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人類免疫缺陷病毒(HIV)有著獨特的攻擊目標,即CD4+淋巴細胞,這使得我們的免疫防線會逐漸崩潰。
最近,魁北克大學國立科學研究院的科學家發現,透過調節這些細胞的能量代謝過程,或許能更好地幫助HIV感染者抵禦病毒的攻擊。
根據他們發表在《自噬》(
Autophagy
)的新研究,這裡所說的能量代謝指的便是
細胞自噬
。自噬是細胞進行物質回收的一個過程,CD4+淋巴細胞的自噬能給它們的線粒體提供氨基酸等原料。而
後續線粒體產生的能量則會被用於生產一種重要的蛋白——白介素21(IL-21),其在抵抗HIV時有著重要作用
。
他們在過往的研究中發現,IL-21本身有著非常神奇的影響,甚至可以幫助HIV感染者重新訓練自身的免疫系統。
更重要的是,感染了HIV-1的人群中存在極小部分的“精英控制者”,他們可以持續地將HIV-1的數量控制在檢測閾值之下,其特徵幾乎可以代表HIV-1感染後自然治癒的情況。而
IL-21的表達量會且僅會在這部分人群中升高
。
這提示研究者,提升IL-21的表達量或許就能保護更多的HIV感染者。為此,他們設法從“精英控制者”體內獲取了CD4+淋巴細胞。
圖片來源:
123RF
檢測結果顯示,與獲得逆轉錄病毒療法的個體樣本相比,這些T細胞顯示出了非常活躍的自噬調控的蛋白水解過程。在進一步的分析中,他們發現蛋白水解過程中產生的谷氨醯胺有著重要作用。
由於谷氨醯胺分解過程中能夠提升細胞內線粒體的呼吸作用,從而為IL-21的生產提供了能量保證,這一系列的流程是缺一不可的。
除此之外,透過調控關鍵的能量感應基因,
增強細胞的自噬過程還能提升細胞毒性的CD8+T 細胞的活性
,可謂是一舉兩得,全方面增強了免疫系統功能。
“一種療法能對整個免疫系統起效,而不單單只是一小部分細胞能受益,這一點非常重要,”研究的主要作者Julien van Grevenynghea教授表示,“由於免疫細胞能夠互相交流,因此自噬帶來的好處足以推動一種新的療法誕生。”
目前,許多感染了HIV-1的感染者都是透過每日定時服用抗逆轉錄病毒藥物來進行治療,但這種方法並不能完全恢復他們的免疫系統功能。而針對細胞的代謝和自噬過程,將有望給他們提供天然的防護力。
參考資料:
[1]Metabolic restoration in HIV-infected patients as a therapeutic approach。 Retrieved Oct 20, 2021 from https://medicalxpress。com/news/2021-10-metabolic-hiv-infected-patients-therapeutic-approach。html
[2]Hamza Loucif et al, Autophagy-dependent glutaminolysis drives superior IL21 production in HIV-1-specific CD4 T cells, Autophagy (2021)。 DOI: 10。1080/15548627。2021。1972403