艾滋病里程碑式研究成果：艾滋病毒携带者快速衰老和慢性炎症的根源

在一项针对HIV感染者的开创性研究中，研究人员发现，一种称为中性粒细胞的难以捉摸的白细胞在T细胞功能和计数受损以及病毒常见的相关慢性炎症中发挥作用。

　　

中性粒细胞是人体免疫系统的基本组成部分，也是白细胞数量最多的一种，约占血液循环免疫细胞的60%至80%。然而，研究负责人Shokrollah Elahi说，与其他类型的白细胞不同，中性粒细胞寿命极短，不能像其他免疫细胞一样被冻结或解冻，这使得它们极难检测。

“中性粒细胞可以存活数小时，最多一到两天，”伊拉希说。“人体会产生大量中性粒细胞，它们完成了自己的工作，然后死亡，必须在骨髓中再生。但是，尽管中性粒细胞是血液循环中最丰富的白细胞，它们在艾滋病毒中的作用还没有很好地定义。”

在这项发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上的研究中，伊拉希和他的团队检测了116名艾滋病毒感染者和60名未感染艾滋病毒的人的新鲜血液。他们对两组中性粒细胞中表达的所有基因进行了全面测序，以确定它们之间的差异。

伊拉希说:“我们发现，并非所有艾滋病毒感染者都有类似类型的中性粒细胞。”“随着艾滋病的发展，中性粒细胞变得更活跃、更有效，进而激活身体的T细胞，这可能导致一些与艾滋病感染相关的问题，如炎症和快速衰老。”

伊拉希是妇女儿童健康研究所(Women and Children’s Health Research Institute)、北阿尔伯塔省癌症研究所(Cancer Research Institute of Northern Alberta)和李嘉诚病毒学研究所(Li Ka - Shing Institute of Virology)的成员，她说中性粒细胞的作用就像一个预警系统。当它们发现一个危险的实体，比如入侵的微生物，它们释放蛋白质，向其他免疫细胞发出危险信号。这种激活可能高或低，或强或弱，取决于危险的严重程度和其他免疫细胞的反应。

中性粒细胞释放的蛋白质之一是半乳糖凝集素-9，伊拉希此前认为它与COVID-19患者的严重炎症和细胞因子风暴有关。伊拉希的研究小组报告称，当中性粒细胞感觉到感染等危险时，它们会变得紧张，并释放半乳糖凝集素-9。当这种蛋白质开始充满血液时，它会与不同的免疫细胞相互作用。例如，研究小组发现半乳糖凝集素-9与T细胞发生强烈反应，使它们更容易感染艾滋病毒，从而产生连锁反应，导致超免疫反应和炎症。

伊拉希之前的研究表明，艾滋病毒和某些癌症患者血液中半乳糖凝集素-9水平升高。然而，在这项最新的研究中，他确定了这种蛋白质的主要来源。

他说:“我们第一次发现，通过一种复杂的机制，中性粒细胞膜被半乳糖凝集素-9像毯子一样覆盖。”“当中性粒细胞高度激活时，半乳糖凝集素-9的分泌可以通过与另一种叫做CD44的分子相互作用激活T细胞，然后促进艾滋病患者的慢性炎症。”

伊拉希对中性粒细胞的研究显示，脱落蛋白质(如半乳糖凝集素-9)的“警报”反应与氧化应激有关，在这种状态下，身体无法自然解毒或清除某些对细胞有害的含氧分子。氧化应激被认为在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症、心力衰竭和自闭症等疾病的发展中发挥作用。

根据他的发现，伊拉希说，防止半乳糖凝集素-9脱落可能是减少艾滋病毒感染的许多负面影响的有力工具。他的团队已经通过使用一种叫做根皮素和维生素C的有机抗氧化化合物，在减少氧化应激方面取得了一些进展。

“我们一直在实验室里研究根皮素和维生素C，我们的数据非常有希望，”伊拉希说。“我们知道这两种物质都擅长减少半乳糖凝集素-9的脱落，所以我们相信它们可以防止中性粒细胞的过度激活。我们希望我们的结果将激发对中性粒细胞在其他急性和慢性疾病中T细胞激活中的作用的重新研究。”

伊拉希指出，这项研究强调，对于艾滋病毒携带者或有感染风险的人来说，最重要的是尽快进行筛查。

“如果病毒被及早发现，他们可以接受抗逆转录病毒治疗，那么就可以阻止疾病的进展，并减少许多与晚期艾滋病毒相关的并发症。”

Journal Reference:

1. Garett Dunsmore, Eliana Perez Rosero, Shima Shahbaz, Deanna M. Santer, Juan Jovel, Paige Lacy, Stan Houston, Shokrollah Elahi. Neutrophils promote T-cell activation through the regulated release of CD44-bound Galectin-9 from the cell surface during HIV infection. PLOS Biology, 2021; 19 (8): e3001387 DOI: 10.1371/journal.pbio.3001387