(生物谷报道)英国伦敦大学的科学家研究发现,人类免疫系统中的一种蛋白质会加速艾滋病病毒(HIV)的传播。
据最新出版的《新科学家》杂志报道,伦敦大学格雷格·托尔斯领导的小组在研究HIV-1型病毒时发现,这种病毒在攻击人类和猴子体内的细胞时,二者体内一种名为cyclophilin-A的免疫系统蛋白质会令病毒发生变形,但变形后的病毒对人类和猴子的攻击能力却截然不同。
研究人员首先将HIV-1病毒注入猴子体内,结果病毒产生的变形使猴子先天免疫系统中的TRIM5-alpha蛋白质更容易杀死病毒。而随后对人体进行的试验情况则完全不同,虽然人体免疫系统中的cyclophilin-A蛋白质仍会改变HIV-1病毒的外形,可这种变形却使病毒更具感染性。
研究人员认为,HIV-1病毒在进攻人体细胞时,将cyclophilin-A蛋白质当作帮助自己复制的工具。HIV-1病毒很可能在跨越物种界限传播给人类之前就已具有感染人体细胞的能力。
托尔斯说,这一发现使他们朝了解人体免疫系统与艾滋病病毒如何共同运作的机理迈进了一步,有助于找到治疗艾滋病的新方法。
艾滋病病毒电镜照片(图片来源:生物谷图库)
英文原文摘要
Cyclophilin A retrotransposition into TRIM5 explains owl monkey resistance to HIV-1.
Sayah DM, Sokolskaja E, Berthoux L, Luban J.
Department of Microbiology, Columbia University, College of Physicians and Surgeons, 701 West 168th Street, HHSC 1502 New York, New York 10032, USA.
In Old World primates, TRIM5-alpha confers a potent block to human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) infection that acts after virus entry into cells. Cyclophilin A (CypA) binding to viral capsid protects HIV-1 from a similar activity in human cells. Among New World primates, only owl monkeys exhibit post-entry restriction of HIV-1 (ref. 1). Paradoxically, the barrier to HIV-1 in owl monkey cells is released by capsid mutants or drugs that disrupt capsid interaction with CypA. Here we show that knockdown of owl monkey CypA by RNA interference (RNAi) correlates with suppression of anti-HIV-1 activity. However, reintroduction of CypA protein to RNAi-treated cells did not restore antiviral activity. A search for additional RNAi targets unearthed TRIMCyp, an RNAi-responsive messenger RNA encoding a TRIM5-CypA fusion protein. TRIMCyp accounts for post-entry restriction of HIV-1 in owl monkeys and blocks HIV-1 infection when transferred to otherwise infectable human or rat cells. It seems that TRIMCyp arose after the divergence of New and Old World primates when a LINE-1 retrotransposon catalysed the insertion of a CypA complementary DNA into the TRIM5 locus. This is the first vertebrate example of a chimaeric gene generated by this mechanism of exon shuffling.
知识点:艾滋病的发病机制
艾滋病是由HIV感染所致。HIV属于逆转录病毒科的慢病毒亚科。目前已发现两种,即在全球蔓延的HIV-1和限于在非洲西海岸的HIV-2。在致病性和传播力方面,HIV-1强于HIV-2。
HIV感染人体后,由糖蛋白(gp120)组成的病毒囊膜吸附于宿主细胞的CD4受体,并发生融合,病毒的核心进入细胞。在逆转录酶作用下,病毒RNA转录为DNA,当细胞分裂时,病毒DNA整合到宿主细胞的基因中。病毒核酸可随细胞的分裂而传至子代细胞,可长期潜伏,病人可长期带毒生存。
在HIV感染过程中,病毒是以活动、静止两种不同状态存在于宿主细胞中。含有静止期病毒的细胞一旦被激活,如受到丝裂原、抗原或同种异体基因及多种感染因子等的剌激,整合到宿主细胞中的病毒DNA开始转录为RNA,翻译出病毒结构蛋白及各种粒酶,经装配病毒RNA核心颗粒,从细胞膜上以芽生的方式释放时获得包膜,成为成熟的HIV病毒。成熟的HIV再感染新的细胞。随着病毒的复制繁殖,被感染的细胞不断地被破坏,新的细胞又不断地被感染,在机体免疫系统起重要作用的细胞数量进行性减少。虽然被HIV感染后有一个长时间的潜伏期,病人看起来处于健康状态,而在体内这种细的变化正在一天天进行着,免疫系统不断遭到破坏,逐渐恶化,最终导致免疫功能的衰竭