來源:人民網(wǎng)—科學(xué)時報
近日,在國家自然科學(xué)基金和“973”項目的支持下,中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員鄭永唐學(xué)科組和宿兵學(xué)科組合作,發(fā)現(xiàn)在舊大陸猴平頂猴對HIV-1易感的重要分子機制,并首次發(fā)現(xiàn)新型天然免疫分子mnTRIMCyp。
此項研究進一步闡明了天然免疫分子TRIM5α限制HIV-1感染和復(fù)制的作用機制,也為國際HIV/AIDS研究廣泛關(guān)注的HIV/AIDS非人靈長類動物模型建立提供了重要思路。
據(jù)悉,艾滋病在我國呈加速流行趨勢。據(jù)衛(wèi)生部公布的數(shù)據(jù),截至2007年10月底,中國內(nèi)地累計報告HIV感染者223501例,其中AIDS患者62838例,死亡22205例。累計報告HIV感染者超過萬例的有云南、河南、新疆、廣西和廣東五省(區(qū))。
因此,我國應(yīng)該加強HIV/AIDS預(yù)防、診斷及治療的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。在防治艾滋病的研究中,理想的動物模型對于研究AIDS的病理學(xué)、診斷學(xué)、抗病毒藥物及疫苗的開發(fā)具有重要作用。
非人靈長類動物是研究HIV/AIDS的最好模型,但由于種種困難,目前國際上尚未建立理想的動物模型。新大陸猴除鷹猴外均可感染HIV-1,但新大陸猴中的所有種類均為珍稀保護動物,資源極其匱乏。舊大陸猴的資源相對豐富,但只有平頂猴可以感染HIV-1并伴有AIDS樣癥狀發(fā)生。
近來研究發(fā)現(xiàn),舊大陸猴中天然免疫分子TRIM5α可以強烈地限制HIV-1的復(fù)制,這正好解釋了為何幾乎所有的舊大陸猴均不能感染HIV-1。然而,平頂猴是舊大陸猴中唯一可以感染HIV-1的靈長類動物,其原因到目前尚未揭曉。
TRIM5α蛋白是靈長類動物中最重要的具有限制HIV-1、N-MLV、EIAV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的廣譜天然免疫因子之一。然而,TRIM5α對逆轉(zhuǎn)錄病毒限制作用的機制仍不完全清楚。細(xì)胞質(zhì)親環(huán)蛋白(CypA)是一種肽基-脯氨酰順反異構(gòu)酶。
在人的細(xì)胞內(nèi),CypA可以與HIV-1的Gag蛋白結(jié)合進入病毒顆粒,從而促進HIV-1的復(fù)制,從而阻止限制因子對病毒的作用。在新大陸猴中,唯一不感染HIV-1的鷹猴細(xì)胞中存在的TRIM5α-CypA融合蛋白介導(dǎo)了抗HIV-1的作用。
鄭永唐學(xué)科組和宿兵學(xué)科組在對抗HIV-1天然免疫分子TRIM5α的分子進化與限制HIV-1感染和復(fù)制的機制研究中發(fā)現(xiàn),在舊大陸猴平頂猴中,CypA的cDNA通過逆轉(zhuǎn)座機制插入至TRIM5基因座,形成了TRIM5-CypA融合基因。該融合基因蛋白產(chǎn)物不能限制HIV-1的感染和復(fù)制,這可能是平頂猴對HIV-1易感的重要分子機制之一。
這是首次發(fā)現(xiàn)在舊大陸猴中唯一可感染HIV-1的平頂猴細(xì)胞中存在不同于鷹猴的新型TRIM5α-CypA融合基因,這兩種不同融合模式和優(yōu)勢表達(dá)剪切體的融合天然免疫分子可能是導(dǎo)致這兩個物種對HIV-1易感性截然不同的原因。
通過研究平頂猴融合蛋白mnTRIMCyp與HIV-1感染的作用,將有助于深入了解TRIM5α的作用機制及CypA在HIV-1感染中的影響,為開發(fā)基于天然免疫分子的抗HIV藥物和建立合適AIDS靈長類動物模型提供了科學(xué)依據(jù)和研究思路。該新型天然免疫分子mnTRIMCyp為首次發(fā)現(xiàn),未見國內(nèi)外其他文獻(xiàn)報道。
目前,該研究將在發(fā)現(xiàn)平頂猴細(xì)胞內(nèi)存在一個新型天然免疫分子mnTRIMCyp的前期研究工作基礎(chǔ)上,明確TRIM5α和CypA在HIV感染復(fù)制中的限制作用機制,國際著名刊物《艾滋病》(AIDS)發(fā)表了該項研究結(jié)果。(記者 張雯雯)