新研究揭示HIV-1如何棘轮式地“挤”入细胞核

新研究揭示HIV-1如何棘轮式地“挤”入细胞核 芝加哥大学的化学家们成功地组装了一个核孔复合体和 HIV-1 病毒外壳的大型模型,新研究揭示了艾滋病毒是如何在侵入细胞时蠕动进入细胞核的。由于病毒必须劫持别人的细胞才能复制,因此它们变得非常擅长于此发明了各种各样的伎俩。根据他们的模型,呈圆锥形的艾滋病病毒帽状体将其较小的一端指向细胞核的孔隙,然后将自己棘轮式地挤入。一旦核孔足够开阔,囊壳就会有足够的弹性挤进去。科学家们说,重要的是,囊体结构的灵活性和孔隙本身在渗透过程中都起了作用。这一发现是通过模拟数千种蛋白质的相互作用得出的,它将为更好地了解艾滋病病毒指明方向,并为治疗药物提出新的靶点。芝加哥大学研究科学家、论文第一作者阿尔帕-胡戴特(Arpa Hudait)说:"例如,你可以尝试让艾滋病病毒的外壳弹性降低,我们的数据表明,这将阻碍它进入细胞核的能力。"这项研究还对核孔本身进行了最广泛的模拟,核孔在许多生物过程中都非常重要。囊壳与细胞Hudait 是海格-帕帕齐安化学杰出服务教授 Gregory Voth 实验室的成员,该实验室专门从事模拟研究,以揭示病毒攻击细胞时发生的复杂生物过程。在这种情况下,Voth 和 Hudait 的研究重点是所谓的 HIV 胶囊含有 HIV 遗传物质的胶囊,它进入宿主细胞核,迫使细胞复制 HIV 的关键成分。噬菌体是一种复杂的机械,由一千多个蛋白质组装成圆锥状,一端较小,另一端较大。要进入宿主细胞核,它必须偷偷溜进去。但科学家们并不清楚这是如何发生的。"这部分内容多年来一直是个谜,"论文的资深作者沃思说。"很长一段时间里,没有人确定噬菌体是在进入孔隙前还是在进入孔隙后破裂的"。最近的成像研究表明,囊壳在核孔复合体中蠕动时保持完好无损。这基本上就是细胞核"收发邮件的邮槽"。"孔道复合体是一种令人难以置信的机械;它不能让任何东西进入细胞核,否则你就会有大麻烦,但它必须让相当多的东西进入。不知何故,HIV 的外壳想出了如何潜入的办法,"沃思说。"问题是,我们无法现场观察。要想获得一个单一的、瞬间的快照,你必须付出英勇的实验努力"。为了填补空白,Hudait 在计算机上对艾滋病病毒外壳和核孔复合体进行了艰苦的模拟,其中包括数千种共同工作的蛋白质。在进行模拟时,科学家们发现,噬菌体先将其最小的一端楔入孔中,然后再逐渐将自己棘轮化,这样噬菌体就更容易进入孔中了。沃思说:"它不需要主动工作就能做到,这只是物理学原理我们称之为静电棘轮。这有点像你曾经遇到过的安全带收紧的情况,它会越来越紧"。他们还发现,孔隙和噬菌体都会随着压力的增加而变形。有趣的是,构成帽状体结构的分子晶格出现了一些秩序较差的小区域,以适应压力的作用。"这并不像人们想象的那样,是固体在压缩或膨胀。"这一发现可能有助于解释为什么噬菌体是锥形的,而不是像圆柱体那样的形状,因为圆柱体乍看起来可能更容易滑过孔隙。科学家们说,艾滋病病毒在体内传播过程中的每一个细节都是一个机会,我们可以从中发现漏洞,并开发出针对这些漏洞的药物。从广义上讲,这也是对生物学的一个基本方面的观察。沃思说:"我认为,这种建模还为我们提供了一种新的方法,让我们了解许多东西是如何进入细胞核的,而不仅仅是艾滋病毒。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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将艾滋病毒扼杀在摇篮中新型抗病毒疗法:破解病毒保护罩 新南威尔士大学悉尼分校医学研究人员领导的一个国际研究小组现在掌握了这种新型药物如何将艾滋病病毒外壳推向破裂点,从而阻止病毒传播的细节。他们发现的分子机制发表在《生命》(eLife)杂志上,有助于完善和设计更有效的抗病毒疗法。艾滋病病毒将其遗传物质包裹在蛋白质外壳中,以保护病毒在进入靶细胞后将其基因组RNA转化为DNA的途中。