Nature新研究破解艾滋病谜题

发布于本周《自然》（Nature）杂志上的一篇论文中，研究人员揭示了一些HIV携带者永远不会出现艾滋病症状的原因。生物学家们发现一种称作人类Schlafen 11的基因生成的蛋白可通过阻断宿主细胞合成病毒蛋白的能力在感染人类细胞中抑制HIV复制。

　　

生物通报道  来自加州大学圣地亚哥分校的生物学家们解开了一种人类基因的抗病毒机制，或可解释相比其他人，一些HIV感染者的血液中具有更高数量病毒的原因。

他们的研究结果详细描述在发布于本周《自然》（Nature）杂志上的一篇论文中，还有可能揭示一些HIV携带者永远不会出现艾滋病症状的原因。生物学家们发现一种称作人类Schlafen 11的基因生成的蛋白可通过阻断宿主细胞合成病毒蛋白的能力在感染人类细胞中抑制HIV复制。

研究小组的领导者、加州大学圣地亚哥分校生物学教授Michael David 说：“一些HIV携带者快速形成了艾滋病，而另一些数十年呈HIV阳性却从未真正出现任何的疾病症状。目前尚不清楚其原因，但有一种可能是像在许多其他的病毒限制性因子中一样，这种蛋白的遗传变异导致了对于病毒易感性的差异。”

由于人类Schlafen 11特异性阻断HIV蛋白的合成，研究人员正在开展进一步的研究看看人类Schlafen 11基因的变异是否与HIV感染个体的疾病进程相关。如果确实是如此，这一研究发现有可能在某天导致开发出HIV感染个体的新诊断测试，告知他们形成艾滋病的可能性，更好的情况是开发出可以永久防止HIV感染个体形成艾滋病的治疗性药物。

David说：“在不影响细胞蛋白质合成的情况下，如果人类细胞有可能能够抑制病毒程序的合成，那么药物也有可能能够做到这一点。但我们的研究发现还仅仅是冰山一角。还有很多的功能要做。这将是否具有诊断或治疗价值还有待观察。”

Schlafen 11是人类六个基因和小鼠九个基因家族中的成员，在哺乳动物中这些基因被诱导对各种感染，尤其是导致称作干扰素的抗病毒蛋白释放的感染做出反应。第一个Schlafen基因是在1998年由加州大学圣地亚哥分校的生物学教授Steve Hedrick所发现。

David说在发现人类Schlafen 11的独特作用之前他的实验室在过去的8年里一直在试图弄清楚其在人类细胞中的角色。他补充说当实验室的项目科学家李曼青（Manqing Li，生物通音译）发现在实验室用于生成大量病毒的细胞系中人类Schlafen 11缺失时，引起了他们极大的兴趣。“当我们将Schlafen 11放回到细胞系中，90%以上的病毒产量受到抑制，”David说。这证实该基因对于抑制病毒复制至关重要。

David说尽管Schlafen基因为人们所知已有多年，他的实验室的发现首次在分子水平上揭示了它们的运作机制。研究小组现在正与几个团队合作确定是否有其他的人类Schlafen基因具有对抗如流感病毒和登革热病毒的其他病毒的效应。

研究人员也正在与监管包含成千上万HIV感染个体DNA样本组织银行的科学家们展开协作确定人类Schlafen 11基因中的遗传序列变异是否可能与这些个体的临床症状形成有关。David的研究小组是称作HIV免疫网络团队（HINT）的协作的一部分，获得美国国立卫生研究所下属国立变态反应与传染病研究所（NIAID）的资金资助，“利用系统生物学方法来揭示抵御HIV-1感染的早期免疫反应的机制以期阻断病毒。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Codon-usage-based inhibition of HIV protein synthesis by human schlafen 11

In mammals, one of the most pronounced consequences of viral infection is the induction of type I interferons, cytokines with potent antiviral activity. Schlafen (Slfn) genes are a subset of interferon-stimulated early response genes (ISGs) that are also induced directly by pathogens via the interferon regulatory factor 3 (IRF3) pathway1. However, many ISGs are of unknown or incompletely understood function. Here we show that human SLFN11 potently and specifically abrogates the production of retroviruses such as human immunodeficiency virus 1 (HIV-1). Our study revealed that SLFN11 has no effect on the early steps of the retroviral infection cycle, including reverse transcription, integration and transcription. Rather, SLFN11 acts at the late stage of virus production by selectively inhibiting the expression of viral proteins in a codon-usage-dependent manner. We further find that SLFN11 binds transfer RNA, and counteracts changes in the tRNA pool elicited by the presence of HIV. Our studies identified a novel antiviral mechanism within the innate immune response, in which SLFN11 selectively inhibits viral protein synthesis in HIV-infected cells by means of codon-bias discrimination.