艾滋病病毒很狡猾，它們會(huì )將遺傳物質(zhì)插入感染T細胞的DNA內，形成“病毒庫”并以休眠的狀態(tài)長(cháng)期存在于患者體內。這些潛伏的病毒是抗艾滋的重中之重。近期，科學(xué)家們找到了決定HIV自身保持活躍或者休眠狀態(tài)的分子機制。這有望帶來(lái)新的治療方案，促使病毒“永不蘇醒”。
相關(guān)研究以“A Post-Transcriptional Feedback Mechanism for Noise Suppression and Fate Stabilization”為題發(fā)表在《Cell》期刊。來(lái)自于Gladstone研究所的科學(xué)家們認為，借助這一最新發(fā)現的機制，HIV可以在活躍、休眠之間找到平衡，從而在不穩定的宿主環(huán)境內‘侵奪陣地’。
Gladstone研究所細胞回路中心的主任Leor S. Weinberger表示，這一研究或許還可以解釋其他細胞的命運決策機制，例如干細胞（是繼續維持干細胞特性還是分化成特定的細胞）。
1.“病毒庫”
HIV一旦入侵人體，就會(huì )將其遺傳物質(zhì)插入到宿主免疫細胞的DNA中，從而迫使宿主細胞完成病毒的復制。然而，一些藏匿的病毒并不會(huì )選擇消滅宿主細胞，相反，它們會(huì )進(jìn)入休眠狀態(tài)。這一“病毒庫”可以潛伏很長(cháng)的時(shí)間。
目前的艾滋病治療策略可以有效減少體內活躍病毒的數量，但是，卻不擅長(cháng)對抗潛伏的艾滋病毒。所以，一旦治療停止，休眠的病毒極容易卷土重來(lái)。這也是艾滋病尚且不能治愈的關(guān)鍵原因之一。
在之前的研究中，Leor S. Weinberger團隊發(fā)現，潛伏的HIV“并非偶然”，而是一種深思熟慮的“生存策略”。
這一策略對于病毒而言有“進(jìn)化優(yōu)勢”，因為HIV最初進(jìn)入人體的位置，并沒(méi)有多少免疫細胞可供它入侵。如果此時(shí)病毒全部激活并消滅免疫細胞，就不會(huì )有剩余的免疫細胞用于繼續感染。
2.HIV利用“基因表達噪聲”
休眠的病毒庫一旦進(jìn)入有更多目標細胞的組織區域，會(huì )“蘇醒”從而確保更大的存活機會(huì )和持續的感染。Leor S. Weinberger團隊發(fā)現，HIV維持這一選擇（活躍or休眠）依賴(lài)于細胞內一個(gè)正?，F象——“基因表達的隨機波動(dòng)”（random fluctuations in gene expression，也稱(chēng)噪聲）。
正是因為“噪聲”的存在，兩個(gè)遺傳物質(zhì)完全相同的細胞在同一蛋白表達上會(huì )出現量的不同。這一差異足以影響細胞的功能和命運。
HIV在宿主細胞內的表達機制屬于“選擇性連接”（alternative splicing），一種能夠讓HIV剪切遺傳物質(zhì)、并隨機組合的機制。
3.低效的基因連接
在最新的研究中，研究人員觀(guān)察了HIV感染的單個(gè)細胞。他們發(fā)現，病毒能夠用一種選擇性連接的方式控制基因表達的噪聲，從而決定宿主細胞的命運——是處于活躍狀態(tài)還是休眠狀態(tài)。
而且，這一連接模式發(fā)生在轉錄后，且非常低效，以便HIV更好地控制保持活躍與否的決策。如果HIV連接機制效率增加，反而會(huì )產(chǎn)生更少的活性病毒。
研究人員認為，借助這一機制，提高HIV連接效率，就有機會(huì )將將HIV一直維持在休眠狀態(tài)，從而遏制住病情。這將是對抗艾滋病的不同思路。
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