风险: * 如果暂时无法彻底戒毒,尽量改用非注射的方式(如吸食或口服毒品); * 绝对不要重复使用或者与他人共用针头、注射器或者其他用于准备毒品的器具; * 每次都使用新的、已消毒的注射器(通过可以信赖的途径获得,如药店或者针具交换项目)来准备和注射毒品; * 在注射之前,用干净的酒精棉球消毒皮肤。 14. 如何预防艾滋病病毒由母亲传染给婴儿? 一个感染了艾滋病病毒的母亲可能会在以下几个阶段将艾滋病病毒传给婴儿:怀孕期间、分娩期间和哺乳期间。以下措施可以大大降低母婴传播的风险: * 在分娩之前对母亲实施短期抗病毒治疗、在分娩之后对婴儿实施短期抗病毒治疗; * 以剖腹产的方式分娩; * 就母乳喂养问题向健康专家进行进行咨询。在替代喂养可接受、可行、可负担、可持续和安全的情况下,尽量避免母乳喂养。 15. 有什么方法能保证与艾滋病病毒感染者发生性关系、但绝对不会感染艾滋病病毒? 如果艾滋病病毒感染者坚持持续治疗、其体液中所含病毒载量就会相对很低,在这种情况下,感染艾滋病病毒的风险将会小很多。然而,仍然建议避免插入式性行为和坚持正确使用安全套。 16. 人体穿环或者刺青会感染艾滋病病毒吗? 如果使用未经消毒的针具进行穿环或者刺青,确实存在感染艾滋病病毒的风险。所以任何需要穿破皮肤的针具都应该经过消毒,使用一次即废弃或者重新消毒后再使用。 17. 男性包皮环切手术可以预防艾滋病病毒的传播吗? 男性包皮环切能够减少男性在无保护的性行为中感染艾滋病病毒的危险。然而,病毒在性行为中的传播风险只能因此而减少,并不能完全消除。
  • 《Nat Commun:常见病原体促进HIV持续存在》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • 抗逆转录病毒疗法(ART)可能彻底改变了我们控制HIV病毒的能力,但它并不一定是万能药。在ART治疗过程中,HIV会悄悄地潜藏在CD4+ T细胞的基因组中,从而形成HIV病毒库,其中CD4+ T细胞是参与激活免疫系统对抗感染和病原体的白细胞。这些HIV病毒库的存在解释了为什么ART治疗不能治愈HV感染,为什么要终生致力于防止HIV“反弹”。 在一项新的研究中,来自加拿大蒙特利尔大学的研究人员通过开发出一种新技术,展示了这些T细胞在遇到常见病原体时如何扩大数量,从而导致HIV病毒库持续存在。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上,论文标题为“Single-cell TCR sequencing reveals phenotypically diverse clonally expanded cells harboring inducible HIV proviruses during ART”。论文通讯作者为蒙特利尔大学微生物学、传染学和免疫学系的Nicolas Chomont教授。论文第一作者为蒙特利尔大学Chomont实验室博士后研究员Pierre Gantner。 这些研究人员之前就已知道HIV会在CD4+ T细胞中持续存在。在这项新的研究中,他们发现平均有70%到80%的CD4+ T细胞暴露在常见的感染人类的病原体中,比如流感病毒或巨细胞病毒。当这些T细胞遇到这些病原体时,它们的数量就会增加。这种免疫反应虽然是一个非常正常的抗感染过程,但是却间接地引发了这些HIV病毒库细胞(即CD4+ T细胞)的增殖。 鉴于这些HIV病毒库细胞的持续存在是根除HIV感染的一个主要障碍,这些研究人员认为阻止某些病原体(病毒或细菌)的增殖可能也会阻止HIV增殖。这意味着某些旨在阻断病原体增殖的药物可能会减少HIV病毒库大小。比如,70%的人携带的巨细胞病毒(CMV)会被定期激活,但是受到人体免疫系统控制。每当它被重新激活并在体内形成免疫反应时,就会增加HIV病毒库的规模。因此,如果科学家们能够对CMV感染进行治疗,使得它不被重新激活,那么人们或许可以限制HIV病毒库的扩大。但是,这还需要通过研究来加以证实。 通过采用Chomont实验室开发的一种技术,这些研究人员能够绘制受到HIV感染的T细胞表面上的病原体特定受体。这种新的实验技术将可能在许多其他基础免疫学应用中使用。在这项新的研究中,这种技术允许他们推断出哪些病原体有助于HIV病毒库的持久存在。 这些研究人员目前正在使用来自美国军事HIV研究计划的急性感染队列RV254/SEARCH010的样本继续开展他们的实验,这一实验是10年前与泰国红十字会艾滋病研究中心合作开启的。 这使得这些研究人员能够探索这样一种可能性,即感染HIV并在被感染后很快接受治疗的人可能在少数识别有限数量病原体的T细胞中潜藏着HIV病毒库。如果这些HIV病毒库表现出较少的多样性,那么制定消除它们的策略应该会更容易。