Lenacapavir由生物制药公司吉利德科学(Giliad Sciences)开发,其设计目的正是为了阻断病毒衣壳提供的这种保护。这种强效长效药物是第一种,也是迄今为止唯一一种获得批准的抗艾滋病毒疗法。与戴维-雅克博士一起领导研究小组的蒂尔-伯金教授说:"囊壳在病毒生命周期的多个阶段发挥着核心作用,因此是一个非常好的药物靶点,这一概念是近几年才出现的。"通过将细胞感染研究与单分子成像相结合,研究人员展示了Lenacapavir如何破坏艾滋病病毒的生命周期。有人推测,这种药物会使囊壳变硬,从而锁住病毒,阻止它建立感染。相反,研究小组发现,经过药物强化的囊膜实际上变得非常脆弱。Böcking教授说:"我们发现,这种过度稳定实际上导致了囊壳过早破裂,病毒还来不及将其RNA转化为DNA。"Lenacapavir会导致艾滋病病毒的囊膜破裂,然后才能将其遗传物质运送到宿主细胞核中。图片来源:公共卫生图片库,疾病预防控制中心在靶细胞中,囊壳会在病毒到达细胞核之前破裂,使其遗传物质暴露在宿主细胞细胞质的敌对环境中。为了研究来Lenacapavir对单个囊壳的长期影响,研究小组使用了细胞产生的非感染性艾滋病病毒样颗粒。"利用我们的显微镜装置,我们可以观察病毒外壳的完整性。通过监测载入囊壳的荧光标签的释放情况,我们可以准确地确定囊壳何时破裂,"该研究的主要作者之一沃尔什博士说。研究小组还与英国分子生物学实验室的Leo James博士和其他同事一起研究了新的囊壳的构建过程,再现了新制作的病毒基因组拷贝被捆绑起来以便从感染细胞中释放出来的过程。他们发现,Lenacapavir在艾滋病病毒生命周期的这一阶段也破坏了囊壳的完整性,因为它加速了囊壳的构建,迫使囊壳出现构建错误。产生的畸形噬菌体无法正常闭合,也就无法保护病毒基因组免受攻击。这项研究不仅解决了关于"噬菌体靶向药物是增强还是削弱噬菌体"的争论,而且发现的机制还可用于靶向其他病毒,这些病毒通过构建噬菌体来躲避宿主的防御。"Lenacapavir比其他任何靶向囊膜的化合物都要好得多。"沃尔什博士说:"我们的研究结果提供了一个非常好的蓝图,说明这种药物为何能够如此有效。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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可能的第七名 HIV 治愈者

可能的第七名 HIV 治愈者 一名德国男子可能已经“治愈”了艾滋病,该病例的独特性为 HIV 治疗研究提供了重要经验。自艾滋病流行 40 多年来,除本次这名男子外,只有 6 人达成了这样的治疗效果。德国柏林夏里特大学医学院科学家将在 24 日于慕尼黑举行的第 25 届国际艾滋病大会上提交相关报告。这名德国男子于 2015 年 10 月接受了干细胞移植治疗急性髓系白血病(AML)。他于 2018 年 9 月停止服用抗逆转录病毒药物,目前仍处于病毒缓解状态,没有反弹。经多项超灵敏测试,均未在他的体内检测到活性 HIV。专家警告说,与之前所有潜在的 HIV“治愈”病例一样,在 7 名患者中挫败病毒的治疗方法或许只有少数人可以使用。因为所有这些人均为感染了艾滋病病毒之后又患上了血癌,从而需要干细胞移植来治疗恶性肿瘤。如贸然向 HIV 感染者提供干细胞移植,是非常危险的。 via Solidot

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NIH资助的试验显示出生后立即开始治疗HIV可取得良好效果

