Cell：基因的随机表达驱使HIV潜伏

　　

生物通报道：霍华德休斯医学院的一项新研究表明基因表达的随机波动对感染了HIV（人类免疫缺陷病毒）的细胞的命运的影响程度远比先前所想的要大。通过将HIV的复制周期实验与统计相结合，研究人员发现证据证明这种病毒可以利用细胞的随机分子行为从而在一些细胞中潜伏。

HIV在重新制造新病毒之前能够在细胞中潜伏若干年。潜伏性被认为是药物无法将HIV从病人体内根除的最大的原因。新的发现将有助于研究人员设计出新的、更有效的缓解或中止HIV复制进程的药物。研究的结果公布在7月29日的Cell上。

通常，HIV在身体的白细胞中迅速扩增，但是在一些细胞中，这种病毒会停止复制并进入休眠状况。研究人员一直很疑惑HIV是如何作出进入潜伏状况或继续在特定细胞复制的决定的。新的研究结果表明任何被感染的细胞都可能走这两条路中的一条。

二十世纪90年代，Arkin发现病毒基因表达的随机波动能够影响一种细菌病毒的潜伏性。在这个发现的激励下，Weinberger想看看HIV中是否也存在这种过程。

Weinberger、Arkin和他们的同事创造出了一种HIV-1载体模型——一种能够进入人类细胞并携带HIV复制机器的一个关键成分Tat基因的病毒。Tat促进HIV的整个基因组的转录。如果一个细胞没有Tat，那么HIV基因组就可能保持在未转录状态并且无法复制从而病毒变为潜伏。

在研究人员用他们的病毒载体感染培养的人类细胞时，他们发现最初表达低水平病毒的细胞很不稳定：在数天后，所有细胞或表达高病毒水平或根本没有表达病毒。

当Weinberger获得一个具有低水平病毒的被感染人类细胞并让它进行自我扩增后，他发现这个细胞的后代的行为并不相同——一些表达高水平的病毒，而另外一些则关闭表达。

遗传上等同的细胞的命运的不同与“基因表达的随机波动控制着细胞命运”的观点相一致。研究人员创造出一种计算机程序从而构建出病毒在不同细胞条件下发生的状况的模型。

在16个被检测的模型中，只有一个模型产生的结果与实验观察的情况想匹配。在这个模型中，HIV的RNA进入寄主细胞后被反转录为DNA，接着在病毒结合到寄主基因组中前，少量的Tat被制造出来。

Tat必须在促进HIV转录前经过化学修饰，并且细胞中随机的热波动能够影响这些化学修饰的发生与否和发生时间。由于Tat的正向反馈环，这些波动能够被放大并能导致差异很大的、质变的行为。

研究人员希望这些对HIV潜伏的分子基础的研究将能够促进缓解或者中止疾病恶化的新药物或疗法的诞生（生物通记者杨淑娟）。