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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:本站原创 2019-12-14 10:53

2019年12月14日讯/生物谷BIOON/---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。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Fredrik Barrenas et al, Macrophage-associated wound healing contributes to African green monkey SIV pathogenesis control, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-12987-9.

2.Wound healing in mucous tissues could ward off AIDS
https://medicalxpress.com/news/2019-11-wound-mucous-tissues-ward-aids.html


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