HIV-1病毒是一種選擇性很強的病毒,這是大多數(shù)艾滋病病例的病毒。感染除了普通宿主——人類和黑猩猩之外的物種并不容易。雖然這對大多數(shù)哺乳動物來說是個好消息,但對人類來說,這一事實使得尋找有效的艾滋病治療方法和疫苗變得更加困難。沒有這種疾病的精確動物模型,研究人員幾乎沒有選擇對這種病毒進行臨床研究。
保羅比阿在克尼亞茲洛克菲勒大學逆轉錄實驗室、亞倫戴蒙德艾滋病研究中心和提奧多拉哈齊約安努實驗室(也是亞倫戴蒙德公司)的新工作可能有助于填補這一空白。在《科學》雜志上描述的研究中,他們宣布他們欺騙了一種稍加改造的HIV-1病毒,這種病毒不僅感染了獼猴、猴子,還在靈長類動物中引起了全面的艾滋病。這是第一次。
作為疾病的一部分,人類艾滋病患者失去了被稱為CD4 T細胞的免疫細胞。為了開發(fā)一種新的動物模型來研究這種疾病,科學家們從HIV-1誘發(fā)艾滋病感染其他具有抗藥性的猴子。感染前(上圖),猴子的CD4 T細胞(棕色)出現(xiàn)在正常水平。感染20周后(下圖),這些細胞幾乎完全消失。
“HIV-1只在人類和黑猩猩身上引起艾滋病,但后者不是一個實用的模型,不再用于艾滋病毒/艾滋病研究。我們的目標是找出HIV-1如何在新的宿主中引起疾病,”比克尼亞斯說?!巴ㄟ^獼猴實現(xiàn)這一目標,我們邁出了一步,建立了一種新的艾滋病模型,可以廣泛應用于防治研究?!?
雖然尾殼獼猴對HIV-1病毒的防御能力不如大多數(shù)其他靈長類動物——但它們?nèi)狈共《镜鞍讈韺共《尽芯咳藛T仍然必須改變病毒和獼猴的免疫系統(tǒng)來誘發(fā)艾滋病。
他們用HIV-1親戚的猿猴免疫缺陷病毒(SIV)制造的防御蛋白來支持這種病毒。然后,他們鼓勵改良的艾滋病毒通過從一只猴子傳到另一只猴子來適應新的宿主,從而產(chǎn)生六代受感染的猴子和適應的病毒。即便如此,猴子的免疫系統(tǒng)仍然可以控制HIV-1感染。因此,研究人員通過消耗一種破壞病毒感染細胞的白細胞(稱為CD8 T細胞)暫時削弱了他們的免疫系統(tǒng)。
“當我們耗盡它們的CD8細胞時,受感染的猴子會患上與人類患者非常相似的疾病。例如,他們感染了由艾滋病定義的疾病,包括肺孢子蟲,這是艾滋病機會性感染的教科書般的例子,”Hatziioannou說?!耙驗樗鼜椭屏薍IV-1傷害人類患者免疫系統(tǒng)時發(fā)生的情況,我們的方法可能被用于開發(fā)人類患者的治療方法和預防措施?!?
事實上,如果充分開發(fā),獼猴模型將為研究提供實質性的改進。一般來說,艾滋病毒的治療和預防研究依賴于HIV-1的親戚SIV,因為SIV可以在非人靈長類動物中引起類似艾滋病的疾病。然而,SIV的行為并不總是和HIV-1一樣?!拔覀冞€有一個主要障礙需要克服:如果我們能讓HIV-1在不消耗CD8細胞的情況下引發(fā)艾滋病,那么我們就可以用這項研究來取代SIV模型?!?
這項工作和以前在實驗室的研究也闡明了HIV-1和慢病毒家族的其他成員可以在新的宿主如恒河猴中定居的過程。事實證明,逃避或抵抗新宿主細胞產(chǎn)生的抗病毒蛋白是關鍵。
“這種新的HIV-1感染模式是多年來研究病毒如何與宿主抗病毒防御相互作用的結果。這些基本的見解將使我們能夠繼續(xù)改進這一模式,”Hatziioannou說。
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