研究解开艾滋病病毒无法根除之谜

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由加州理工学院生物学教授、诺奖获得者大卫·巴尔的摩（David Baltimore）领导的一个研究团队近日发现，艾滋病病毒会利用已感染细胞来接近健康细胞，从而实现病毒大批量传播，这可能是艾滋病病毒在经过抗逆转录病毒药物成功治疗后，仍能在少数受感染细胞中存活的原因。相关研究论文已发表在8月17日的《自然》杂志上。

目前，艾滋病病毒感染细胞有两种方式：一是无细胞传播，即病毒在血浆中移动，遭遇免疫系统细胞（T细胞）时，对其传染；二是细胞间传播，病毒以被感染的供体细胞作为媒介在细胞间传播。一旦发现未受感染的靶细胞，供体细胞便将病毒传染给该细胞。

研究小组分别使用细胞外艾滋病病毒和供体细胞来感染靶细胞。使用的供体细胞缺少一种天然标记HLA-A2，而靶细胞则有这种标记，这将有助科学家分清两种细胞。结果显示，无论是否有抗病毒药物作用，靶细胞都会被感染。

研究人员发现，通过无细胞传播方式感染的细胞在抗病毒药物作用下，数目急剧下降，而即使在大剂量药物的作用下，通过细胞间传播感染的细胞依然是缓慢减少。“我们发现，细胞间传播使更多病毒作用于一个细胞，” 该小组成员Alex Sigal说，“这使得病毒存活的几率大大增加。”这或许能解释，为什么抗病毒药物无法根除艾滋病病毒感染。药物治疗本质上说是一种概率性杀毒，即它们不能100%地杀死病毒。所以，当病毒数量变多时，其存活并感染下一个细胞的几率变大。

另一个可能是艾滋病病毒进入潜伏期，病毒潜伏在细胞的DNA中，聚集成一个病毒库，不发生复制作用，因而药物对其无效。Sigal表示，这两种方式可能存在相互影响。

“确定病毒的细胞间复制是否导致艾滋病病毒库的产生，对研究治疗方案尤为重要”，他说，“我们不能用对付病毒库的方式来对付（细胞间复制）。”理论上来说，通过激活潜伏病毒库中的病毒，有助实现病毒的根除，但如果病毒进入新细胞内，它们将变得难以对付。

“我们下一步要做的是，从生理学水平上了解艾滋病病毒是怎样通过细胞间传播来感染像淋巴结这样的器官，”Sigal说。（科学网 徐文杰/编译）
相关仪器：FACScaliber型流式细胞仪

完成人：大卫·巴尔的摩课题组

实验室：美国加州理工学院生物学部、医学系 以色列魏茨曼科学研究所分子细胞生物学系、植物科学系


Cell-to-cell spread of HIV permits ongoing replication despite antiretroviral therapy
dankan 添加于 2011-8-18 14:13:09  118次阅读 | 0次推荐 | 0个评论
Latency and ongoing replication1 have both been proposed to explain the drug-insensitive human immunodeficiency virus (HIV) reservoir maintained during antiretroviral therapy. Here we explore a novel mechanism for ongoing HIV replication in the face of antiretroviral drugs. We propose a model whereby multiple infections2, 3 per cell lead to reduced sensitivity to drugs without requiring drug-resistant mutations, and experimentally validate the model using multiple infections per cell by cell-free HIV in the presence of the drug tenofovir. We then examine the drug sensitivity of cell-to-cell spread of HIV4, 5, 6, 7, a mode of HIV transmission that can lead to multiple infection events per target cell8, 9, 10. Infections originating from cell-free virus decrease strongly in the presence of antiretrovirals tenofovir and efavirenz whereas infections involving cell-to-cell spread are markedly less sensitive to the drugs. The reduction in sensitivity is sufficient to keep multiple rounds of infection from terminating in the presence of drugs. We examine replication from cell-to-cell spread in the presence of clinical drug concentrations using a stochastic infection model and find that replication is intermittent, without substantial accumulation of mutations. If cell-to-cell spread has the same properties in vivo, it may have adverse consequences for the immune system11, 12, 13, lead to therapy failure in individuals with risk factors14, and potentially contribute to viral persistence and hence be a barrier to curing HIV infection.

作 者：Alex Sigal; Jocelyn T. Kim; Alejandro B. Balazs; Erez Dekel; Avi Mayo; Ron Milo; David Baltimore
期刊名称： Nature
期卷页： 2011-08-17 第卷 第期 ~页
学科领域：生命科学 » 微生物学 » 病毒学
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原文链接：http://www.nature.com/nature/jou ... bs/nature10347.html
DOI： doi:10.1038/nature10347
ISBN： 0028-0836
关键词： Virology, Computing science, Mathematics, Statistics, Cell biology
备 注：



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