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整合素α4β7增加T细胞对HIV-1的易感性

    美国学者Claudia Cicala等发现了一种新的CD4⁺T细胞亚群,它们高度表达人类免疫缺陷病毒1(HIV-1)受体――整合素α₄β₇(integrin α₄β₇)分子。这类细胞非常容易被HIV-1感染且有利于HIV-1的复制。HIV-1进入人体后,整合素α4β7与HIV-1 gp120结合,可以增加HIV-1与CD4⁺T细胞的结合并将病毒引导至消化道,特别是肠相关淋巴组织(gut-associated lymphoid tissue,GALT)当中,病毒在GALT内大量复制,杀伤CD4⁺T细胞,引起免疫缺陷。

    在GALT中,CD4⁺T细胞表面高度表达α4β7分子,而在新鲜分离出来的循环T细胞当中,只有一小部分高度表达α4β7分子。大多数α4β7分子在T细胞表面以一种非活化的形式存在。将循环T细胞与视黄酸在体外共同培育就可以诱导它出现肠道免疫细胞表型,即α4β7的表达升高。利用HIV-1感染培养后的T细胞,被感染的细胞多数为高表达α4β7的表型——α4β7high T细胞。随着时间的推移,α4β7high T细胞逐渐减少甚至消失,病毒的复制转移至低表达α4β7和不表达α4β7的T细胞当中,研究者推测原因在于病毒复制导致α4β7high CD4⁺T大量细胞死亡,使HIV-1转移至其他T细胞中进行复制。

    既往研究提示,树突状细胞可能促进HIV-1的迁移和感染,但在本研究中,学者们并没有发现该作用。他们发现α4β7能够促使HIV-1在体外感染活化的T细胞。在培养基中加入α₄的单克隆抗体,阻断gp120同α₄β₇的结合,病毒感染和扩增的速度明显降低。

    影响HIV优先感染α4β7high CD4⁺T细胞的因素有多种,重点之一在于多数α4β7high CD4⁺T细胞的代谢非常活跃,这些细胞膜表面高度表达CCR5和α4β7,而CCR5和α4β7又与CD4分子紧密结合。免疫荧光检测显示,α4β7、CD4和CCR5分子均以集落形式存在于CD4⁺T细胞表面,α4β7和CD4分子之间的距离很近,其中β7分子可以与CD4分子协同沉淀,提示两者之间的距离小于1.2nm。HIV-1包膜糖蛋白gp120与α4β7的结合可使淋巴细胞功能相关抗原-1被快速激活,促进HIV-1在细胞间的传播。

    因此,表达α4β7的CD4⁺T细胞是一类易于被HIV-1感染,HIV-1能在其内迅速扩增的细胞亚群。在结肠和直肠活检标本中,代谢和增殖最活跃的CD4⁺T细胞均表达α4β7。由于与CD4分子距离非常近,α₄β₇分子在HIV-1与肠道粘膜CD4的相互作用中发挥了类似桥梁的作用。(编译:方笋)

参考文献:《Proceedings of the National Academy of Sciences》2009;106:20877-20882

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