研究發現HIV蛋白在感染早期減緩病毒傳播的特殊功能，提供病毒的存活率

很多病毒在入侵身體的時候，會激起免疫系統對它們的圍剿，艾滋病毒也不例外。那麼艾滋病毒是怎麼逃脫免疫系統反應的呢？

近日，馬薩諸塞州總醫院（MGH）研究小組的一項研究發現，在艾滋病毒和相關病毒中發現的一種蛋白質具有特定的功能，這種蛋白質似乎可以減緩病毒在感染早期的傳播。但他們也發現，在最初減緩感染傳播後，正是因為這種功能可以通過逃避免疫反應幫助病毒在以後存活。他們的報告發表在《細胞宿主與微生物》雜誌上。

該報告的高級作者、MGH免疫學和炎症疾病中心的Thorsten Mempel博士說：「HIV使用幾種具有多種功能的蛋白質，這些功能可以改變被感染細胞的遷移模式。」我們的研究發現，Nef蛋白的一個特殊功能是破壞被感染T細胞的遷移能力，減緩病毒在感染後最初傳播的速度。然而，當適應性免疫反應——尤其是細胞毒性「殺手」T細胞的反應）被激活時，同樣的功能使病毒能夠在以後的時間持續存在。這些發現表明，Nef的這種功能進化來幫助艾滋病毒逃避免疫反應，但代價是最初在受感染動物中傳播較慢。」

Mempel的團隊和其他人最近的研究表明，與傳統觀點相反，艾滋病毒作為自由病毒顆粒在全身傳播，病毒又可以由經過組織和循環系統的受感染T細胞運輸，然後通過與未受感染的細胞直接接觸傳播感染。由於Nef以前被證明既能下調參與信號轉導的幾種蛋白質的功能，又能破壞驅動細胞遷移的過程，因此MGH研究小組詳細研究了Nef和其他HIV蛋白質如何對感染的T細胞的運動產生影響。

他們在具有人類免疫系統功能的小鼠身上進行的實驗支持了先前的發現，Nef通過破壞一種叫做肌動蛋白的蛋白質在支鏈絲中的組裝和分解，減少了受感染細胞的遷移。肌動蛋白絲支持細胞的形狀，使它們能夠通過推動一側的外膜，同時收縮另一端的膜來移動。Nef的這一功能是通過「疏水補丁」（蛋白質表面緊密間隔的一組耐水氨基酸）與一組細胞蛋白質（包括一種叫pak2的酶）的相互作用來實現的。

在雌性小鼠生殖道中接種兩株HIV病毒後的第一周，一株具有突變形式的nef，其中疏水性補丁被破壞，另一株沒有突變，Nef突變株成為優勢株，這意味著感染該株的T細胞比感染未突變毒株的T細胞傳播感染更快。但隨著時間的推移，突變株消失，未突變的HIV株成為優勢株，與抗HIV細胞毒性T細胞反應的活性增加一致。作者還發現，在細胞研究中沒有發現疏水性補丁對未突變的Nef形式所賦予的病毒存活的益處，這表明它是在對活動物的免疫系統壓力作出反應的情況下發展起來的。

「我們知道，Nef的其他功能似乎主要是為了幫助艾滋病毒逃避免疫反應而進化的，因此，破壞肌動蛋白細胞骨架也有類似的作用，這是有道理的，」Mempel說，他是哈佛醫學院的醫學副教授。「這種現象只出現在活的動物身上，這一事實清楚地表明，病毒的重要生物學特性在傳統用於研究艾滋病毒的細胞培養系統中並不明顯。這意味著仍然有很多關於艾滋病毒未知功能和它的潛在弱點的發現。重要的是，如果有可能以Nef破壞細胞骨架的能力為目標，我們可能會增加艾滋病毒對抗疫苗或廣譜中和抗體等治療策略的脆弱性。」

文章來源

HIV protein function that slows migration of T cells also improves viral survival

Massachusetts General Hospital

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