男性精液使艾滋病毒更具效力

肽组分将病毒带入粘膜细胞,使感染力提高高达10万倍

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超过80%的人类免疫缺陷病毒(HIV)感染是通过性交传播的。研究人员可能已经发现了至少一个原因。根据发表在《细胞》杂志上的一项新研究,人类精液中的一种成分可能通过靶向免疫系统细胞来促进病毒的传播,在某些情况下使病原体的毒性提高高达10万倍。

德国科学家团队最初的目的是确定精液是否含有抑制HIV感染的因素。“我们没有预料到会发现增强剂,我们对这种强度更加惊讶,”报告的共同作者,德国乌尔姆大学诊所的病毒学家Frank Kirchhoff说。“大多数增强剂的效果可能只有两到三倍,但这里的效果令人惊讶——超过50倍,在某些情况下,超过10万倍。”

艾滋病毒,即导致艾滋病的病毒,自1981年在人类中发现以来,已在全球感染了6000万人(导致2500万人死亡)。阴道性交的传播率估计为每200到2000次性行为发生一次。在非洲,60%的新感染发生在与HIV阳性男性发生过性行为的女性身上。


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Kirchhoff和他的团队筛选了精液中发现的900种蛋白质中的许多,以寻找HIV传播的潜在抑制剂和增强剂。发现的增强因子中,有一种叫做前列腺酸性磷酸酶的蛋白质片段,这种蛋白质由前列腺分泌。对精液中肽结构的分析表明,它与类似的片段结合,形成淀粉样纤维(蛋白质片段的簇,也与阿尔茨海默病等疾病有关)。科学家们将淀粉样纤维称为“精液来源的病毒感染增强剂”(SEVI)。研究人员报告说,如果它们不连接成纤维,肽片段就会保持不活跃,并且不会增强病毒传播。

然而,当组装起来时,这些纤维就像渡轮一样,捕获并将HIV病毒颗粒运送到靶细胞。研究人员发现,掺入精液中的HIV比单独的病毒更容易感染T细胞和巨噬细胞(被认为是体内感染最初目标的免疫系统细胞)。他们还测试了感染人类扁桃体细胞所需的病毒阈值,注意到在精液存在的情况下,传播所需的HIV颗粒要少得多。

研究人员将裸病毒和经SEVI处理的HIV都注射到已给予人类免疫系统细胞的大鼠尾部。含有精液成分的HIV在传播病毒方面有效性高出五倍。在病毒水平较低的情况下(如性交期间),Kirchhoff表示,与单独的病毒相比,SEVI可以使HIV的传播可能性提高高达10万倍。

在与本文一起发表的一篇社论中,博士后研究员Nadia Roan,以及加州大学旧金山分校格莱斯顿病毒学和免疫学研究所的高级研究员Warner Greene写道:“如果SEVI真的将现实世界中异性恋传播的HIV增加了几个数量级,那么消除这种因子的活性可能会将这些频率降低到几乎可以消除精液驱动的HIV传播的水平。”

但是,其他人说,还需要做更多的工作才能完全理解前列腺酸性磷酸酶在病毒传播中的作用。“我认为你不能真正对该实验做出任何解释,只能说它使病毒在到达靶细胞时更具传染性……这在粘膜表面非常困难,”伦敦大学圣乔治分校的细胞和分子感染教授Robin Shattock说。北卡罗来纳大学教堂山分校医学院传染病中心的流行病学家Myron Cohen也表达了同样的观点:“我们需要了解关于HIV传播生物学的每一个细节……;[下一步]合乎逻辑的实验是在恒河猴模型中证明这在传播中起作用。”

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