阻斷HIV重新激活——從大腦中的微小顆粒到細胞。圖片來源：Naush

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

該研究團隊已專注研究細胞外顆粒（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是細胞向周圍環(huán)境釋放的小分子包裹體，分為細胞外囊泡（被膜包裹，EVs）和細胞外凝聚物（無膜包裹，ECs）。

對獼猴腦ECs的廣泛分析

研究團隊首先要從未感染或感染了猴免疫缺陷病毒（SIV，靈長類動物HIV等效病毒）的獼猴大腦中提取EPs。

分離EPs頗具挑戰(zhàn)性——該領域尚無統(tǒng)一的分離方法。

EVs和ECs的物理化學性質(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未感染的對照組

研究團隊將提取到的ECs儲存在-80℃環(huán)境，并基于此開展了不同的實驗和分析。試驗分為兩個階段：

①探索分離出的ECs的功能

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

·為了研究ECs的功能，研究人員使用了多種實驗室測試來測量不同指標。這些測試包括檢查細胞是否實際吸收了ECs、評估它們是否損害或殺死細胞的分析，檢測多核巨細胞（合胞體，其形成是HIV活躍復制與擴散的重要標志）形成情況的實驗。

·開展HIV細胞間傳播效率檢測實驗，以確定該凝聚體是否會促進病毒傳播。

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

②評估這些顆粒對宿主細胞的影響

·進行分子水平實驗，從分子層面評估ECs對宿主細胞的影響。研究人員提取了細胞中的總RNA、總蛋白和澄清培養(yǎng)上清液進行了以下檢測：使用細胞因子陣列/免疫檢測進行分泌組分析、流式細胞術(shù)檢測、酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）、蛋白質(zhì)印跡分析、實時定量聚合酶鏈反應（RT-qPCR）和RNA測序（RNA-Seq）。

·在第二輪試驗中，從宿主ECs的細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、蛋白質(zhì)生成和免疫信號傳導。

·使用統(tǒng)計技術(shù)分析他們收集的所有數(shù)據(jù)，識別數(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，會強烈重新激活潛伏病毒庫，增加病毒基因的活性、蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，并加速病毒在細胞間傳播。

·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，從而對潛伏HIV病毒庫產(chǎn)生影響。

總體研究結(jié)果表明，大腦的化學物質(zhì)，特別是ECs，確實在重新激活或抑制潛伏HIV方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。未來，該研究成果有望為開發(fā)新的藥物和治療干預措施鋪平道路，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”，并正在研究其作用背后所涉及的機制。此外，我們還對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自美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）項目資助申請的反饋：一位審稿人在肯定我們有關(guān)凝聚物的數(shù)據(jù)時，建議我們關(guān)注其在大腦HIV病毒庫中所起的作用。該研究結(jié)果正是這一建設性建議的產(chǎn)物。

雜志信息：Molecular Psychiatry