缺乏抗HIV活性的母乳通过钙离子/PKC/SYT7通路促进HIV-1在母婴界面中的跨细胞转运及病毒释放

本研究针对母乳喂养中HIV-1母婴传播（MTCT）机制不清的问题，揭示了缺乏抗HIV活性的母乳（占24%）通过高钙浓度激活PKC和钙感应蛋白SYT7，显著促进HIV-1在乳腺上皮和婴儿扁桃体/肠道上皮中的胞吐及跨细胞转运，最终导致病毒传播；而76%的母乳则通过破坏gp120有效抑制病毒，为阻断MTCT提供了新靶点。

　　

尽管抗逆转录病毒疗法（ART）已显著降低HIV-1的母婴传播（MTCT）风险，但母乳喂养仍是 postnatal 传播的重要途径。令人困惑的是，HIV-1阳性母亲的母乳中虽含有病毒，但多数婴儿并未被感染，这表明母乳中可能存在某些抗病毒因子；然而，部分母乳又似乎无法抑制甚至可能促进病毒传播，其背后机制一直未被阐明。母乳中究竟含有哪些关键成分？它们如何影响HIV-1的传染性？为何有些母乳能保护婴儿，而有些却可能增加风险？这些问题对理解HIV-1的MTCT机制和开发新的干预策略至关重要。

为回答这些问题，来自加州大学旧金山分校的Nicole T. Padilla、Xiaodan Cai、Rossana Herrera、Kristina Rosbe和Sharof M. Tugizov团队在《Virology》上发表了一项深入研究。他们发现，76%的健康HIV阴性捐赠者的母乳能通过破坏病毒包膜糖蛋白gp120来完全或部分抑制HIV-1感染，但24%的母乳样本缺乏这种抗病毒活性，反会通过高钙浓度激活蛋白激酶C（PKC）和钙感应器突触结合蛋白7（SYT7），促进HIV-1从母体乳腺上皮细胞（MECs）的胞吐，以及病毒在婴儿扁桃体和肠道上皮细胞中的内化、跨细胞转运和释放，最终导致病毒易感的皮下细胞感染。这一发现揭示了母乳成分的双重角色，为MTCT的预防提供了新的分子靶点和思路。

研究人员运用了多种关键技术方法：从17名HIV阴性健康捐赠者获取母乳样本并分离母乳细胞（BMCs）；利用Transwell?培养系统建立极化的人乳腺上皮细胞（MECs）、婴儿扁桃体上皮细胞和胎儿肠道上皮细胞模型，通过测定跨上皮电阻（TER）和免疫染色检测紧密连接蛋白occludin以验证细胞极性；进行HIV-1病毒附着、内化、跨细胞转运和胞吐实验，并使用p24 ELISA定量病毒；采用免疫荧光和Western blot分析病毒蛋白和细胞因子；使用特异性siRNA沉默SYT7基因以验证其功能；并利用婴儿扁桃体组织（来自5岁以下儿童扁桃体切除样本）和胎儿肠道组织（来自非医疗原因终止妊娠的HIV阴性妇女）建立离体组织外植体模型，模拟病毒在黏膜组织的传播。

研究结果首先显示，母乳对HIV-1感染性具有双重影响。在检测的17份母乳样本中，76%的样本能完全或部分抑制HIV-1对母乳细胞（BMCs）和外周血单核细胞（PBMCs）的感染，但24%的样本（如BM#2、BM#4、BM#6和BM#13）无抗病毒活性，甚至增强了病毒感染。Western blot分析表明，抗病毒母乳会引起gp120的断裂和失活，而无活性母乳则不会。此外，母乳中的高游离钙离子浓度（3–3.5 mM，高于血液中的1.1–1.3 mM）被识别为一个关键因素。

在机制探索中，研究人员发现极化MECs介导HIV-1从基底侧向顶侧的跨细胞转运。病毒更易从MECs的基底膜进入，并以跨细胞方式释放到顶侧腔面。无抗病毒活性的母乳（如BM#2和BM#4）能显著促进病毒从MECs顶膜的胞吐，这一过程依赖于钙离子和PKC的激活，因为PKC抑制剂Go 6983可抑制该效应。同时，母乳中的钙离子还能激活SYT7，一种钙感应蛋白，它通过与细胞膜上的occludin共定位，促进病毒囊泡与质膜融合，诱导病毒胞吐。

在婴儿扁桃体和肠道上皮模型中也观察到类似现象。无抗病毒活性的母乳增强了HIV-1在这些上皮细胞的附着、内化、跨细胞转运和胞吐，而抗病毒母乳则完全抑制这些过程。SYT7基因沉默实验证实，SYT7是母乳钙诱导病毒胞吐的关键介质。在组织外植体实验中，无活性母乳处理组病毒穿透上皮层并感染皮下CD4⁺ T细胞和CD68⁺巨噬细胞的数量显著增加，且病毒释放量更高，而抗病毒母乳则阻止了感染。

讨论部分强调，母乳成分的动态变化可能是其抗病毒活性不稳定的原因。母乳中的蛋白酶（如乳铁蛋白、溶菌酶）和防御素可能通过降解gp120发挥抗病毒作用，而高钙浓度则通过激活PKC和SYT7促进病毒传播。这解释了为何在某些情况下母乳保护婴儿，而在其他情况下却可能成为传播媒介。研究还指出，SYT7在病毒胞吐中的核心作用为开发新的干预措施（如阻断钙信号或SYT7功能）提供了靶点。

结论认为，缺乏抗HIV活性的母乳可通过钙/PKC/SYT7通路促进HIV-1在母婴界面中的跨细胞转运和胞吐，增加MTCT风险；而具有抗病毒活性的母乳则通过破坏病毒包膜阻止传播。这一发现不仅深化了对HIV-1 MTCT分子机制的理解，而且为制定针对母乳成分的预防策略（如补充抗病毒因子或调节钙水平）奠定了理论基础，对公共卫生具有重要意