科技 新浪科技 HIV病毒可以藏身大腦中,等待日後感染其它器官

HIV病毒可以藏身大腦中,等待日後感染其它器官

  新浪科技訊 北京時間6月29日消息,據國外媒體報道,一項針對小鼠和人類身體組織的新研究發現,在接受抗逆轉錄病毒治療時,HIV病毒會躲在大腦中尋求庇護,等治療停止后再重新感染體內的其它器官。

  假如不加以治療,HIV病毒(即引發艾滋病的病毒)會破壞免疫系統,導致人體在致命疾病面前沒有還手之力。綜合多種藥物的「雞尾酒療法」可以顯著降低體內的病毒水平,使之低到檢測不出的程度,患病癥狀也會大部分消失,且接受治療者對他人不再具有傳染性。但雞尾酒療法的藥物必須每日服用,一旦中途停頓,病毒就可能從隱藏在身體各處的「避難所」中捲土重來。

  6月11日發表在期刊《公共科學圖書館:病原體》(PLOS Pathogens)上的這篇新研究指出,HIV的避難所之一為大腦中的星形膠質細胞。該研究報告指出,這種細胞約佔人類大腦中全部細胞的60%。而研究作者估計,在HIV病毒感染者的大腦中,約1%至3%的星形膠質細胞中可能潛藏著HIV病毒。

  「作為病毒的藏身之處,哪怕只有1%,也是相當高的比例了。」該研究作者、芝加哥拉什大學醫學中心微生物病原體與免疫學系教授及主任莉娜·阿爾哈迪(Lena Al-Harthi)指出,「要想找到治愈HIV感染的方法,就不能忽視大腦作為一處病毒『藏身處』發揮的作用。」

  阿爾哈迪和同事們通過一隻注射了人體細胞的小鼠HIV病毒模型、以及對人腦的屍檢結果得出了他們的研究結論。雖然這兩項實驗都幫助研究人員進一步了解了星形膠質細胞在HIV感染中發揮的作用,但一名專家指出,還需要開展更多工作,才能確定病毒是如何在人體內佔領「根據地」的。

  「動物雖然不是人類,但動物模型可以告訴我們不少信息。」威爾康奈爾醫學院免疫學教授利肖瓦·納德洛夫(Dr。 Lishomwa Ndhlovu)指出,他本人並未參与此次研究。假如星形膠質細胞可以作為HIV病毒在人體內的藏身之處,並且病毒可以像小鼠模型中顯示的那樣離開大腦、感染其它器官,「我們就要設法將這些『庇護所』中的病毒斬盡殺絕,才能成功治愈HIV感染。」

   靜靜蟄伏

  星形膠質細胞形如星星,包含多種類型,在中樞神經系統中扮演著關鍵角色。這類細胞可向神經元輸送養分,還可以激發或減退大腦中的炎症反應。星形膠質細胞還負責塑造和維護中樞神經系統的連接構造,以及加固血腦屏障(一層將循環血和腦細胞分離開來的組織)。

  科學家知道,HIV病毒可以滲透進入大腦,因為有的感染者會出現痴獃和其它認知缺陷癥狀。

  「星形膠質細胞在HIV感染中起到的作用一直很有爭議性。」阿爾哈迪指出。此前研究顯示,星形膠質細胞可以被HIV病毒感染,但大多數研究使用的都是培養皿中的病毒,也許不能準確複製動物活體中的感染過程。有幾項研究雖然用到了活體動物,但使用的都是「傳統」方法,如用熒光物質標記病毒的蛋白質或遺傳物質來掃描病毒,但對於星形膠質細胞中較低的HIV病毒濃度,這種方法可能敏感度不夠高。這些研究均未說明,星形膠質細胞一旦受到感染,能否再以某種方法將HIV病毒釋放出去、感染大腦之外的其它器官。

  為解決這一關鍵問題,阿爾哈迪和她的團隊開發了兩款新型小鼠模型。

  首先,研究人員將從胚胎腦細胞中剝離的星形膠質細胞放入培養皿中,讓它們感染HIV病毒,然後將感染病毒的細胞注入實驗室小鼠大腦中,一組為剛出生的小鼠,一組為成年小鼠。結果發現,在兩組小鼠中,感染病毒的星形膠質細胞均將病毒傳染給了CD4細胞。CD4細胞是一類負責協調身體免疫反應的免疫細胞,也是HIV病毒的主要攻擊目標之一。

  從星形膠質細胞處感染了病毒后,CD4細胞便會離開大腦、進入其它組織。也就是說,當「大腦已經感染了HIV病毒后,病毒可以離開大腦、重新感染外圍器官。」

  作者指出,脾臟和淋巴結在這一過程中尤其容易受到感染。如能阻斷CD4細胞的轉移,或可切斷這條病毒傳播鏈。

  為確保病毒可以在沒有人為協助的情況下自行感染星形膠質細胞,研究人員們還開展了另一項實驗,將健康的人類星形膠質細胞注入小鼠體內,然後再讓小鼠感染HIV病毒。在這一情境下,部分人類星形膠質細胞仍然感染了病毒,並且將病毒釋放到了體內的其它部位。值得注意的是,即使小鼠接受了雞尾酒療法,病毒仍可從大腦中逃逸出來,只不過與未接受治療的小鼠相比「病毒水平較低」。若治療停止,大腦中逃出的病毒便可引發全面感染。

  為做進一步確認,作者們還分析了四名HIV感染者捐獻的大腦。四人生前均接受了有效的雞尾酒治療。(研究報告中並未說明每位捐獻者的死因,但指出在他們去世時,體內的病毒水平均受到了雞尾酒療法的有效抑制。)該團隊發現,一小部分的星形膠質細胞的細胞核中存在HIV病毒的遺傳物質,說明這些細胞已經受到了感染。

   治愈之道

  許多與星形膠質細胞和HIV病毒相關的問題仍然懸而未解。如阿爾哈迪指出,有些類型的星形膠質細胞可以藏匿HIV病毒,而有些則不能。此外,雖然小鼠實驗顯示HIV病毒可以離開大腦,但對人類捐獻者的屍檢分析結果並未證實人類體內也會發生這一現象。

  阿爾哈迪表示,「動物模型做不到盡善盡美,」因此病毒在動物和人類體內的感染方式也可能存在區別。

  如納德洛夫指出,在HIV病毒的自然感染過程中,病毒每次複製時,基因變異會不斷累積,感染所需的遺傳物質便可能在此過程中丟失。要想完全理解星形膠質細胞在HIV病毒感染中發揮的作用,研究人員還需要弄清此類細胞中的病毒含量達到多高水平時才會真正引發感染。

  阿爾哈迪及其團隊已經開始通過分析感染者腦部組織和其中發現的HIV遺傳物質碎片來著手解決這一問題,但還需要開展進一步研究,證實在其中發現的病毒既能感染細胞、又能轉移到體內其它器官。此外納德洛夫指出,科學家還需要弄清HIV病毒離開大腦、感染其它器官的確切路徑。這一信息對研髮針對大腦的療法、以及成功治愈HIV感染具有至關重要的作用。(葉子)