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腸上皮細(xì)胞對HIV感染的重要性

日期:2014-09-03 09:10:43

 

最近,加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員,對于人體對HIV的初始反應(yīng),有了一些驚人的發(fā)現(xiàn)。該研究小組通過研究猿猴免疫缺陷病毒(SIV),發(fā)現(xiàn)腸道內(nèi)稱為潘氏細(xì)胞Paneth cell)的細(xì)胞,是病毒入侵的早期響應(yīng)器,其通過產(chǎn)生一種稱為白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)的毒素,可導(dǎo)致腸道炎癥。

 

雖然針對的是病毒的存在,但是IL-1β可引起腸上皮細(xì)胞的分解,腸上皮細(xì)胞可提供一道屏障,保護(hù)身體抵抗病原菌。重要的是,這發(fā)生在廣泛傳播的病毒感染和免疫細(xì)胞殺傷之前。但是一個有趣的轉(zhuǎn)折是,一種有益細(xì)菌——植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum),有助于減輕病毒引發(fā)的炎癥反應(yīng),并保護(hù)腸道上皮屏障。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014828日的《PLOS Pathogens》。

 

徹底根除病毒和恢復(fù)免疫功能的一個最大障礙是,腸道中穩(wěn)定的HIV庫。關(guān)于早期病毒入侵和腸道病毒庫建立的信息非常少。

 

本文第一作者、加州大學(xué)戴維斯分校醫(yī)學(xué)微生物學(xué)和免疫學(xué)系主任Satya Dandekar稱:“我們想知道,是什么使病毒能夠侵入腸道,引起炎癥并殺死免疫細(xì)胞。”

 

她說:“我們的研究將潘氏細(xì)胞確定為腸道中的初始病毒傳感器,它們能引發(fā)早期腸道炎癥,導(dǎo)致組織損傷,有助于病毒感染的傳播。我們的研究結(jié)果,為干預(yù)或阻斷病毒性感染的早期傳播,提供了潛在的靶點(diǎn)和新的生物標(biāo)志物。”

 

在這項研究中,研究人員在病毒傳染的最初2.5天內(nèi),在腸道中檢測到非常小數(shù)量的SIV感染細(xì)胞;然而,對病毒的炎癥反應(yīng)嚴(yán)重破壞了腸道內(nèi)皮細(xì)胞。IL-1β可減少緊密連接蛋白質(zhì)的產(chǎn)生,它們對于制造病原體不能透過的腸道屏障至關(guān)重要。因此,正常的粘著屏障被打破。

 

通過深入挖掘,研究人員發(fā)現(xiàn),通過IL-1β生產(chǎn)的炎癥反應(yīng)是在潘氏細(xì)胞內(nèi)開始的,眾所周知這能保護(hù)腸道干細(xì)胞來補(bǔ)充腸上皮層。這是首次報道SIV傳染和IL-1β生產(chǎn)的潘氏細(xì)胞傳感,這與早期病毒入侵過程中的腸道上皮損傷有關(guān)。反過來,上皮細(xì)胞破裂強(qiáng)調(diào),有比免疫細(xì)胞更多的免疫反應(yīng)。

 

本文第一作者Lauren Hirao稱:“上皮細(xì)胞不僅僅是一道物理屏障,在抵御病毒和細(xì)菌的過程中,它為免疫細(xì)胞提供支持。”

 

研究人員發(fā)現(xiàn),向腸道添加特定的益生菌菌株——植物乳桿菌,可逆轉(zhuǎn)IL-1β快速減少所引起的損傷,解決炎癥,并在幾個小時之內(nèi)加速修復(fù)。研究指出了一種有趣的可能性,即利用協(xié)同宿主-微生物相互作用來干預(yù)早期病毒傳播和腸道炎癥、減輕HIV感染有關(guān)的腸道并發(fā)癥。

 

Hirao稱:“了解免疫反應(yīng)中的參與因子,對于開發(fā)新的治療方法非常重要。弄清這些事件如何發(fā)展,能夠幫助我們發(fā)現(xiàn)干預(yù)的最恰當(dāng)時機(jī)。”

 

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