三种独特途径揭示 HIV 如何在男性生殖道中出现

新研究揭示了 HIV 在男性生殖道中发展的三种方法,这可能导致病毒呈现与血源性病毒群体不同的形态


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全世界超过四分之三的新增 HIV 感染是通过性接触传播的,几乎所有感染都涉及至少一名男性。随着研究人员不断发现精液传播的病毒和血源性病毒群体之间越来越多的差异,并且 病毒感染者 的数量持续快速上升,更好地了解病毒在男性生殖道中的组成和行为的竞赛变得更加紧迫。

在感染后,血液和精液中的病毒通常几乎相同,但之前的研究表明,随着时间的推移,不同的病毒群体会变得多样化,这清楚地表明“血液中的病毒并不总是代表 传播 部位的病毒”,杰弗里·安德森 和 李华·平,他们都来自 北卡罗来纳大学艾滋病研究中心,在给大众科学的电子邮件中指出。

一系列新的研究揭示了男性生殖道中病毒群体的三种不同产生方式,为更深入地研究这一关键传播部位的病毒动态铺平了道路。这项工作在一篇新的论文中描述,该论文于 8 月 19 日在线发表在 PLoS 病原体 杂志上。

“这些研究相当具有启发性,因为它们为 HIV 病毒颗粒从男性水平传播提供了新的见解,”加州大学旧金山分校(UCSF)格莱斯顿病毒学和免疫学研究所所长华纳·格林在一封电子邮件中指出,他没有参与这项新工作。

为了评估这些不同的 HIV 病毒群体,由安德森和平领导的研究人员对 16 名患有慢性 HIV-1 感染的男性(其中 4 名患有美国 B 亚型,12 名患有 C 亚型,来自马拉维)的血液和精液进行了采样。这些样本与 18 名 HIV 阴性和性传播感染阴性的男性进行了比较。研究团队使用单基因扩增技术研究了负责 HIV 主要表面蛋白 env 的基因。

由于宿主 免疫系统 的压力和病毒复制错误,病毒在整个身体(包括血液和生殖部位)中不断变化。但研究人员发现精液传播的 HIV 存在明显的差异。

安德森和平解释说:“在一些男性中,病毒群体与血液中的病毒群体非常相似,这表明病毒是从血液导入到生殖道的。”但许多男性的生殖道中的病毒群体与他们血液中的病毒群体看起来截然不同。

主要研究人员指出:“我们发现了两种显着改变精液中病毒群体的机制,”这表明“病毒可以在精液道中以两种不同的方式生长。”

在第一种情况下,病毒可以迅速繁殖,在几天或几周内创建一个“相对同质的”群体。在另一个过程中,病毒在生殖道中的免疫 T 细胞中 复制 数月或数年,“创建了一个独立的病毒群体,该群体既复杂又与血液中的病毒不同”,安德森和平解释说。

并非所有男性都存在精液传播的 HIV 病毒群体的这三种起源。与格林在 UCSF 共事的研究科学家纳迪亚·罗恩也未参与这项新工作,她指出,“进一步破译哪些条件有利于一种机制而不是另一种机制将非常有趣。”

为了进一步评估个体内部这些不同病毒群体的差异,安德森、平及其团队发现,称为细胞因子和趋化因子的化学信使“在精液中的浓度可以比血液中高几个数量级”。他们解释说,这种转变可能导致“一种有利于 T 细胞复制的环境,从而导致病毒亚群的扩增和遗传上不同的、区室化的病毒群体的产生”。

罗恩指出,这些化学通讯物质也可能导致炎症加剧,她补充说,“精液在 HIV 感染背景下的炎症效应是一个有趣的调查领域,我们也在进行研究。”

先前的研究 发现,在男性生殖道中发现的一种蛋白质(前列腺酸性磷酸酶)可以将 HIV 的感染性提高 50 到 100,000 倍。

安德森和平指出:“我们尚不清楚这些差异如何改变病毒的生物学特性,或者这些变化是否对传播过程很重要。”并且由于他们只从志愿者身上采集了一次样本,因此分析没有比较这些变化随时间的变化(而是使用遗传谱的差异来向后追溯病毒的发展)。

研究人员在他们的论文中指出,至少,精液中 HIV 的各种起源和群体的额外证据可能意味着,仅根据血液检测来确定性传播感染的来源将提供“次优”的结果。

要确定这些不同的病毒群体可能在性传播感染中发挥何种作用,还需要进行更多研究。但是,安德森和平指出,“如果我们能发现这些病毒群体的差异在传播中很重要……那么我们就可以开始将这些知识应用于 疫苗 和预防策略。”

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