母乳中钙离子与HIV-1母婴传播机制：抗病毒因子缺失促进病毒经乳腺和黏膜上皮细胞转运

本研究针对HIV-1通过母乳喂养母婴传播的机制难题，揭示了母乳中钙离子浓度通过激活PKC和SYT7通路，显著促进病毒在乳腺上皮细胞和婴儿黏膜组织的转运与感染，为阻断HIV母婴传播提供了新的分子靶点和防治策略。

　　

尽管抗逆转录病毒疗法显著降低了HIV-1的母婴传播风险，但母乳喂养仍是艾滋病病毒阳性母亲面临的重要挑战。母乳中含有独特的免疫细胞、蛋白质和必需营养素，对婴儿发育至关重要，尤其在资源有限地区。然而，HIV-1感染的母亲乳汁中既含有游离病毒颗粒，也包含HIV感染的CD4⁺T淋巴细胞和巨噬细胞，这些都可能导致病毒传播。虽然积累的证据表明母乳含有灭活游离HIV的因子，但最新研究发现，24%的HIV阴性捐赠者母乳样本不仅不能灭活病毒，反而促进病毒在婴儿口腔和肠道黏膜上皮细胞的迁移。母乳中钙离子浓度升高和蛋白激酶C激活，可能促进病毒从乳腺上皮细胞释放，并被婴儿扁桃体和肠道上皮细胞快速摄取，这一机制可能显著增加母乳中缺乏抗病毒因子母亲的HIV母婴传播风险。

本研究由加州大学旧金山分校的研究团队开展，论文发表在《Virology》上。研究人员收集了27名HIV阴性健康志愿者的母乳样本，分离母乳细胞，利用极化上皮细胞模型（包括乳腺上皮细胞MECs和扁桃体上皮细胞），通过HIV感染性试验、病毒附着和内化试验、透胞运输试验和胞吐作用试验，结合免疫荧光、Western blot和钙离子浓度测定等技术，系统分析了母乳对HIV-1经上皮细胞转运的影响及分子机制。

1. 母乳对HIV-1在母乳细胞和PBMCs中感染性的影响

研究发现，76%的捐赠者母乳样本完全或部分抑制HIV-1感染匹配的母乳细胞，而24%（BM#2、BM#4、BM#6和BM#13）的样本没有抗病毒活性。无抗病毒活性的母乳样本反而增加了病毒进入CD4⁺T细胞的能力。Western blot分析显示，有抗病毒活性的母乳样本导致HIV包膜糖蛋白gp120出现多个免疫反应片段，表明其结构受损，而无活性样本则保持gp120完整。

2. 极化MECs中HIV-1的基底侧到顶侧运输

极化MECs中，HIV-1_SF33的附着、内化和透胞运输主要发生在基底膜。病毒经基底侧到顶侧透胞后仍能感染单核细胞。母乳样本BM#2和BM#4（无抗病毒活性）显著促进病毒从顶膜释放，而BM#15和BM#17（有抗病毒活性）则抑制此过程。

3. 母乳诱导极化MECs中隐匿病毒的释放

HIV-1在MECs中可被隐匿长达4天。无抗病毒活性的母乳样本（如BM#2和BM#4）通过钙离子依赖的PKC激活，显著促进病毒胞吐作用。PKC抑制剂Go 6983处理或稀释母乳降低钙浓度后，病毒释放减少，表明钙离子和PKC激活在此过程中的关键作用。

4. 母乳通过激活钙依赖性PKC增加HIV-1经极化婴儿扁桃体上皮细胞的透胞运输

无抗病毒活性的母乳样本（BM#2、BM#4和BM#13）增加HIV-1在扁桃体上皮细胞的附着、内化和透胞运输，而有活性的样本（BM#15和BM#17）则抑制这些过程。母乳中钙离子通过激活PKC，促进病毒透胞，PKC抑制剂处理可逆转此效应。

5. 钙传感器SYT7促进极化扁桃体上皮细胞中HIV-1的胞吐作用

扁桃体上皮细胞表达SYT7，母乳处理或钙离子刺激导致SYT7与紧密连接蛋白occludin共定位，促进病毒与SYT7囊泡的融合及胞吐。siRNA沉默SYT7表达后，母乳诱导的病毒胞吐减少60%，证实SYT7在钙介导的病毒释放中的关键作用。

6. 母乳显著增加HIV经婴儿扁桃体和肠道上皮细胞的传播

在扁桃体和肠道组织外植体中，无抗病毒活性的母乳样本促进HIV-1穿透上皮层，感染上皮下CD4⁺T细胞和CD68⁺巨噬细胞，而有活性的样本则完全抑制病毒传播。病毒释放实验进一步证实，无活性样本处理的组织释放更多感染性病毒颗粒。

研究结论与讨论部分强调，母乳样本在抗病毒特性上存在显著差异。大多数样本能通过破坏病毒包膜gp120抑制HIV感染，但近四分一样本缺乏此活性，反而通过高钙浓度激活PKC和SYT7通路，促进病毒在乳腺和黏膜上皮细胞的转运与释放，增加母婴传播风险。这一发现揭示了钙信号通路在HIV传播中的关键作用，为开发针对PKC或SYT7的新型干预策略提供了理论基础。同时，研究强调需进一步鉴定母乳中的抗病毒和促病毒因子，以制定更有效的HIV母婴传播预防措施。