HIV病毒(綠色標記)和精液中淀粉樣纖維(紅色標記),，圖片來自格萊斯頓病毒學和免疫學研究所Nadia Roan
根據2011年12月14日發(fā)表在《細胞-宿主與微生物》(Cell Host & Microbe)期刊上的研究,，在精液中發(fā)現的蛋白使得HIV病毒更容易感染免疫細胞,。
這種蛋白稱作精液凝固蛋白(semenogelins, SEMs),，在精液中大量存在,，帶正電荷,，有助于帶負電荷的HIV病毒與靶標免疫細胞接觸在一起,。
這篇研究是對2007年發(fā)表在《細胞》雜志上的一篇研究論文《精液來源的淀粉樣纖維顯著地增強HIV感染》(Semen-Derived Amyloid Fibrils Drastically Enhance HIV Infection)的后續(xù)追蹤,。在2007年那篇研究中,，研究人員鑒定出一種帶正電荷的稱作精液來源病毒感染促進物(semen-derived enhancer of virus infection, SEVI)的蛋白能夠提高HIV病毒的傳染性。美國加州大學舊金山分校格萊斯頓病毒學和免疫學研究所(Gladstone Institute of Virology and Immunology)主任Warner Greene對精液再做一次篩選看看他是否能夠找到其他的帶正電荷且能發(fā)揮類似作用的蛋白,。這次篩選確實揭示出很多種SEMs,，其中每種攜帶弱正電荷。但是他也發(fā)現意想不到的事情：同SEVI相似,，這些蛋白能夠改變形狀變成“長但又薄的針狀”結構,，即淀粉樣纖維(amyloid fibril)。
在這篇新研究中,，Greene和他的研究小組將HIV病毒與T細胞一起培養(yǎng),，當SEMs纖維存在時觀察到更高的感染率。類似地,，將HIV病毒與正常精液和缺乏SEMs的精液一起培養(yǎng)時,，研究人員發(fā)現HIV傳染性與SEM水平相關聯。
研究人員推斷，這是因為HIV病毒和它們的靶標細胞都是帶負電荷的,，HIV病毒不得不戰(zhàn)勝這種障礙從而實現感染,。Greene說，“這些纖維有助于中和這些負電荷,，就像膠水一樣,，從而允許這種病毒非常高效率地附著到靶標細胞上”。
然而,，典型的SEM肽鏈結構沒有這種效果,。傳染性變化只在那些有著纖維結構的SEMs上觀察到，人們認為在精液溶解前這種帶纖維結構的SEMs能在較短的時間內重建,。也因此,，一些研究人員懷疑這種加強HIV病毒傳染性是否在正常的性活動中發(fā)生。
加拿大麥克瑪斯特大學(McMaster University)免疫學家Charu Kaushic,，沒有參與該項研究,，不過他說，“這些研究的獨到之處在于他們實際上一直在鑒定是什么東西能夠增加HIV病毒感染,。從技術上而言,，它是一篇非常扎實的論文，但是在射精后女性生殖道中實際情形果真如此嗎,？我不確定是否存在生理學上相關性,。我的擔憂是，射精之后,，女性生殖道中的精液不能保持凝固狀態(tài)而且非?？斓厝芙狻＞耗軌蛲Ａ糇銐蜷L的時間形成這些纖維嗎,？”
此外,，美國加州大學圣地亞哥分校病毒學家Davey Smith想看看在精液自然經歷的pH環(huán)境下開展的研究將會是什么情形。精液本身略偏堿性,，但是陰道pH呈酸性,。Smith說，“所有這些研究都是中性pH下進行的,，而HIV傳染在中性pH下并不發(fā)生,。當我們在體外開展研究時，我們總是引入一些人為的東西,，然而當我們在體內觀察傳染時,，實際情形跟體外并不一樣。”
Greene計劃在恒河猴身上開展哺乳動物研究以便在更加自然的環(huán)境下更好地理解SEMs如何影響HIV病毒傳染,。他說,，“這些纖維的阻斷劑或拆散劑可能用作殺微生物劑(microbicide)中的一種成分”來抵御HIV病毒感染,。他補充道，將抵抗HIV病毒和抵抗精液中它的蛋白增強物結合起來可能“產生一種非常有效的殺微生物劑,，而且這一點對女性而言非常重要”,。(生物谷Bioon.com：towersimper編譯)
doi:10.1016/j.chom.2011.10.010
PMC:
PMID:
Peptides Released by Physiological Cleavage of Semen Coagulum Proteins Form Amyloids that Enhance HIV Infection
Nadia R. Roan, Janis A. Müller, Haichuan Liu, Simon Chu, Franziska Arnold, Christina M. Stürzel, Paul Walther, Ming Dong, H. Ewa Witkowska, Frank Kirchhoff, Jan Münch, Warner C. Greene
Semen serves as a vehicle for HIV and promotes sexual transmission of the virus, which accounts for the majority of new HIV cases. The major component of semen is the coagulum, a viscous structure composed predominantly of spermatozoa and semenogelin proteins. Due to the activity of the semen protease PSA, the coagulum is liquefied and semenogelins are cleaved into smaller fragments. Here, we report that a subset of these semenogelin fragments form amyloid fibrils that greatly enhance HIV infection. Like SEVI, another amyloid fibril previously identified in semen, the semenogelin fibrils exhibit a cationic surface and enhance HIV virion attachment and entry. Whereas semen samples from healthy individuals greatly enhance HIV infection, semenogelin-deficient semen samples from patients with ejaculatory duct obstruction are completely deficient in enhancing activity. Semen thus harbors distinct amyloidogenic peptides derived from different precursor proteins that commonly enhance HIV infection and likely contribute to HIV transmission.
