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《細胞》子刊:啪啪啪時艾滋病是如何傳染的?

2018-05-10 來源:奇點網(wǎng)  標簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:生殖器官組織一般都是有一層上皮細胞作為保護屏障的,T細胞一般是過不去,那HIV是如何從被感染的T細胞出來,再感染另一個人的呢?當然,還有一種方式是,T細胞外的HIV顆??梢源┻^上皮細胞進入人體內(nèi)。

說起艾滋病,我們都知道它是由一種把人體免疫系統(tǒng)中最重要的CD4+T淋巴細胞作為主要攻擊對象的病毒引起的,主要通過性傳播。

但是,可能大部分人都不知道的是,艾滋病通過性傳播背后的確切機制到底是什么,科學家還不是很清楚。這也是艾滋病至今不能被治愈的主要原因之一。
 
今天,來自法國巴黎第五大學的MorganeBomsel團隊,發(fā)表在《細胞》旗下CellReports上的研究成果[1],Bomsel團隊通過實時成像技術(shù),首次用8段視頻記錄下了HIV通過“性傳播”的過程。被感染的T細胞將病毒傳染給其他免疫細胞的過程,讓人毛骨悚然。
 
實際上,Bomsel團隊是在實驗室條件下重建了部分生殖組織,模擬了啪啪啪時HIV的傳播過程。他們希望真正看到HIV的感染過程。
 
為了便于觀察,Bomsel團隊用的HIV是攜帶綠色熒光蛋白的gag-iGFPHIV-1。在后面的動圖和視頻中,凡是看到的綠色,要么是HIV本身,要么是被HIV感染的免疫T細胞。其他顏色都是健康未被感染的生殖器官組織細胞。
 
由于各種各樣的原因,在啪啪啪的過程中,會有一些T細胞出現(xiàn)。如果這個T細胞恰巧是被攜帶綠色熒光蛋白的gag-iGFPHIV-1感染的話,我們看到的T細胞就是下面這個樣子。
 
但是生殖器官組織一般都是有一層上皮細胞作為保護屏障的,T細胞一般是過不去,那HIV是如何從被感染的T細胞出來,再感染另一個人的呢?當然,還有一種方式是,T細胞外的HIV顆??梢源┻^上皮細胞進入人體內(nèi)。不過這種方式的效率很低。更高效的進入方式如下圖所示。
 
看到了嗎?那個被感染的T細胞突然長出一個爪爪,這個爪爪的學名叫做病毒學突觸(virologicalsynapse)。這個爪爪可厲害,它就是我在上面提到的高效傳播感染機制,更厲害的是這個爪爪可以幫助病毒躲避藥物的追殺。
 
成功逃離T細胞,進入另一個細胞
 
不過,在人體內(nèi),T細胞里的HIV想要感染中間隔了一層上皮細胞的巨噬細胞就沒那么容易了。那它又是如何突破上皮細胞這層屏障的呢?
 
上圖是被感染的T細胞通過病毒學突觸給上皮細胞傳遞HIV的過程。咋一看,與前面兩張給巨噬細胞傳毒的過程似乎沒啥區(qū)別。都是電光火石之間,一個病毒學突觸形成,傳毒成功。
 
當Bomsel團隊看清真相的時候,還是嚇了一大跳。
 
原來被感染的T細胞形成的病毒學突觸可以直接穿過尿道上皮細胞,進入到被上皮細胞保護的基質(zhì)。而巨噬細胞就在上皮細胞后面等著吞噬透過來的異物。不知不覺中,巨噬細胞就被感染了!
 
更讓Bomsel團隊吃驚的是,上皮細胞并沒有被HIV感染。這就好像被包裹的HIV跟上皮細胞借了個道兒。病毒就這樣大搖大擺過去了。不僅如此,被感染的T細胞會一路走,一路形成病毒學突觸穿過上皮細胞傳毒。
 
被感染的T細胞到處游走,散播HIV病毒
 
在做完整個研究之后,Bomsel團隊用下面這張示意圖總結(jié)了她們的發(fā)現(xiàn)。
 
在啪啪啪之后的數(shù)周時間內(nèi),整個感染過程:(1)被感染的T細胞與上皮細胞接觸;(2)病毒學突觸形成;(3)被包裹的HIV借道上皮細胞,進入基質(zhì),并被巨噬細胞吞噬;(4)病毒整合到巨噬細胞基因組,并大量產(chǎn)生HIV;(5)病毒不再活躍,潛伏在巨噬細胞內(nèi)。
 
這是科學家首次用實時成像技術(shù)記錄下艾滋病性傳播感染過程。這也是科學家第一次知道被感染的T細胞是通過上皮細胞感染巨噬細胞的,而且上皮細胞本身不會被病毒感染。
 
這個研究還發(fā)現(xiàn),在啪啪啪感染HIV之后,巨噬細胞就變成了病毒儲存庫。這也給藥物研發(fā)帶來了挑戰(zhàn),因為目前的大多數(shù)藥物是靶向CD4T細胞的HIV病毒的。包括近期香港大學團隊刷爆朋友圈的新藥也是[2]。
 
不過這個研究也給未來艾滋病的預防提供了一個新方向,研發(fā)靶向上皮細胞的黏膜HIV疫苗是很有必要的。如果能夠阻止它們通過病毒學突觸穿過上皮細胞進入基質(zhì),就可以預防艾滋病的性傳播。
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