发布日期： 2023年11月03日
来源：Nature Communications
文章内容
“为了消灭艾滋病毒，我们必须了解免疫系统是如何试图控制感染的，”洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的理论生物学家Ruy M. Ribeiro说，他领导了支撑这项研究的模型的开发。Ribeiro是发表在《Nature Communications》上的这篇论文的通讯作者。
研究团队包括洛斯阿拉莫斯高级研究员Alan S. Perelson。他们在匹兹堡大学的合作者用感染了猴免疫缺陷病毒(SIV)的猕猴进行了实验，以验证该模型。猴子感染SIV的行为方式与人类感染HIV的行为方式相同。
自20世纪90年代中期以来，在佩雷尔森的全面领导下，洛斯阿拉莫斯一直是病毒感染建模(包括艾滋病毒)的全球领导者。在《Nature Communications》的论文中，研究小组扩展了Ribeiro等人在洛斯阿拉莫斯国家实验室于2017年发表的一个数学模型，该模型模拟了即将被感染的细胞、已经被感染的细胞和病毒的相互作用和生命周期。
“免疫系统不能消除艾滋病毒感染，”Ribeiro指出，“但是确定现有的在某种程度上控制艾滋病毒的机制对于设计增强该机制的治疗方法非常重要。”如果我们能够调节免疫系统来帮助更好地控制艾滋病毒，我们也许能够在某种程度上治愈这种疾病。”
新模型还模拟了免疫反应的潜在影响，包括杀死细胞，产生抑制病毒产生的蛋白质或帮助建立防御以阻止病毒进入细胞。
该研究特别关注一种由CD8+ T细胞介导的免疫反应，解决了HIV研究中的一个悬而未决的问题:这些T细胞是通过杀死HIV细胞还是通过触发人类细胞部署防御感染来控制HIV ?
Ribeiro说:“关于这种类型的T细胞是通过杀死被感染的细胞来控制感染，还是通过某种方式控制病毒而不杀死被感染的细胞，一直存在争议，所以我们试图区分这些可能性和机制。”
答案是“两者兼而有之”。
为了分离T细胞的作用，洛斯阿拉莫斯的研究小组运行了这个模型，以预测用抗体和抗病毒药物对感染的猕猴群体进行不同治疗的效果。
一些猕猴接受了一种药物治疗，这种药物通过阻止病毒整合到猕猴细胞的DNA中来预防感染。Ribeiro说，这种被称为整合酶抑制剂的药物“揭示了病毒生命周期早期的动态，这是我们用其他类型的治疗方法无法轻易看到的。就好像我们用了显微镜一样。”
另一些猕猴接受了一种抗体治疗，这种抗体会消耗CD8+ T细胞，消除它们对抗感染的作用。第三组猕猴接受了两种治疗。
洛斯阿拉莫斯的研究小组随后运行该模型来分析猕猴的数据，以确定不同免疫反应的影响。从模型中，他们推断出最相关的免疫机制，更接近地描述了观察到的数据。
由洛斯阿拉莫斯国家实验室提供
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