啪啪啪時(shí)艾滋是如何傳染？科學(xué)家用成像技術(shù)記錄過(guò)程

來(lái)源：新浪科技-自媒體綜合 發(fā)布時(shí)間：2018-09-30瀏覽：2632次

啪啪啪時(shí)艾滋是如何傳染？科學(xué)家用成像技術(shù)記錄過(guò)程

　　說(shuō)起艾滋病，我們都知道它是由一種把人體免疫系統(tǒng)中最重要的CD4+ T淋巴細(xì)胞作為主要攻擊對(duì)象的病毒引起的，主要通過(guò)性傳播。

　　但是，可能大部分人都不知道的是，艾滋病通過(guò)性傳播背后的確切機(jī)制到底是什么，科學(xué)家還不是很清楚。這也是艾滋病至今不能被治愈的主要原因之一。

　　今天，來(lái)自法國(guó)巴黎第五大學(xué)的Morgane Bomsel團(tuán)隊(duì)，發(fā)表在《細(xì)胞》旗下Cell Reports上的研究成果[1]，Bomsel團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)時(shí)成像技術(shù)，首次用8段視頻記錄下了HIV通過(guò)“性傳播”的過(guò)程。被感染的T細(xì)胞將病毒傳染給 其他免疫細(xì)胞的過(guò)程，讓人毛骨悚然。

　　接下來(lái)我就帶大家一起看錄像的截屏。

　?。吹竭@里是不是有點(diǎn)兒激動(dòng)？趕緊看看旁邊有沒(méi)有人偷看。不過(guò)，最好不要跟奇點(diǎn)糕一樣想多了。這個(gè)并不是一邊啪啪啪，一邊錄的。當(dāng)然，技術(shù)肯定也沒(méi)達(dá)到那個(gè)水平。）

　　實(shí)際上，Bomsel團(tuán)隊(duì)是在實(shí)驗(yàn)室條件下重建了部分生殖組織，模擬了啪啪啪時(shí)HIV的傳播過(guò)程。他們希望真正看到HIV的感染過(guò)程。

　　為了便于觀察，Bomsel團(tuán)隊(duì)用的HIV是攜帶綠色熒光蛋白的gag-iGFP HIV-1。在后面的動(dòng)圖和視頻中，凡是看到的綠色，要么是HIV本身，要么是被HIV感染的免疫T細(xì)胞。其他顏色都是健康未被感染的生殖器官組織細(xì)胞。

　　先打個(gè)照面，簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)下。

　　由于各種各樣的原因，在啪啪啪的過(guò)程中，會(huì)有一些T細(xì)胞出現(xiàn)。如果這個(gè)T細(xì)胞恰巧是被攜帶綠色熒光蛋白的gag-iGFP HIV-1感染的話，我們看到的T細(xì)胞就是下面這個(gè)樣子。

　　但是生殖器官組織一般都是有一層上皮細(xì)胞作為保護(hù)屏障的，T細(xì)胞一般是過(guò)不去，那HIV是如何從被感染的T細(xì)胞出來(lái)，再感染另一個(gè)人的呢？當(dāng)然，還有一種方式是，T細(xì)胞外的HIV顆?？梢源┻^(guò)上皮細(xì)胞進(jìn)入人體內(nèi)。不過(guò)這種方式的效率很低。更高效的進(jìn)入方式如下圖所示。

　　看到了嗎？那個(gè)被感染的T細(xì)胞突然長(zhǎng)出一個(gè)爪爪，這個(gè)爪爪的學(xué)名叫做病毒學(xué)突觸（virological synapse）。這個(gè)爪爪可厲害，它就是我在上面提到的高效傳播感染機(jī)制，更厲害的是這個(gè)爪爪可以幫助病毒躲避藥物的追殺。

　　不過(guò)，在人體內(nèi)，T細(xì)胞里的HIV想要感染中間隔了一層上皮細(xì)胞的巨噬細(xì)胞就沒(méi)那么容易了。那它又是如何突破上皮細(xì)胞這層屏障的呢？

