德国科学家最近在艾滋病传播研究方面取得了惊人的结果,他们发现,精液中的一种化学成分能够将艾滋病病毒(HIV)的易感性提高数十万倍。如果这项研究得到了临床检验的确证,那么将为预防艾滋病传播开辟一条新的道路。相关论文发表在12月14日的《细胞》上。
并未参与研究的美国加州大学旧金山分校的Christopher Pilcher表示,“这项发现意义重大,它提出了许多关于艾滋病传播真正基础性的问题。”
全世界超过80%的艾滋病感染是性交导致的,最主要的罪魁祸首就是精液。Pilcher表示,研究人员已经对精液在HIV传播过程中的作用进行了深入研究,不过目光全都集中到了精液中包含的病毒数量和类型上。“我们研究了所有的问题,唯独除了精液本身。如果新的研究结论是可靠的,那么我们长期以来就一直找错了方向。”他说。
今年早些时候,德国乌尔姆大学(University of Ulm)的Frank Kirchhoff、德国IPF PharmaCeuticals药品研发公司的Wolf-Georg Forssmann及同事就发现,血液中分离出的一种多肽能够抑制HIV进入细胞。在最新的研究中,Kirchhoff和Forssmann在精液上进行了类似的实验。他们的结果表明,构成精液中长纤维的多肽可能比病毒载体更能促进HIV的传播和转移。
研究人员从精液中收集了多肽和小蛋白分子,并在细胞培养基中观测了它们对HIV易感性的作用。结果表明,一种名为前列腺酸性磷酸酶(prostatic acidic phosphatase,简称PAP)的多肽能够强烈地促进HIV的传播。而当这些PAP片断集合成淀粉样原纤维(amyloid fibrils)时,它们的活性最强。
通过实验室化验,研究人员发现,这种纤维能够捕获HIV病毒,并且协助它们与宿主细胞进行相互作用,从而将HIV病毒的易感性提高30倍至40万倍。此外,科学家还在HIV易感小鼠模型上检验了这些纤维的作用,结果发现,同时注射该纤维和HIV病毒的小鼠血液中滤过性病毒DNA的含量是单纯注射HIV病毒小鼠的5倍。 瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)的Per Westermark表示,多种人类蛋白都能形成淀粉样原纤维,它们与包括阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和糖尿病在内的多种严重人类疾病相关。新的研究则首次表明,它们也可以影响病毒的传播。不过,如果利用药物阻断HIV与该纤维的结合,应该就能减缓HIV的传播。
也有包括伦敦大学Robin Shattock在内的一些科学家提醒,尽管新的结论很重要,但还需要更多的临床验证。原因在于研究人员利用的是纯化的多肽,这与自然精液中的情况可能并不完全相同。
Shattock表示,应该在一种非人类灵长动物的粘膜表面检验该纤维对HIV的作用。Pilcher预计,在未来几年里人类应该可以通过临床研究确定精液多肽纤维和HIV传播的关联。(科学网)
原始出处:
Cell, Vol 131, 1059-1071, 14 December 2007
Article
Semen-Derived Amyloid Fibrils Drastically Enhance HIV Infection
Jan Münch,1 Elke Rücker,1 Ludger Stndker,2,3 Knut Adermann,2,3,4 Christine Goffinet,5 Michael Schindler,1 Steffen Wildum,1 Raghavan Chinnadurai,1 Devi Rajan,1 Anke Specht,1 Guillermo Giménez-Gallego,6 Pedro Cuevas Sánchez,7 Douglas M. Fowler,8 Atanas Koulov,8 Jeffery W. Kelly,8 Walther Mothes,9 Jean-Charles Grivel,10 Leonid Margolis,10 Oliver T. Keppler,5 Wolf-Georg Forssmann,2,3, and Frank Kirchhoff1,
1 Institute of Virology, University Clinic of Ulm, 89081 Ulm, Germany2 IPF PharmaCeuticals GmbH, 30625 Hannover, Germany3 Hannover Medical School, Center of Pharmacology, 30625 Hannover, Germany4 VIRO Pharmaceuticals GmbH & Co. KG, 30625 Hannover, Germany5 Department of Virology, University of Heidelberg, 69120 Heidelberg, Germany6 Centro de Investigaciones Biológicas (CIB/CSIC), Madrid 28040, Spain7 Hospital Ramón y Cajal, Madrid 28034, Spain8 Department of Chemistry and the Skaggs Institute of Chemical Biology, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA 92037, USA9 Section of Microbial Pathogenesis, Yale University School of Medicine, New Haven, CT 06536, USA10 National Institute of Child Health and Human Development, Bethesda, MD 20892, USA
Corresponding author
Wolf-Georg Forssmann
wg.forssman@pharis.de
Corresponding author
Frank Kirchhoff
frank.kirchhoff@uniklinik-ulm.de
Summary
Sexual intercourse is the major route of HIV transmission. To identify endogenous factors that affect the efficiency of sexual viral transmission, we screened a complex peptide/protein library derived from human semen. We show that naturally occurring fragments of the abundant semen marker prostatic acidic phosphatase (PAP) form amyloid fibrils. These fibrils, termed Semen-derived Enhancer of Virus Infection (SEVI), capture HIV virions and promote their attachment to target cells, thereby enhancing the infectious virus titer by several orders of magnitude. Physiological concentrations of SEVI amplified HIV infection of T cells, macrophages, ex vivo human tonsillar tissues, and transgenic rats in vivo, as well as trans-HIV infection of T cells by dendritic or epithelial cells. Amyloidogenic PAP fragments are abundant in seminal fluid and boost semen-mediated enhancement of HIV infection. Thus, they may play an important role in sexual transmission of HIV and could represent new targets for its prevention.
