PNAS破译艾滋病病毒的作战计划

来自Los Alamos国家实验室和宾夕法尼亚大学的科学家们，在一项新研究中确定了艾滋病病毒传播性HIV-1从前未知的特性。从一名慢性感染者处成功传播到新个体体内，这些HIV-1病毒显著抵抗了初始感染时强有力的人类免疫反应机制，且它们覆盖着更大数量的包膜蛋白，从而帮助了它们接近并进入到宿主细胞中。

这些研究结果将有助于疫苗设计和解读疫苗实验，并提供关于病毒/宿主感染动态基础生物学的新认识。相关论文发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。

在每次艾滋病感染的过程中，HIV-1病毒都会在感染者体内发生演变以逃避宿主天然免疫应答，适应感染个体体内的局部环境。由于HIV演变非常迅速且广泛，每个个体在感染的数年时间内都会获得并潜藏一组复杂，且非常多样的病毒。然而当HIV通过伴侣向新个体传播时，在伴侣体内一组多样的病毒中，通常只有一种病毒会被传播建立新的感染。

新研究发现了能够将成功转移到新宿主的那些特定病毒，与存在于慢性感染个体内的大量病毒群，区别开来的特异性特征。

“这些能够突破传播障碍感染新个体的病毒尤其具有传染性，且适应性强。通过这项研究，我们现在更好地了解了决定这种适应性的生物学，”Los Alamos国家实验室科学家Bette Korber说。

研究小组希望通过研究确定，与那些通常从长期慢性感染者处分离出的病毒相比，成功传播至新患者的病毒是否可能共享了一些独特的生物学性质。为此，宾夕法尼亚大学研究小组克隆了来自急性感染的一组完整病毒和来自慢性感染者的一组病毒，通过测量有可能与病毒成功建立新感染相关的病毒数量，来确定它们的特征。他们发现了一些明显的相关性。例如，传播病毒更加具有传染性，每个病毒包含更多的保护性“包膜”；包膜是病毒利用进入宿主细胞的蛋白。

研究小组还发现了另一个有趣的特性，其有可能是新病毒感染一种普遍特征：传播HIV能够在存在α-干扰素的条件下良好地复制和生长。生成α-干扰素是人体对一种新感染做出先天免疫反应的一部分。新病毒感染一旦在我们体内启动，感染部位的局部免疫系统就会开始分泌称作细胞因子的分子。细胞因子具有普遍的抗病毒活性，能够抑制新感染病毒生成。α-干扰素是其中一种强有力的细胞因子。

在HIV感染的早期，这一先天免疫反应会提升到称作“细胞因子风暴”（ cytokine storm）的激烈水平，然后在感染过程中逐步回落。一种新传播HIV要成功建立感染，它必须在面对这种细胞因子风暴的情况下，在新宿主中生长和扩增。尽管典型慢性病毒对于α-干扰素敏感，且受到其抑制，传播HIV-1却能够在存在α-干扰素的条件下良好的生长。