據(jù)有關(guān)媒體3月6日報(bào)道，長期以來,，專家對艾滋病病毒(HIV)相對于其它病原體更難感染人類的原因困惑不已。荷蘭科學(xué)家日前揭開了這一謎底,，他們的研究發(fā)現(xiàn),，人體原來擁有抗擊艾滋病病毒傳播的“天然壁壘”——人類生殖器粘膜襯細(xì)胞所分泌的一種蛋白質(zhì)可以“吃光”入侵的艾滋病病毒。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)無疑具有廣闊的前景,，有可能讓艾滋病的傳播得到遏制,。
抵御病毒的第一道天然屏障
據(jù)稱,，這種蛋白質(zhì)名為Langerin，更為重要的是,，增強(qiáng)Langerin蛋白質(zhì)的活力或可成為遏制艾滋病病毒傳播新的有效途徑,。Langerin蛋白質(zhì)是由朗格漢斯細(xì)胞(Langerhans cell)產(chǎn)生，朗格漢斯細(xì)胞可在皮膚和粘膜中形成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),。這種網(wǎng)絡(luò)是艾滋病病毒試圖感染宿主時(shí)所要遭遇的第一道“天然屏障”,。
領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)免疫學(xué)家特烏尼斯·蓋吉滕別克(Teunis Geijtenbeek)教授表示，“我們發(fā)現(xiàn)Langerin蛋白質(zhì)可以消滅周圍環(huán)境的病毒,，從而避免人體受到病毒感染,。一般情況下，人體外部所有組織均擁有朗格漢斯細(xì)胞,，我們因此認(rèn)為人體具備了抗病毒防衛(wèi)機(jī)制,，這種機(jī)制可以摧毀來襲病毒。”研究發(fā)現(xiàn)刊登在最新一期《自然醫(yī)學(xué)》(Nature Medicine)雜志上,。
解開科學(xué)家心中多年困惑
美國紐約市威爾康乃爾醫(yī)學(xué)院艾滋病病毒研究實(shí)驗(yàn)室主任杰弗里·勞倫斯博士說,，最新研究發(fā)現(xiàn)“令人頗感興趣，同時(shí)也出人意料,。它可能一定程度上解釋了艾滋病病毒在傳播過程中的相對無效率(Relative Inefficiency)”,。在25年前首次被科學(xué)家確認(rèn)以后，已有約2200萬人命喪艾滋病病毒之手,，盡管如此,，相對而言，這種致命病毒實(shí)際上并不擅長于感染人類,。
勞倫斯博士舉例說,，引起子宮頸癌的人乳頭狀瘤病毒(HPV)的感染率就接近百分之百。這意味著每個(gè)人遭遇這種通過性傳播的病毒,，最終都逃不過被感染的厄運(yùn),。勞倫斯博士說：“另一方面，同艾滋病感染者發(fā)生性關(guān)系時(shí),，對方感染病毒的幾率介于百分之一至二百分之一之間,。”長期以來，專家就對艾滋病病毒相對于其它病原體更難感染人類的原因困惑不已,。荷蘭科學(xué)家從事的這項(xiàng)研究則有可能解開他們的困惑,。荷蘭科學(xué)家利用從13位捐獻(xiàn)者身上提取的朗格漢斯細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了此次研究,。
據(jù)專家解釋,，艾滋病病毒一旦同生殖器粘膜接觸，它的最終目標(biāo)(即它尋找攻擊并予以摧毀的細(xì)胞)是免疫細(xì)胞T細(xì)胞(T-cell)。但T細(xì)胞相對于人體其它細(xì)胞更深藏不露(在淋巴組織中),，因此,，若想向T細(xì)胞展開攻擊，則艾滋病病毒必須把就近的朗格漢斯細(xì)胞作為一種“媒介”,。
掃毒功能堪比“真空吸塵器”
數(shù)十年來，按照科學(xué)常識(shí),，艾滋病病毒可輕而易舉進(jìn)入并感染朗格漢斯細(xì)胞,。蓋吉滕比克教授的研究小組如今對這一常識(shí)提出了質(zhì)疑。在對艾滋病病毒的傳播和朗格漢斯細(xì)胞進(jìn)行了細(xì)致研究之后,，他們發(fā)現(xiàn)朗格漢斯細(xì)胞“確實(shí)沒有被艾滋病病毒1型(HIV-1)感染,，因?yàn)樗鼈兊募?xì)胞表面擁有Langerin蛋白質(zhì)。Langerin蛋白質(zhì)可以非常有效將艾滋病病毒1型作為戰(zhàn)利品予以俘獲,，受到Langerin蛋白質(zhì)束縛的艾滋病病毒1型則會(huì)被朗格漢斯細(xì)胞慢慢吞食并摧毀,。”
蓋吉滕比克教授表示，“從本質(zhì)上講,，朗格漢斯細(xì)胞的作用更像是‘病毒真空吸塵器’,。”只有在某種環(huán)境之下，如入侵艾滋病病毒毒性過強(qiáng),，或Langerin蛋白質(zhì)的活動(dòng)性尤為虛弱,，此時(shí)格漢斯細(xì)胞則有可能會(huì)被艾滋病病毒一舉擊敗，受到感染,。
蓋吉滕比克教授說,，最新研究令人興奮的原因有很多，例如為科學(xué)家預(yù)防艾滋病病毒傳播提供了難得的機(jī)遇：“我們目前正在研究是否可以通過增加朗格漢斯細(xì)胞表面Langerin蛋白質(zhì)數(shù)量,，增強(qiáng)Langerin蛋白質(zhì)的功能,。我這么說并非白日做夢，這種可能性并不是不存在,，只是需要時(shí)間,。我還相信其他研究人員從現(xiàn)在開始也會(huì)探索這種可能性。”
研究結(jié)果尚待檢驗(yàn)
研究發(fā)現(xiàn)也許還有助于解釋一些人易于遭受艾滋病病毒感染的原因,。蓋吉滕比克教授說：“眾所周知,，Langerin蛋白質(zhì)在某些人群當(dāng)中存在差異。這些差異可能會(huì)影響Langerin蛋白質(zhì)功能,。因此,，Langerin蛋白質(zhì)功能不強(qiáng)的格漢斯細(xì)胞可能更易受到病毒的攻擊，這些人群由此更容易被艾滋病病毒1型感染,。我們目前正在對此進(jìn)行研究,。”
