Gladstone学院的科学家发现精液中的一种新的蛋白质片段能提高HIV病毒的感染能力,这项发现将来能帮助抑制这种致命性病原体的全球扩散。
自从30多年前鉴定出HIV病毒以来,HIV/艾滋病已经全世界夺去了2500万人的生命。仅在美国就有超过100万人患有HIV/艾滋病,每年的医疗费用为340亿美元。
以前德国的科学家发现HIV的传染与精液中的一种淀粉质纤维有关。这种纤维是具有小的、荷正电的结构,来源于一种更大的蛋白,这种纤维帮助病毒发现、吸附到目标细胞:CD4 T细胞,从而促进HIV感染。在Cell Host & Microbe杂志的12月15期中, Gladstone学院的Warner C. Greene医学博士、博士的实验室的研究人员描述了第二种型号的具有相同能力的纤维,Greene博士主要进行病毒学和免疫学方面的研究。
这些发现可能促使在减缓HIV/艾滋病的传播方面获得成功。近年来的预防手段集中在抗病毒药物上;女人服用这种药物凝胶后在性交过程中该药物能阻断HIV的感染。尽管早期的抗病毒药取得了一定的成功――平均降低感染39%,但是最近的实验失败了,设计一种真正有优势的抗病毒药物仍然是最为急迫的。
“现阶段的抗病毒药之所以失败可能是因为它们仅作用于病毒本身,而没有阻断病毒和精液中天然的感染增强组分的相互作用,”Nadia R. Roan,博士说,这篇论文的第一作者和Gladstone的研究科学家,Gladstone是一所独立的、非盈利生物医学研究机构。“现在我们更全面的认识到HIV是如何劫持这些成分来提高自身的感染能力,我们在开发更有效阻止HIV的抗病毒药物方面又前进了一步。”
HIV感染大多数是由性传播引起的,精液是病毒传播的主要途径。Roan 和 Greene博士早期的研究揭示了这种作用机制,精液中称作SEVI的荷正电纤维像磁铁般吸引HIV,结合到核负电的HIV上,并帮助其感染CD4 T细胞。现在,他们开始研究是否精液中的其它成分也参与到这种作用机制中。
从人类精液样本的研究中,他们鉴定了第二套来源于称为精液凝固蛋白的大蛋白分子的纤维,这种纤维能像SEVI一样增强HIV的感染能力。从精液中去除这些纤维和其它的荷正电成分会减弱HIV感染白细胞T CD4的能力。Roan和 Greene博士发现先天性缺乏精液凝固蛋白的男人的精液样品也限制了精液增强HIV感染的能力,这进一步证实了这些纤维在增强HIV感染的作用。
“我们的实验显示这种来源于精液主要组成成份---精液凝固蛋白的纤维是在整体上增强HIV在精液中的感染能力,” Roan 博士说,“但是,我们也对他们的特性、生物学功能感兴趣。这种纤维发现于男性生殖器官的事实可能指出了这种纤维在促进受精方面的一个进化上的作用,我们目前正在研究这个问题。”
“我们希望这项研究为新一代抗病毒药物打下基础,这种抗病毒药物既能中和这些纤维,也能攻击病毒,” Greene博士说,Greene博士也是旧金山加利福尼亚大学的医学、微生物学和免疫学的专家,Gladstone是其附属机构,“抗病毒药物中的这种单一-双重作用机制正是现阶段的药物所缺乏的,这种新型药物可能最终能切实的保护女性不受HIV的致命攻击。”
Gladstone助理研究员 Simon Chu也参加了这项研究,这项研究获得了U.S. Army Medical Research and Material Command and the Telemedicine & Advanced Technology Research Center的资助,合同号为W81XWH-11-1-0562。另外,这项研究还获得了Giannini基金,国立卫生研究院和德国科学院的支持。