　　上圖是被感染的T細(xì)胞通過(guò)病毒學(xué)突觸給上皮細(xì)胞傳遞HIV的過(guò)程。乍一看，與前面兩張給巨噬細(xì)胞傳毒的過(guò)程似乎沒(méi)啥區(qū)別。都是電光火石之間，一個(gè)病毒學(xué)突觸形成，傳毒成功。

　　當(dāng)Bomsel團(tuán)隊(duì)看清真相的時(shí)候，還是嚇了一大跳。

　　原來(lái)被感染的T細(xì)胞形成的病毒學(xué)突觸可以直接穿過(guò)尿道上皮細(xì)胞，進(jìn)入到被上皮細(xì)胞保護(hù)的基質(zhì)。而巨噬細(xì)胞就在上皮細(xì)胞后面等著吞噬透過(guò)來(lái)的異物。不知不覺(jué)中，巨噬細(xì)胞就被感染了！

　　更讓Bomsel團(tuán)隊(duì)吃驚的是，上皮細(xì)胞并沒(méi)有被HIV感染。這就好像被包裹的HIV跟上皮細(xì)胞借了個(gè)道兒。病毒就這樣大搖大擺過(guò)去了。不僅如此，被感染的T細(xì)胞會(huì)一路走，一路形成病毒學(xué)突觸穿過(guò)上皮細(xì)胞傳毒。

　　在做完整個(gè)研究之后，Bomsel團(tuán)隊(duì)用下面這張示意圖總結(jié)了她們的發(fā)現(xiàn)。

　　在啪啪啪之后的數(shù)周時(shí)間內(nèi)，整個(gè)感染過(guò)程。綠色代表被感染的T細(xì)胞，以及形成的病毒學(xué)突觸和被包裹的病毒；中間藍(lán)色代表尿道上皮細(xì)胞；紅色代表巨噬細(xì)胞；黃色代表基質(zhì)；黃色小圓圈代表巨噬細(xì)胞釋放的HIV；紅色小圓圈代表潛伏在巨噬細(xì)胞里的HIV。

　　在啪啪啪之后的數(shù)周時(shí)間內(nèi)，整個(gè)感染過(guò)程：

　?。?）被感染的T細(xì)胞與上皮細(xì)胞接觸；

　　（2）病毒學(xué)突觸形成；

　?。?）被包裹的HIV借道上皮細(xì)胞，進(jìn)入基質(zhì)，并被巨噬細(xì)胞吞噬；

　?。?）病毒整合到巨噬細(xì)胞基因組，并大量產(chǎn)生HIV；

　?。?）病毒不再活躍，潛伏在巨噬細(xì)胞內(nèi)。

　　這是科學(xué)家首次用實(shí)時(shí)成像技術(shù)記錄下艾滋病性傳播感染過(guò)程。這也是科學(xué)家第一次知道被感染的T細(xì)胞是通過(guò)上皮細(xì)胞感染巨噬細(xì)胞的，而且上皮細(xì)胞本身不會(huì)被病毒感染。

　　這個(gè)研究還發(fā)現(xiàn)，在啪啪啪感染HIV之后，巨噬細(xì)胞就變成了病毒儲(chǔ)存庫(kù)。這也給藥物研發(fā)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，因?yàn)槟壳暗拇蠖鄶?shù)藥物是靶向CD4 T細(xì)胞的HIV病毒的。包括近期香港大學(xué)團(tuán)隊(duì)刷爆朋友圈的新藥也是[2]。

　　不過(guò)這個(gè)研究也給未來(lái)艾滋病的預(yù)防提供了一個(gè)新方向，研發(fā)靶向上皮細(xì)胞的黏膜HIV疫苗是很有必要的。如果能夠阻止它們通過(guò)病毒學(xué)突觸穿過(guò)上皮細(xì)胞進(jìn)入基質(zhì)，就可以預(yù)防艾滋病的性傳播。