并未参与研究的美国加州大学旧金山分校的Christopher Pilcher表示,“这项发现意义重大,它提出了许多关于艾滋病传播真正基础性的问题。”
全世界超过80%的艾滋病感染是性交导致的,最主要的罪魁祸首就是精液。Pilcher表示,研究人员已经对精液在HIV传播过程中的作用进行了深入研究,不过目光全都集中到了精液中包含的病毒数量和类型上。“我们研究了所有的问题,唯独除了精液本身。如果新的研究结论是可靠的,那么我们长期以来就一直找错了方向。”他说。
今年早些时候,德国乌尔姆大学(University of Ulm)的Frank Kirchhoff、德国IPF PharmaCeuticals药品研发公司的Wolf-Georg Forssmann及同事就发现,血液中分离出的一种多肽能够抑制HIV进入细胞。在最新的研究中,Kirchhoff和Forssmann在精液上进行了类似的实验。他们的结果表明,构成精液中长纤维的多肽可能比病毒载体更能促进HIV的传播和转移。
研究人员从精液中收集了多肽和小蛋白分子,并在细胞培养基中观测了它们对HIV易感性的作用。结果表明,一种名为前列腺酸性磷酸酶(prostatic acidic phosphatase,简称PAP)的多肽能够强烈地促进HIV的传播。而当这些PAP片断集合成淀粉样原纤维(amyloid fibrils)时,它们的活性最强。
通过实验室化验,研究人员发现,这种纤维能够捕获HIV病毒,并且协助它们与宿主细胞进行相互作用,从而将HIV病毒的易感性提高30倍至40万倍。此外,科学家还在HIV易感小鼠模型上检验了这些纤维的作用,结果发现,同时注射该纤维和HIV病毒的小鼠血液中滤过性病毒DNA的含量是单纯注射HIV病毒小鼠的5倍。 瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)的Per Westermark表示,多种人类蛋白都能形成淀粉样原纤维,它们与包括阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和糖尿病在内的多种严重人类疾病相关。新的研究则首次表明,它们也可以影响病毒的传播。不过,如果利用药物阻断HIV与该纤维的结合,应该就能减缓HIV的传播。
也有包括伦敦大学Robin Shattock在内的一些科学家提醒,尽管新的结论很重要,但还需要更多的临床验证。原因在于研究人员利用的是纯化的多肽,这与自然精液中的情况可能并不完全相同。
Shattock表示,应该在一种非人类灵长动物的粘膜表面检验该纤维对HIV的作用。Pilcher预计,在未来几年里人类应该可以通过临床研究确定精液多肽纤维和HIV传播的关联。(科学网)
原始出处:
Cell, Vol 131, 1059-1071, 14 December 2007
Article
Semen-Derived Amyloid Fibrils Drastically Enhance HIV Infection
Jan Münch,1 Elke Rücker,1 Ludger Stndker,2,3 Knut Adermann,2,3,4 Christine Goffinet,5 Michael Schindler,1 Steffen Wildum,1 Raghavan Chinnadurai,1 Devi Rajan,1 Anke Specht,1 Guillermo Giménez-Gallego,6 Pedro Cuevas Sánchez,7 Douglas M. Fowler,8 Atanas Koulov,8 Jeffery W. Kelly,8 Walther Mothes,9 Jean-Charles Grivel,10 Leonid Margolis,10 Oliver T. Keppler,5 Wolf-Georg Forssmann,2,3, and Frank Kirchhoff1,
1 Institute of Virology, University Clinic of Ulm, 89081 Ulm, Germany2 IPF PharmaCeuticals GmbH, 30625 Hannover, Germany3 Hannover Medical School, Center of Pharmacology, 30625 Hannover, Germany4 VIRO Pharmaceuticals GmbH & Co. KG, 30625 Hannover, Germany5 Department of Virology, University of Heidelberg, 69120 Heidelberg, Germany6 Centro de Investigaciones Biológicas (CIB/CSIC), Madrid 28040, Spain7 Hospital Ramón y Cajal, Madrid 28034, Spain8 Department of Chemistry and the Skaggs Institute of Chemical Biology, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA 92037, USA9 Section of Microbial Pathogenesis, Yale University School of Medicine, New Haven, CT 06536, USA10 National Institute of Child Health and Human Development, Bethesda, MD 20892, USA
Corresponding author
Wolf-Georg Forssmann
wg.forssman@pharis.de
Corresponding author
Frank Kirchhoff
frank.kirchhoff@uniklinik-ulm.de
Summary
Sexual intercourse is the major route of HIV transmission. To identify endogenous factors that affect the efficiency of sexual viral transmission, we screened a complex peptide/protein library derived from human semen. We show that naturally occurring fragments of the abundant semen marker prostatic acidic phosphatase (PAP) form amyloid fibrils. These fibrils, termed Semen-derived Enhancer of Virus Infection (SEVI), capture HIV virions and promote their attachment to target cells, thereby enhancing the infectious virus titer by several orders of magnitude. Physiological concentrations of SEVI amplified HIV infection of T cells, macrophages, ex vivo human tonsillar tissues, and transgenic rats in vivo, as well as trans-HIV infection of T cells by dendritic or epithelial cells. Amyloidogenic PAP fragments are abundant in seminal fluid and boost semen-mediated enhancement of HIV infection. Thus, they may play an important role in sexual transmission of HIV and could represent new targets for its prevention.