Science子刊:利用基因疗法使艾滋病病毒永久处于休眠状态的前景

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摘要:在对感染艾滋病毒(HIV,一种导致艾滋病的病毒)的人类免疫细胞进行的一项研究中,约翰·霍普金斯医学院的科学家表示,HIV 病毒本身的分子可以被操纵和扩增,从而迫使病毒进入长期休眠状态,即 HIV 无法复制的状态。

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2025年06月26日 12:37广东

在对感染艾滋病毒(HIV,一种导致艾滋病的病毒)的人类免疫细胞进行的一项研究中,约翰·霍普金斯医学院的科学家表示,HIV 病毒本身的分子可以被操纵和扩增,从而迫使病毒进入长期休眠状态,即 HIV 无法复制的状态。

进行这项新研究的约翰·霍普金斯大学研究小组 此前已证明 ,感兴趣的分子“反义转录物”或 AST 是由 HIV 遗传物质产生的,并且是使病毒进入休眠状态的分子通路的一部分,这种状态称为病毒潜伏期。

该研究的负责人、约翰·霍普金斯大学医学院分子与比较病理生物学副教授Fabio Romerio博士表示,这些新发现为越来越多的证据增添了新的内容,可能有助于研究人员开发一种促进 AST 生成的基因疗法。这项由美国国立卫生研究院资助的研究报告发表在 《科学进展》杂志上。

据HIV.gov统计,美国约有 120 万人感染艾滋病毒,目前这种疾病无法治愈,也无法接种疫苗。美国每年有 4,941 人死于艾滋病(由艾滋病毒引起的疾病) 。世界卫生组织的数据显示,全球有 3990 万人感染艾滋病毒,每年有 63 万人死于艾滋病毒相关疾病 。艾滋病毒的标准治疗方法是每天接受抗逆转录病毒疗法,以阻止病毒复制和传播。抗病毒药物必须长期服用,而且会产生短期和长期副作用,而基因疗法只需服用一剂即可。

Romerio说,即使经过数年的抗逆转录病毒治疗,病毒仍可残留在全身的细胞和组织中,如果感染者停止治疗,病毒就会迅速扩散。

“我们的目标是找到一种持久治疗艾滋病的方法,”Romerio 实验室博士后研究员、论文第一作者 Rui Li 博士说。

为了研究 AST 在病毒休眠中的作用,科学家们首先研究了一种人类 CD4+T 细胞系。CD4+T 细胞是 HIV 病毒插入其基因组并进行自身复制的靶向免疫细胞。科学家们对这些感染 HIV 的 T 细胞进行了基因改造,通过插入一种能够产生大量 AST 拷贝的遗传元件来增强 AST 的产生。

随后,科学家们测量了HIV的转录速率,即病毒用来创建自身复制遗传蓝图的过程。为了测量转录,科学家们追踪了GFP(一种荧光蛋白,用于标记HIV的表达)的水平。

他们发现,一旦细胞持续产生 AST,GFP 蛋白的水平就会下降到几乎无法检测到的水平,这表明此类 T 细胞中的病毒处于休眠状态,无法重新开始复制??。

接下来,科学家们利用高能激光技术测量细胞通过液体流时的物理和化学特性,着手确定 AST 分子的哪些部分对于结合和募集促进 HIV 潜伏的蛋白质最为重要。

为了做到这一点,研究人员创建了该分子的几种突变,并将其插入 T 细胞中,以确定该分子的每个成分在使 HIV 病毒处于休眠状态中所起的作用。

科学家们还研究了经15名HIV感染者许可采集的CD4+T免疫细胞中的AST。他们首先在CD4+T细胞的外膜上戳出小孔,然后将T细胞与表达AST分子的DNA混合,后者被T细胞吸收。利用一种能够准确测量HIV处于休眠状态还是苏醒状态的方法,科学家们发现病毒在所有细胞中都处于休眠状态长达四天。此后,表达AST的DNA在T细胞内降解。

Romerio表示,新发现可能有助于开发基因疗法,永久增强 HIV 感染者 T 细胞中 AST 的产生,从而使病毒处于长期休眠状态。

参考文献

Suppression of HIV-1 transcription and latency reversal via ectopic expression of the viral antisense transcript AST

来源:营养和医学

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