tRNAGly介导HIV感染细胞中前病毒缺失的分子机制研究

本研究揭示了tRNAGly通过自我引发逆转录机制介导HIV前病毒大片段缺失的创新发现。研究人员通过建立HIV MN株感染的Jurkat细胞克隆模型，结合Southern blot和Alu PCR技术，首次证实tRNAGly在3'-LTR侧的整合可导致前病毒失活，为解释PLWH患者中98%缺陷型前病毒的成因提供了新机制。该成果发表于《Retrovirology》，为HIV潜伏库清除策略开发提供了新靶点。

　　

HIV治愈之路的新障碍与突破
在艾滋病治疗领域，抗逆转录病毒治疗(ART)虽能控制病毒复制，但潜伏的前病毒库仍是根治的主要障碍。令人困惑的是，HIV感染者体内约98%的前病毒存在大片段缺失或超突变，仅2%保持完整。传统观点认为这些缺陷源于逆转录过程中的模板切换错误，但美国国家癌症研究所的Corrado Gurgo和Genoveffa Franchini团队在《Retrovirology》发表的研究，揭示了tRNA^Gly介导的前病毒缺失新机制。

研究人员采用HIV MN株感染Jurkat细胞建立克隆模型，通过长达6个月的动态监测发现：随着培养时间延长，病毒表达逐渐下降，这与前病毒DNA缺失密切相关。关键发现是——在表达下降的克隆中，tRNA^Gly分子竟通过自我引发的逆转录机制，以前所未见的方式整合到前病毒3'-末端，导致LTR等重要区域缺失。

关键技术方法
研究运用四类核心技术：1) HIV MN株感染CD4⁺ Jurkat细胞克隆培养体系；2) Southern blot和Alu PCR检测前病毒整合状态；3) 流式细胞术监测CD4表达和p24抗原水平；4) 特异性PCR扩增与测序分析tRNA^Gly整合位点。所有实验均采用配对样本纵向分析。

研究结果
渐进性病毒表达丧失
• 动态监测显示：高表达克隆的p24产量在6个月内下降50%，伴随2-LTR环状DNA减少
• CD4⁺细胞比例持续低于13%，排除未感染细胞过度生长的干扰

整合酶功能完整但前病毒缺失
• 测序证实整合酶(IN)催化三联体(D64/D116/E152)和DNA结合位点(K156/K159)完全保守
• Alu PCR在7个非生产性克隆中检测到0.5 kb IN基因片段，提示渐进性缺失

tRNA^Gly介导的基因组重组
• 染色体X上发现tRNA^Gly整合于前病毒3'-LTR侧翼，保留成熟tRNA特征性CCA末端
• 断裂点存在"TGGGGTGG"序列，类似细菌Chi重组信号
• 5'-前病毒分析显示44 nt重复，3'-端出现5'-gag区片段易位

结论与意义
该研究提出"tRNA炸弹"假说：tRNA^Gly通过三步机制使前病毒失活：1) 非依赖性逆转录形成双链DNA；2) 靶向整合至前病毒侧翼；3) 诱发基因组不稳定导致大片段缺失。这一发现颠覆了传统"逆转录错误导致缺失"的认知，为解释HIV感染者体内缺陷型前病毒优势分布提供了新机制。

更深远的意义在于，tRNA可能代表细胞对抗逆转录病毒的新型武器——病毒劫持tRNA进行复制的同时，细胞可能反利用tRNA诱导病毒基因组解体。该研究不仅为HIV潜伏库研究开辟新方向，也为基于tRNA的基因治疗策略提供理论依据。未来需要探索：1) 该机制在原代细胞中的普适性；2) tRNA^Gly特异性识别机制；3) 相关核酸酶在缺失过程中的作用。