阻斷HIV重新激活——從大腦中的微小顆粒到細(xì)胞。圖片來(lái)源：Naush

紅楓灣APP：紐約醫(yī)學(xué)院、西南國(guó)家靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究中心和愛荷華大學(xué)的研究人員聯(lián)合在《分子精神病學(xué)》發(fā)表了一篇新論文，揭示了大腦化學(xué)物質(zhì)能夠重新激活或抑制潛伏HIV的分子機(jī)制。

該研究團(tuán)隊(duì)已專注研究細(xì)胞外顆粒（EPs）多年，并在其組成及其在宿主健康和疾病中的作用方面取得了關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)。

EPs是細(xì)胞向周圍環(huán)境釋放的小分子包裹體，分為細(xì)胞外囊泡（被膜包裹，EVs）和細(xì)胞外凝聚物（無(wú)膜包裹，ECs）。

對(duì)獼猴腦ECs的廣泛分析

研究團(tuán)隊(duì)首先要從未感染或感染了猴免疫缺陷病毒（SIV，靈長(zhǎng)類動(dòng)物HIV等效病毒）的獼猴大腦中提取EPs。

分離EPs頗具挑戰(zhàn)性——該領(lǐng)域尚無(wú)統(tǒng)一的分離方法。

EVs和ECs的物理化學(xué)性質(zhì)存在重疊，二者的分離難度更大，卻也至關(guān)重要——只有正確分離，才能將生物學(xué)功能歸因于正確的顆粒類型。

為有效在獼猴大腦中分離EPs，研究人員開發(fā)了一種名為純化液相色譜法（PPLC）的新分離法。該方法能更可靠地分離目標(biāo)顆粒，顯著減少了常見的操作問題。

研究使用PPLC從三組恒河猴的基底神經(jīng)節(jié)（大腦的一部分）組織中分離出ECs：

①慢性SIV感染且未接受治療

②慢性SIV感染且接受大麻素（D9-THC）治療

③未感染的對(duì)照組

研究團(tuán)隊(duì)將提取到的ECs儲(chǔ)存在-80℃環(huán)境，并基于此開展了不同的實(shí)驗(yàn)和分析。試驗(yàn)分為兩個(gè)階段：

①探索分離出的ECs的功能

·將原代人外周血單核細(xì)胞（PBMCs）和各種細(xì)胞系【TZM-GFP細(xì)胞、HIV-1感染的U937細(xì)胞（U1）、J-Lat GFP細(xì)胞、J-Lat Tat-GFP細(xì)胞、人小膠質(zhì)細(xì)胞、Huglia細(xì)胞（HC69）、CEMx174細(xì)胞、Raji細(xì)胞和Akata細(xì)胞】用ECs處理，以評(píng)估各種宿主細(xì)胞反應(yīng)。

·為了研究ECs的功能，研究人員使用了多種實(shí)驗(yàn)室測(cè)試來(lái)測(cè)量不同指標(biāo)。這些測(cè)試包括檢查細(xì)胞是否實(shí)際吸收了ECs、評(píng)估它們是否損害或殺死細(xì)胞的分析，檢測(cè)多核巨細(xì)胞（合胞體，其形成是HIV活躍復(fù)制與擴(kuò)散的重要標(biāo)志）形成情況的實(shí)驗(yàn)。

·開展HIV細(xì)胞間傳播效率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，以確定該凝聚體是否會(huì)促進(jìn)病毒傳播。

·觀察ECs是否重新激活了從HIV陽(yáng)性患者體內(nèi)提取的免疫細(xì)胞中的潛伏病毒庫(kù)。

②評(píng)估這些顆粒對(duì)宿主細(xì)胞的影響

·進(jìn)行分子水平實(shí)驗(yàn)，從分子層面評(píng)估ECs對(duì)宿主細(xì)胞的影響。研究人員提取了細(xì)胞中的總RNA、總蛋白和澄清培養(yǎng)上清液進(jìn)行了以下檢測(cè)：使用細(xì)胞因子陣列/免疫檢測(cè)進(jìn)行分泌組分析、流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）、蛋白質(zhì)印跡分析、實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR）和RNA測(cè)序（RNA-Seq）。

·在第二輪試驗(yàn)中，從宿主ECs的細(xì)胞中提取了特定物質(zhì)，以探究這些顆粒如何影響基因活動(dòng)、蛋白質(zhì)生成和免疫信號(hào)傳導(dǎo)。

·使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)分析他們收集的所有數(shù)據(jù)，識(shí)別數(shù)據(jù)集中的特征并得出有意義的見解。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)及對(duì)HIV治療的潛在影響

·從未治療過的SIV感染獼猴大腦中提取的ECs，會(huì)強(qiáng)烈重新激活潛伏病毒庫(kù)，增加病毒基因的活性、蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，并加速病毒在細(xì)胞間傳播。

·從接受大麻素治療的感染獼猴大腦中提取的ECs，能抑制病毒重新激活。

·以往研究表明，大麻素已被證明能抑制神經(jīng)炎癥；大麻素能通過EVs發(fā)揮類似的抗炎作用。該研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，從恒河猴大腦（基底神經(jīng)節(jié)）中分離出的ECs也具有這種抗炎作用，而且大麻素能調(diào)節(jié)ECs的成分，從而對(duì)潛伏HIV病毒庫(kù)產(chǎn)生影響。

總體研究結(jié)果表明，大腦的化學(xué)物質(zhì)，特別是ECs，確實(shí)在重新激活或抑制潛伏HIV方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。未來(lái)，該研究成果有望為開發(fā)新的藥物和治療干預(yù)措施鋪平道路，助力更好地控制，甚至治愈HIV感染。

研究人員表示，我們已明確“ECs能調(diào)節(jié)大腦中的HIV病毒庫(kù)”，并正在研究其作用背后所涉及的機(jī)制。此外，我們還對(duì)EPs在大腦衰老和神經(jīng)退行性變中的作用感興趣，并正在開發(fā)一種以ECs為載體的藥物遞送系統(tǒng)。

更多信息：

·Wasifa Naushad et al, Extracellular condensates (ECs) are endogenous modulators of HIV transcription and latency reactivation, Molecular Psychiatry (2025). DOI: 10.1038/s41380-025-03354-w.

·這篇最新論文的靈感來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）項(xiàng)目資助申請(qǐng)的反饋：一位審稿人在肯定我們有關(guān)凝聚物的數(shù)據(jù)時(shí)，建議我們關(guān)注其在大腦HIV病毒庫(kù)中所起的作用。該研究結(jié)果正是這一建設(shè)性建議的產(chǎn)物。

雜志信息：Molecular Psychiatry