肠漏的化学中解放出来,可能会使得HIV感染大脑

在多达20%的人感染艾滋病毒,这种病毒能够逃离血液进入大脑,导致艾滋病痴呆和认知障碍。现在,爱因斯坦医学院的科学家们叶史瓦大学发现了强有力的证据表明,肠道菌的细胞壁化学的一个组成部分,存在于血液中高浓度的感染艾滋病毒的人则可以帮助艾滋病毒穿透usually-impregnable血脑屏障(BBB)。研究结果发表在8月出版的病毒学杂志》可能导致策略阻止艾滋病毒进入大脑,导致严重的并发症。

“以前的研究已经表明这不是个人HIV病毒进入大脑而感染艾滋病毒的免疫细胞被称为单核细胞,”哈里斯Goldstein博士说Einstein-Montefiore医学中心主任艾滋病研究和该研究的资深作者。“使用动物模型,我们首先想找出是否感染艾滋病毒使单核细胞能够做他们通常不会脱离血管,进入脑组织。”

克服艾滋病毒不能感染小鼠,Goldstein博士和他的同事曾创建了一个转基因小鼠,HIV-TG老鼠,配备所需的所有基因使艾滋病毒和艾滋病病毒在这些细胞产生,包括单核细胞和T细胞,病毒繁殖。然后HIV-TG老鼠繁殖与另一个转基因小鼠,GFP-TG老鼠,包含编码绿色荧光蛋白(GFP)基因。结果:双转基因小鼠,艾滋病毒/ GFP-TG小鼠的感染艾滋病毒的单核细胞GFP基因。这意味着单核细胞可以通过寻找detected-either发光的绿色细胞在显微镜下或通过使用聚合酶链反应,一个敏感的基因检测能够检测的DNA GFP基因。

接下来,研究人员分离数百万艾滋病毒/ GFP-TG monocytes-HIV / GFP-producing单核细胞的老鼠,和单核细胞从GFP-TG老鼠产生GFP孤独——每种类型的单核细胞注入控制老鼠。

四天之后,研究人员检测了注射的小鼠的大脑是否从血液中跨越了他们BBB的单核细胞。虽然没有迹象表明单核细胞的老鼠的大脑中注入GFP单核细胞无毒性,超灵敏的DNA分析表明,艾滋病毒/ GFP单核细胞出现在非常低的水平的大脑中近三分之一的老鼠注射HIV-producing单核细胞。“这些结果表明得很清楚,被感染艾滋病毒在某种程度上使单核细胞的能力跨越一个完整的BBB,”Goldstein博士说。“但我们也怀疑别的东西使艾滋病毒感染单核细胞更容易突破防御保护大脑免受感染。”

2006年,美国国立卫生研究院的科学家们报道说,HIV感染小肠分解壁垒通常防止肠道细菌进入血液中。艾滋病感染者的血液明显被发现含有高浓度的脂多糖(LPS),一个组件的某些细菌通常局限于肠道,但由于艾滋病毒感染泄露出来。此外,先前的动物研究表明,暴露在LPS水平升高妥协BBB的完整性。“所以我们假设感染艾滋病毒的单核细胞和血浆内毒素水平升高会放大能力的艾滋病毒穿过BBB和进入大脑,”Goldstein博士说。

为了测试这个假说,他的团队注入控制老鼠非常低剂量的有限合伙人与感染艾滋病毒的水平在血液中个人和只会削弱他们的BBB的最小。三小时后,小鼠静脉注射注射HIV-and-GFP-producing单核细胞的一半,而其余小鼠静脉注射GFP-producing单核细胞,否则正常。

四天后,单核细胞不能检测到任何15老鼠的大脑与LPS预处理,然后注入正常单核细胞产生GFP。相比之下,单核细胞容易发现约25%的老鼠的大脑中与LPS预处理,然后注射HIV-and-GFP-producing单核细胞。

“很明显,感染艾滋病毒的单核细胞唯一受益于LPS存在于大量的艾滋病感染者的血液,”Goldstein博士说。”因此,当感染艾滋病毒的单核细胞是BBB的“敲门”,开始打开,有限合伙人可以促进他们的条目,使BBB更渗透,显然是被削弱血管结构。”

如果感染艾滋病毒的血液中的单核细胞和有限合伙人可以考虑进入大脑的组合拳,三分之一punch-simply有系统性的艾滋病毒感染也似乎帮助软化BBB。在这个发现,Goldstein博士用他HIV-TG鼠标应变,艾滋病毒的已知大脑细胞内的复制与BBB有关。这些老鼠HIV-TG以及控制老鼠注射LPS,三小时后,静脉注射HIV-and-GFP-producing单核细胞从艾滋病毒/ GFP-TG鼠标应变。

四天后,HIV-producing单核细胞可以检测到大约25%的控制老鼠的大脑中,就像在前面的实验。相比之下,两倍多(70%)HIV-TG老鼠大脑的支持系统包含HIV-producing单核细胞感染艾滋病毒。更让人印象深刻的是:当礼物,HIV-producing单核细胞是三倍多HIV-TG老鼠的大脑中控制老鼠的大脑。

“这些结果表明非常显著,艾滋病毒感染的细胞与BBB,结合有限合伙人曝光,导致BBB崩溃,”Goldstein博士说。(见下面的幻灯片)。“所以HIV感染发生时,我们似乎已经拳的1-2-3组合在音乐会促进感染艾滋病毒的单核细胞进入BBB-protected大脑:艾滋病毒感染的单核细胞增加交叉甚至一个完整的BBB的能力;肠道感染艾滋病毒将会向血液中释放有限合伙人允许它侵蚀BBB;和艾滋病毒感染细胞的BBB有限合伙人的有害效应使它们更敏感。”

这些发现可能导致预防或治疗策略。帮助维持BBB的完整性在艾滋病感染者,戈尔茨坦说,一种方法可能是监控有限合伙人在他们的血液中,然后减少高位水平。“我们可以使用抗生素,杀死肠道细菌,使有限合伙人,和药物已经可以绑定到有限合伙人和清晰的血液,”Goldstein博士说。“理想情况下,我们会立即开始新诊断感染艾滋病毒的患者在治疗加强其BBB的所以HIV不能穿透——也许我们甚至可以加强BBB的人已经感染了好一阵子。但是之前我们可以防止艾滋病痴呆的悲剧,我们需要更好地理解这些分子和细胞机制“拳”互动BBB破坏。”

来源:爱因斯坦医学院的