艾滋病和免疫系统

cao1976

原贴由david04224 发表于 2008-11-24 16:44
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人或生物体的免疫系统能不能有效地识别并攻击艾滋病病毒 (H I V ),是控制和治疗艾滋病关键所在。直到今天 ,研究人员仍然对免疫系统是如何识别 H I V并对其攻击的机理困惑不解。如果能弄清这一问题 ,那就意味着征服艾滋病有路可寻。

　　研究早就发现 ,人体免疫系统中的细胞毒 T淋巴细胞 (C T L )能够杀死 H I V感染的细胞并能限制新的 H I V的产生。而 C T L识别 H I V是靠识别其特有的 T a t蛋白来完成的。这种蛋白是一种有 8至 10个氨基酸的肽链 ,它在被 H I V感染的细胞中产生 ,然后到受感染细胞的表面表达出来 ,因此成为细胞被 H I V感染的一种特殊标志。但令人遗憾的是,这种标志蛋白即使有一个氨基酸的变异也足以阻止它在受感染细胞表面表达 ,因而难以被C T L识别。靠着这种变异 , H I V可以躲避 C T L ,在人体内长期增殖 ,使疾病恶化。

　　对 H I V无法控制的另一个问题是 , C T L是否都能对 H I V产生的蛋白肽链起反应和识别 ,尤其是在艾滋病的进展期和无法控制的晚期。在艾滋病的早期急性感染期 , H I V躲进人体的细胞内共产生一些蛋白 ,包括可以被 C T L识别的标志性蛋白 T a t和被称为 G ag和 E n v的蛋白质 ,后两者都是逆转录酶。现在初步认为 ,在 H I V感染早期 ,生物体内的免疫系统较为强大 ,对 H I V的控制较为有效。据此推论 ,在急性发作期 , C T L对 H IV的反应也是较为敏感和强烈的。

　　对恒河猴的试验证明了这种推测。研究人员把猴免疫缺陷病毒 S I V (与人的 H I V相似 )注入恒河猴中 ,然后测定这种病毒的 D N A和蛋白质氨基酸的序列 ,这就可以追踪到免疫缺陷病毒在感染期的变化。观察表明 ,在受到 S I V感染的三到四周内 ,猴体内的 S I V特别杀伤细胞 (如同人的 T a t特别杀伤细胞 )的数量达到高峰。这些 S I V特别杀伤细胞能够识别 G a g或 T a t蛋白的氨基酸序列。当 S I V特别杀伤细胞出现后 ,恒河猴血液内的 S I V数量便下降 ,但是 S I V并未完全绝迹。在八周后 ,研究人员对 S I V的 D N A和蛋白质排序 ,发现已经没有最初的 S I V病毒株的存在。 S I V已经从早初的病毒株进化了,并且能够躲避 C T L的识别。

　　对 10只恒河猴的试验发现 ,所有恒河猴的 S I V上的 T a t蛋白肽链都发生了变化 ,因此 ,猴体内的免疫系统难以捕捉和围攻变化后的 S I V。这说明 ,在艾滋病感染早期 ,由于 S I V特别杀伤细胞的出现和对 S I V的攻击 ,能使艾滋病受到一定的抑制。但是这也提出了一个问题 ,为什么艾滋病病毒是通过 T a t肽链的突变而不是通过 G a g肽链的突变来躲避生物体内的免疫系统 ?

　　虽然 T a t和 G a g蛋白都是受到艾滋病病毒感染后的细胞所产生的 ,但前者是作为依附在受感染细胞的表面的一种标志 ,而后者则是逆转录酶。可能的解释则是 , S I V特别杀伤细胞对控制艾滋病病毒更为有效 ,所以倾向于对艾滋病病毒本身施加影响和攻击。但病毒的 T a t肽链发生变化也是病毒抵御 S I V特别杀伤细胞攻击的手段。

　　不过现在的研究已经稍稍能明白 T a t肽链是如何发生变化的。研究发现 , T a t肽链只是在部分区域上发生变化 ,而且 T a t肽链发生变异的部分都是没有直接功能作用的区域。因此 , T a t肽链发生变化后整体功能并不受影响。这样艾滋病病毒上的 T a t肽链保持了自己的功能 ,又在不损害自己功能的地方发生突变 ,让 S I V特别杀伤细胞无从识别艾滋病病毒。

　　这些发现对研制艾滋病疫苗是有启发的。首先是不能局限于人体内的细胞毒 T淋巴细胞(C T L )对单个 T a t肽的反应 ,而是应看重 C T L抗御艾滋病病毒的全面功能。其次 ,C T L对艾滋病病毒的各个部分的反应灵敏度和控制力或杀伤力是不同的。应当确定 C T L究竟是对艾滋病病毒产生的 T a t蛋白还是其他的蛋白质 G a g和 E n v更有识别力和杀伤力。但更为关键的是要弄清楚艾滋病病毒的 T a t肽是如何突变的 ,是在蛋白质肽链上的什么部分发生变化的 ,而艾滋病病毒的 D N A是如何为 T a t蛋白编码的。