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)勢必還會(huì)對外用殺微生物劑(topical microbicide)研發(fā)競賽造成沖擊。外用殺微生物劑或有助于防止女性受到艾滋病病毒感染。蓋吉滕比克教授解釋說,，能讓Langerin蛋白質(zhì)持續(xù)發(fā)揮其神奇功效的化合物將會(huì)提高任何一種微生物劑的效力,。
不過，勞倫斯博士對荷蘭研究小組的這種樂觀情緒提出了警告：“從實(shí)驗(yàn)角度講,，這是非常重要的發(fā)現(xiàn),。但在涉及人類或動(dòng)物時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中的很多東西也許并不能奏效,。盡管如此,，這仍是令人頗感興趣的研究發(fā)現(xiàn)。”
部分英文原文：
Nature Medicine - 13, 367 - 371 (2007)
Published online: 4 March 2007; | doi:10.1038/nm1541
Langerin is a natural barrier to HIV-1 transmission by Langerhans cells
Lot de Witte1, Alexey Nabatov1, Marjorie Pion2, Donna Fluitsma1, Marein A W P de Jong1, Tanja de Gruijl3, Vincent Piguet2, Yvette van Kooyk1 & Teunis B H Geijtenbeek1
1 Department of Molecular Cell Biology and Immunology, VU University Medical Center, van de Boechorstraat 7, 1081BT Amsterdam, The Netherlands.
2 Department of Dermatology and Venereology, University Hospital of Geneva, 24 Rue Micheli-du-Crest, 1211 Geneva, Switzerland.
3 Department of Medical Oncology, VU University Medical Center, De Boelelaan 1117, 1081HV Amsterdam, The Netherlands.
Correspondence should be addressed to Teunis B H Geijtenbeek [email protected]
Human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) is primarily transmitted sexually. Dendritic cells (DCs) in the subepithelium transmit HIV-1 to T cells through the C-type lectin DC-specific intercellular adhesion molecule (ICAM)-3-grabbing nonintegrin (DC-SIGN). However, the epithelial Langerhans cells (LCs) are the first DC subset to encounter HIV-1. It has generally been assumed that LCs mediate the transmission of HIV-1 to T cells through the C-type lectin Langerin, similarly to transmission by DC-SIGN on dendritic cells (DCs). Here we show that in stark contrast to DC-SIGN, Langerin prevents HIV-1 transmission by LCs. HIV-1 captured by Langerin was internalized into Birbeck granules and degraded. Langerin inhibited LC infection and this mechanism kept LCs refractory to HIV-1 transmission; inhibition of Langerin allowed LC infection and subsequent HIV-1 transmission. Notably, LCs also inhibited T-cell infection by viral clearance through Langerin. Thus Langerin is a natural barrier to HIV-1 infection, and strategies to combat infection must enhance, preserve or, at the very least, not interfere with Langerin expression and function.
