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为探究 HIV-1 C 亚型 Nef 介导 SERINC3 下调的遗传决定因素,以及该下调在疾病进展中的作用和对 Nef 整体功能的贡献,研究人员测量 107 个参与者来源的 Nef 克隆的 SERINC3 下调活性,结果发现其与疾病进展标志物无显著关联,但对 Nef 整体功能有重要贡献123。
在艾滋病(AIDS)的研究领域,人类免疫缺陷病毒(HIV)的研究一直是热点。HIV-1 的 Nef 蛋白在病毒致病和疾病进展过程中扮演着重要角色,它能够下调宿主细胞表面的多种分子,其中包括限制因子丝氨酸整合蛋白 3(SERINC3)和丝氨酸整合蛋白 5(SERINC5),这一过程可显著增强 HIV-1 的感染性。然而,目前对于影响 SERINC3 下调的自然 Nef 多态性的研究,远不如对 SERINC5 下调的研究深入,尤其是在 HIV-1 C 亚型感染方面,存在明显的研究空白。
为填补这一空白,来自南非夸祖鲁 - 纳塔尔大学艾滋病发病机制项目、加拿大西蒙弗雷泽大学等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Virology Journal》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,选取来自不同队列(博茨瓦纳的 Tshedimoso 队列、南非德班的 HIV 发病机制项目急性感染队列、南非夸祖鲁 - 纳塔尔省的 Tenofovir Gel Research for AIDS Prevention Science 队列)的 107 名未接受抗逆转录病毒治疗且感染 HIV-1 C 亚型的患者,获取其体内的 Nef 克隆4;然后,利用基于流式细胞术的检测方法,测量这些 Nef 克隆的 SERINC3 下调活性;接着,通过密码子逐位 Mann-Whitney U 检验等统计分析方法,确定与 SERINC3 下调活性显著相关的 Nef 氨基酸;最后,运用线性回归和分位数回归等方法,分析 SERINC3 下调活性与疾病进展标志物以及 Nef 整体功能之间的关系。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- SERINC3 下调活性的测量:研究人员对 107 个 Nef 克隆的 SERINC3 下调活性进行测量,发现该检测具有良好的重复性,且不同队列间的 SERINC3 下调活性无显著差异,参与者来源的克隆下调 SERINC3 的能力各不相同,其活性中位数为 58%(四分位距 26 - 89.1%)。同时,SERINC3 下调活性与 SERINC5 下调活性及 CD4 下调活性呈适度正相关,但与 HLA-I 下调和 T 细胞受体(TCR)信号改变活性无相关性56。
- 序列 - 功能分析:通过序列 - 功能分析,研究人员鉴定出 30 个与 SERINC3 下调活性改变显著相关的氨基酸,其中 63% 位于 Nef 的 N 端结构域(残基 1 - 57)。在该区域,前 12 个密码子与 SERINC3 下调活性的改变关联最为显著。定点诱变实验进一步验证了部分突变对 SERINC3 下调活性的影响,且这些突变对 SERINC5 下调活性无显著影响78。
- 与疾病进展的关系:研究表明,SERINC3 下调与病毒载量设定点和 CD4+ T 细胞下降率均无显著关联,这意味着虽然 Nef 介导的 SERINC3 下调可增强病毒粒子的感染性,但在 HIV-1 疾病进展过程中,它并非一个关键的决定因素9。
- 对 Nef 整体功能的贡献:研究发现,SERINC3 下调是 Nef 整体功能(通过 E 值衡量)的重要预测指标。在单变量和多变量分析中,SERINC3 下调活性与 Nef 的 E 值均显著相关,这表明它对 Nef 的整体功能和适应性有重要贡献101112。
综合研究结论和讨论部分,该研究明确了 HIV-1 C 亚型 Nef 介导 SERINC3 下调的遗传决定因素,虽然 SERINC3 下调与疾病进展标志物无明显关联,但它在 Nef 的整体功能中起着不可忽视的作用。这一成果有助于深入理解 Nef 蛋白的多种活性以及其在 HIV 感染过程中的复杂机制,为基于减毒的疫苗设计提供了重要的理论依据,有望推动针对 Nef 区域的治疗方法和疫苗的合理设计,从而为艾滋病的防治开辟新的方向。