PLoS Pathog:重大發現!HIV可感染腦細胞,並從大腦中轉移到外周器官

2020-12-09 生物谷

2020年6月12日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自美國拉什大學醫學中心的研究人員發現作為一種腦細胞，星形膠質細胞可以藏匿HIV病毒，然後將這種病毒傳播給大腦中的免疫細胞，這些免疫細胞可從大腦中遷移出去，進入其他器官。即使針對HIV的標準治療方法---聯合抗逆轉錄病毒療法（cART）---可抑制HIV，這種病毒仍通過這一途徑從大腦中轉移出來。相關研究結果於2020年6月11日發表在PLoS Pathogens期刊上，論文標題為「HIV infects astrocytes in vivo and egresses from the brain to the periphery」。

圖片來源：NIAID。

美國美國國家衛生研究院國家精神衛生研究所HIV神經病理、遺傳學與治療學分部主任Jeymohan Joseph博士說，「這項研究證實了大腦作為HIV病毒庫的關鍵作用，它能夠使得這種病毒重新感染外周器官。這些研究結果表明為了從體內根除HIV，治癒策略必須解決中樞神經系統在HIV傳播中發揮的作用。」

HIV通過感染CD4陽性（CD4+）T細胞來攻擊免疫系統，其中CD4+ T細胞是一種對抵禦感染至關重要的白細胞。如果不進行治療，HIV會破壞CD4+ T細胞，從而降低人體發動免疫反應的能力--最終導致愛滋病（AIDS）。

cART能有效抑制HIV感染，幫助許多HIV感染者活得更久、更健康。但是一些研究表明，許多接受抗逆轉錄病毒藥物治療的患者也出現了與HIV相關的神經認知障礙的跡象，比如思維和記憶問題。科學家們知道HIV會在感染後8天內進入大腦，但對HIV感染的腦細胞是否能釋放這種病毒以及所釋放的病毒是否從大腦遷移出來感染其他組織的情況了解較少。

大腦中含有數十億個星形膠質細胞，它們執行各種任務---從支持腦細胞之間的通信到維持血腦屏障。為了了解HIV是否能從大腦轉移到外周器官，Lena Al-Harthi博士和她在拉什大學醫學中心的研究團隊將感染HIV或未感染HIV的人星形膠質細胞移植到免疫缺陷小鼠的大腦中。

這些研究人員發現，移植到這些小鼠體內的受到HIV感染的星形膠質細胞能夠將這種病毒傳播給大腦中的CD4+ T細胞。這些CD4+T細胞隨後遷移出大腦，進入身體其他部位，將這種病毒感染擴散到脾臟和淋巴結等外周器官。他們還發現，當這些小鼠接受cART治療時，HIV從大腦中排出的現象也會發生，但水平較低。當cART治療中斷時，HIV DNA/RNA在脾臟中就可檢測到---這表明這種病毒感染出現反彈。

Al-Harthi博士說，「我們的研究證實大腦中的HIV並沒有被困在大腦中---它可以而且確實通過白細胞遷移進入外周器官。它還闡明了星形膠質細胞在支持HIV在大腦中複製的作用，即使在cART治療下，也是如此。」

Al-Harthi博士補充說，這一信息對HIV治癒策略具有重要意義，這是因為這類策略需要能夠有效地靶向清除可導致HIV複製和再感染的病毒庫。

美國國家衛生研究院國家神經疾病與中風研究所神經環境中神經愛滋病和傳染病（NeuroAIDS and Infectious Diseases in the Neuroenvironment）項目主任May Wong博士說，「HIV仍然是一個重大的全球公共衛生問題，影響著全球3000～4000萬人。為了幫助患者，我們需要充分認識HIV如何影響大腦和其他組織中的病毒庫。儘管還需要開展更多研究來複製這些發現，但這項研究讓我們更接近這一認識。」（生物谷 Bioon.com）

參考資料：1.Victoria Lutgen et al. HIV infects astrocytes in vivo and egresses from the brain to the periphery. PLoS Pathogens, 2020, doi:10.1371/journal.ppat.1008381.

2.Brain cells can harbor and spread HIV virus to the body
https://medicalxpress.com/news/2020-06-brain-cells-harbor-hiv-virus.html

