男性精液使艾滋病毒更具效力

肽組分將病毒帶入粘膜細胞,使感染力提高高達10萬倍

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超過80%的人類免疫缺陷病毒(HIV)感染是透過性交傳播的。研究人員可能已經發現了至少一個原因。根據發表在《細胞》雜誌上的一項新研究,人類精液中的一種成分可能透過靶向免疫系統細胞來促進病毒的傳播,在某些情況下使病原體的毒性提高高達10萬倍。

德國科學家團隊最初的目的是確定精液是否含有抑制HIV感染的因素。“我們沒有預料到會發現增強劑,我們對這種強度更加驚訝,”報告的共同作者,德國烏爾姆大學診所的病毒學家Frank Kirchhoff說。“大多數增強劑的效果可能只有兩到三倍,但這裡的效果令人驚訝——超過50倍,在某些情況下,超過10萬倍。”

艾滋病毒,即導致艾滋病的病毒,自1981年在人類中發現以來,已在全球感染了6000萬人(導致2500萬人死亡)。陰道性交的傳播率估計為每200到2000次性行為發生一次。在非洲,60%的新感染髮生在與HIV陽性男性發生過性行為的女性身上。


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Kirchhoff和他的團隊篩選了精液中發現的900種蛋白質中的許多,以尋找HIV傳播的潛在抑制劑和增強劑。發現的增強因子中,有一種叫做前列腺酸性磷酸酶的蛋白質片段,這種蛋白質由前列腺分泌。對精液中肽結構的分析表明,它與類似的片段結合,形成澱粉樣纖維(蛋白質片段的簇,也與阿爾茨海默病等疾病有關)。科學家們將澱粉樣纖維稱為“精液來源的病毒感染增強劑”(SEVI)。研究人員報告說,如果它們不連線成纖維,肽片段就會保持不活躍,並且不會增強病毒傳播。

然而,當組裝起來時,這些纖維就像渡輪一樣,捕獲並將HIV病毒顆粒運送到靶細胞。研究人員發現,摻入精液中的HIV比單獨的病毒更容易感染T細胞和巨噬細胞(被認為是體內感染最初目標的免疫系統細胞)。他們還測試了感染人類扁桃體細胞所需的病毒閾值,注意到在精液存在的情況下,傳播所需的HIV顆粒要少得多。

研究人員將裸病毒和經SEVI處理的HIV都注射到已給予人類免疫系統細胞的大鼠尾部。含有精液成分的HIV在傳播病毒方面有效性高出五倍。在病毒水平較低的情況下(如性交期間),Kirchhoff表示,與單獨的病毒相比,SEVI可以使HIV的傳播可能性提高高達10萬倍。

在與本文一起發表的一篇社論中,博士後研究員Nadia Roan,以及加州大學舊金山分校格萊斯頓病毒學和免疫學研究所的高階研究員Warner Greene寫道:“如果SEVI真的將現實世界中異性戀傳播的HIV增加了幾個數量級,那麼消除這種因子的活性可能會將這些頻率降低到幾乎可以消除精液驅動的HIV傳播的水平。”

但是,其他人說,還需要做更多的工作才能完全理解前列腺酸性磷酸酶在病毒傳播中的作用。“我認為你不能真正對該實驗做出任何解釋,只能說它使病毒在到達靶細胞時更具傳染性……這在粘膜表面非常困難,”倫敦大學聖喬治分校的細胞和分子感染教授Robin Shattock說。北卡羅來納大學教堂山分校醫學院傳染病中心的流行病學家Myron Cohen也表達了同樣的觀點:“我們需要了解關於HIV傳播生物學的每一個細節……;[下一步]合乎邏輯的實驗是在恆河猴模型中證明這在傳播中起作用。”

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