相關焦點

  • Cell Stem Cell:新研究揭示新冠病毒主要感染大腦中的脈絡叢上皮細胞
    2020年12月14日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，美國桑福德-伯納姆-普利貝斯醫學發現研究所細胞生物學家Anne Bang及其團隊研究了SARS-CoV-2如何影響大腦。為了了解科學家們到目前為止對COVID-19及其對大腦的影響，Bang團隊研究SARS-CoV-2是否會感染腦細胞。不幸的是，科學家們對大腦和COVID-19的了解仍然非常有限。有報導稱，在有神經系統症狀的COVID-19患者的大腦和脊髓液中存在病毒複製。但是，可以想像，從COVID-19患者身上進行大腦活檢是不現實的。
  • 2020年6月HIV研究亮點進展 - Science報導專區 - 生物谷
    人們急需找到治癒HIV感染的方法。即將過去的6月份，有哪些重大的HIV研究或發現呢？生物谷小編梳理了一下這個月生物谷報導的HIV研究方面的新聞，供大家閱讀。1.Science子刊：重大進展！2.PLoS Pathog：重大發現！HIV可感染腦細胞，並從大腦中轉移到外周器官doi:10.1371/journal.ppat.1008381在一項新的研究中，來自美國拉什大學醫學中心的研究人員發現作為一種腦細胞，星形膠質細胞可以藏匿HIV病毒，然後將這種病毒傳播給大腦中的免疫細胞，這些免疫細胞可從大腦中遷移出去，進入其他器官。
  • 被保留的名人器官:愛因斯坦的大腦和眼球,愛迪生的「最特殊」!
    因此即使很多科學家在離開人世後，他們的遺體和器官也成為了收藏的對象。在許多的國家博物館中收藏著淋漓盡致的寶貴文物，其中也不乏科學家們的器官，比如伽利略的中指，愛因斯坦的大腦，但是最令人驚訝的還屬愛迪生。
  • 科學家竟發現了人類的新「器官」:皮膚和內臟下的一層膜,難道真是...
    然而，經過反覆確認求證，這則新聞竟然是真的，這可謂是醫療圈子裡的年度重大新聞了……（當然，在各個媒體的報導中存在誇張成分。）人體新「器官」——間質美國紐約西奈山依坎醫學院的研究人員在一次研究中，發現了人體組織中從未見過的充滿液體的空間網絡組織。
  • 摸到淋巴結變大,是乳腺癌轉移嗎?
    圖片來源：知乎淋巴結是結構最完備的外周免疫器官正常人淺表淋巴結很小，直徑多在0.5釐米以內，但是，在這些綠豆大小的器官裡他們早期在骨髓中，由造血幹細胞發育而來，在骨髓生長成熟練成各個兵種後，被派入外周淋巴器官來為身體服役。
  • 科學家揭示外周免疫細胞「殺傷」漸凍症患者大腦
    NK細胞（自然殺傷細胞）是一類重要的固有免疫細胞 ，佔外周血淋巴細胞的2％ ～18％ ，該細胞通過直接殺傷靶細胞，在機體早期抗腫瘤 、抗病毒中發揮重要作用。另外NK細胞活化後可產生多種促炎性細胞因子以及免疫抑制性細胞因子 ，對固有和適應性免疫應答發揮重要的免疫調節作用。隊列研究表明ALS患者外周血的NK細胞數量增加，但是關於NK細胞在ALS中免疫調節作用尚未清楚。
  • 腦科學日報:褪黑激素或可增強大腦記憶!「冷漠」可預示大腦痴呆
    3，Cell Stem Cell：新研究揭示新冠病毒主要感染大腦中的脈絡叢上皮細胞來源：細胞在一項新的研究中，美國桑福德-伯納姆-普利貝斯醫學發現研究所細胞生物學家Anne Bang及其團隊研究了SARS-CoV-2如何影響大腦。
  • Plos Pathogen: 陰道微生物組如何預防HIV感染?
    2020年12月5日 訊 /生物谷BIOON/ --陰道中的健康乳桿菌細菌對女性的健康至關重要，但其他細菌屬的積累會導致陰道生態系統失衡。根據2020年12月3日在《PLOS Pathogens》雜誌上的研究，明尼蘇達大學醫學院Nichole Klatt博士及其同事發現這種失衡可能導致旨在預防HIV感染的藥物的細菌代謝，從而降低其有效性並增加對婦女的風險。
  • Science:重大突破!揭示單個鳥苷酸決定著HIV RNA基因組的命運
    2020年5月4日訊/生物谷BIOON/---人類免疫缺陷病毒（HIV, 也稱為愛滋病病毒）感染了100多萬美國人和全球4000萬人。一項針對HIV病毒結構的新研究揭示出一個有前景的新藥物靶標可用於靶向HIV感染。它發現HIV感染的細胞可以通過兩種不同的方式讀取這種病毒的遺傳密碼。
  • 腦科學日報:從皮膚中讀懂你的情緒;讓食慾暴增的腦細胞
    該研究發現了經典表觀遺傳蛋白EZH2 和新發現的696位絡氨酸磷酸化的EZH2 (pY696-EZH2) 在腦轉移灶裡都相對較高表達；Y696-EZH2高表達的腦轉移細胞召集中性粒細胞進入腦轉移灶內並具有免疫抑制性，從而輔助腦轉移的進展。阻斷中性粒細胞進人腦部從而減弱它們的免疫抑制性可以有效地抑制小鼠模型的腦轉移。
  • 卵磷脂--近50年的重大發現
    卵磷脂在人體中佔體重的1%左右，但在大腦中卻佔到腦重量的30%；而在腦細胞中更佔到其乾重的70-80%。  卵磷脂集中存在於腦及神經系統，血液循環系統、免疫系統及心、肝、肺、腎等重要器官。　　 卵磷脂的重要作用 （嬰幼兒） 1、保障大腦細胞膜的健康及正常功能，確保腦細胞的營養輸入和廢物輸出，保護腦細胞健康發育。對於處於大腦發育關鍵時期的胎兒及嬰幼兒，卵磷脂是非常重要的益智營養素。
  • 卵磷脂-近50年的重大發現
    生命是由無數的細胞組成的，每個細胞表面都有一層膜包裹，細胞膜是細胞代謝、能量代謝、信息代謝的基礎，卵磷脂是構成細胞膜的重要成分。 卵磷脂在人體中佔體重的1%左右，但在大腦中卻佔到腦重量的30%；而在腦細胞中更佔到其乾重的70-80%。   卵磷脂集中存在於腦及神經系統，血液循環系統、免疫系統及心、肝、肺、腎等重要器官。
  • SpaceX向空間站發送科學物資:組織晶片和大腦類器官
    該飛船是Crew Dragon飛船的改進版，缺少執行載人任務所需的系統，例如：座椅、駕駛艙控制系統和生命支持系統，以及SuperDraco推進器，後者在發射過程中出現故障時才啟用，能對太空人提供特殊的緊急逃生系統。升級版的Dragon飛船可攜帶更多的科學裝備，該飛船內部可支持更多的動力載荷，這對生命科學研究非常有利，因為它允許更多的冷藏和其他類型的調查。
  • 神秘大腦:腦淋巴系統的發現與考量
    中樞神經系統功能複雜，人們對於大腦奧秘的探索一直未曾停歇，然而仍存在許多未解之謎：大腦代謝極其活躍，代謝產物的清除依賴於腦脊液的流動，而腦脊液不與腦實質直接接觸，代謝產物是通過何種途徑進入到腦脊液中並進行轉移？原發性中樞神經系統淋巴瘤已被廣泛證實，然而腦內卻不存在淋巴組織，人們不禁要問腦內原發性淋巴瘤的組織學基礎何在？
  • 胃癌拖到轉移才發現?胃癌轉移,都有哪些途徑?醫生詳細解讀
    慢性萎縮胃炎再發展到腸上皮化生，異性增生之後，發展成為胃癌。所以說胃癌也非常容易出現侵襲和轉移。當胃癌出現轉移的時候，會損害我們身體的其他組織。所以要儘早發現，防止肺癌進一步惡化。那麼胃癌一般有哪些轉移途徑呢？
  • 腦科學日報:腸道菌調控交感神經節活動性;儀式感可緩解大腦焦慮
    外周組織相關神經元主要根據胞體的位置進行劃分，可分為內源性 (intrinsic) 及外源性 (extrinsic) 組織相關神經元，前者的胞體在組織內，而後者的胞體在組織外。最近的研究表明具有神經毒性的寡聚體α-syn的細胞間傳播是大腦區域之間疾病傳播的主要模式。本綜述回顧了不同模式的寡聚體α-syn細胞分泌和再攝取的現有證據，包括細胞間直接轉移、朊蛋白樣傳播、外泌體分泌和內吞作用、納米隧道及小膠質細胞介導作用，以便更詳細地了解突觸核蛋白病理學在整個大腦中傳播的模式，為防止疾病進展的治療提供新靶點。
  • 重大發現:科學家發現大腦某個區域可能是引起意識的關鍵
    威斯康星大學（University of Wisconsin）一組研究團隊在實驗猴身上進行了大腦意識的實驗，發現中央外側腦丘（central lateral thalamus）可能是引起「意識」的關鍵區域。其研究結果已發表於期刊——《神經元》（Neuron）上。
  • 最新發現:磷脂DHA可有效保護大腦神經,免受酒精傷害
    說話不順暢、反應遲緩、走路不穩，甚至醉到發酒瘋、記憶斷片？估計很多人都不願回想自己的醉酒經歷。其實，這些都是酒精「上頭」的常見表現。酒精對大腦的影響遠不止暫時的神經興奮，許多研究表明長期酗酒或酒精攝入過量會對大腦結構和神經元功能造成永久性損傷，增加發生認知障礙和痴呆的風險。
  • 未來腦科學與轉化醫學研究熱點:外周臟器與大腦的神經「對話」
    圖1 病毒示蹤標記從心臟、肺、腸道到中樞神經系統的投射基於利用病毒示蹤技術揭示多個外周器官與大腦之間的神經投射，取得系列重要進展，2020年5月3日《Journal of Neuroscience Methods》在線發表了華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院項紅兵教授作為通訊作者
  • PLoS Pathog:首次揭示奧羅普切病毒在人細胞中的複製機制
    奧羅普切病毒感染的症狀類似於登革熱病毒感染引起的登革熱，主要包括關節疼痛、關節痛、眼後疼痛和高燒。與登革熱不同之處在於，在大約一半的奧羅普切病毒感染病例中，這種疾病在症狀改善之後復發。奧羅普切病毒是由一種被稱作Culicoides paraenses的蠓科小蠅傳播的。據估計，在巴西亞馬遜地區的村莊和城鎮爆發了50萬例病例，但是這種病毒也已出現在該國的其他地區。