NIH资助的试验显示出生后立即开始治疗HIV可取得良好效果 HIV-1 病毒颗粒(黄色)从 H9 T 细胞(深蓝色)中萌发和复制的彩色透射电子显微镜照片。病毒颗粒处于不同的成熟阶段,因此形状各异。资料来源:美国国立卫生研究院今天报告的结果是,一旦这些儿童达到预定的病毒学和免疫学标准,就会按计划中断抗逆转录病毒疗法。NIAID主任、医学博士、公共卫生硕士Jeanne Marrazzo说:"这些发现清楚地证明,早期治疗能够使新生儿免疫系统的独特功能限制HIV储库的发展,从而增加HIV缓解的前景。这项研究发出的充满希望的信号是未来HIV缓解科学的灯塔,并强调了全球临床医生和研究人员网络的不可或缺的作用,他们以最谨慎的态度开展儿科HIV研究。"抗逆转录病毒疗法的进步大大减少了围产期艾滋病毒的传播,即儿童在子宫内、出生时或通过饮用哺乳期妇女的乳汁感染艾滋病毒。如果确实发生了传播,儿童必须终生接受抗逆转录病毒疗法,以控制病毒复制,保护其免疫系统免受危及生命的并发症的影响。通常情况下,治疗中断会导致艾滋病病毒复制迅速恢复,并在数周内即可在血液中检测到病毒。然而,2013 年的一份病例报告描述了密西西比州一名出生时就感染了艾滋病毒的婴儿,在出生 30 小时时开始接受治疗,在 18 个月大时停止抗逆转录病毒疗法,并在 27 个月内一直处于缓解状态,没有检测到艾滋病毒的迹象。研究细节和结果早期开始抗逆转录病毒疗法可能会限制 HIV 在婴儿体内建立休眠病毒库的能力,基于这一观察,研究人员在巴西、海地、肯尼亚、马拉维、南非、坦桑尼亚、泰国、乌干达、美国、赞比亚和津巴布韦开展了一项早期婴儿抗逆转录病毒疗法概念验证研究。之前发表的临床研究结果表明,在婴儿出生后数小时内开始抗逆转录病毒疗法是安全有效的,可以达到并维持艾滋病毒抑制效果。一小部分儿童实现了持续的艾滋病病毒抑制,并符合中断抗逆转录病毒疗法的其他预定研究标准。这些标准包括:从开始接受抗逆转录病毒疗法的 48 周起,HIV 病毒就一直没有复制;在中断抗逆转录病毒疗法时没有检测到抗体;CD4+ T 细胞计数(HIV 的主要免疫细胞目标)与未感染 HIV 的儿童相似。符合这些标准、年龄超过 2 岁且已停止饮用母乳的儿童有资格中断抗逆转录病毒疗法。在 CROI 上公布的数据总结了六名符合抗逆转录病毒疗法中断条件并接受密切健康和安全监测的五岁儿童的经验。在这六名儿童中,有四名儿童的艾滋病得到了缓解,缓解的定义是在中断抗逆转录病毒疗法的至少 48 周内没有病毒复制。其中一名儿童的病情缓解了 80 周,但随后艾滋病毒又反弹到了可检测到的水平。另外三名儿童分别缓解了 48 周、52 周和 64 周。然而,有两名儿童没有得到缓解,他们的艾滋病毒分别在抗逆转录病毒疗法中断后的三周和八周内被检测到。这两名在 8 周和 80 周时艾滋病毒复发的儿童出现了轻微的急性逆转录病毒综合征(ARS),症状包括头痛、发烧、皮疹、淋巴结肿大、扁桃体炎、腹泻、恶心和呕吐。其中一名患儿的白细胞(一种免疫细胞)明显偏低。在重新开始抗逆转录病毒疗法之前或之后不久,ARS 和白细胞缺乏症都得到了缓解。三名出现病毒反弹的儿童分别在重新开始抗逆转录病毒疗法后的 6 周、8 周和 20 周内恢复了艾滋病毒抑制。这项研究的首席病毒学家、约翰霍普金斯大学医学院儿科教授、巴尔的摩约翰霍普金斯儿童中心儿科传染病部主任德博拉-佩尔绍德(Deborah Persaud)医学博士说:"这是第一项严格复制和扩展密西西比病例报告中观察到的结果的研究。这些结果对于艾滋病缓解和治愈研究来说具有开创性意义,同时也表明有必要在医疗机构对所有可能在子宫内暴露于艾滋病病毒的婴儿立即进行新生儿检测和治疗。"未来研究与临床意义最新研究结果表明,尽早开始抗逆转录病毒疗法对控制艾滋病病毒有不同但有利的结果。虽然在这两个病例中,ARS 一般都很轻微并得到了缓解,但作者提醒说,在目前和未来涉及抗逆转录病毒疗法中断的艾滋病缓解研究中,需要密切监测这一潜在事件。参与这项研究的儿童在接受抗逆转录病毒疗法时使用的药物几十年来一直是标准一线疗法的一部分。我们计划或正在开展进一步的研究,以了解这些观察结果在接受更新、更强效的抗逆转录病毒药物治疗的儿童中会有何不同,并确定生物标志物来预测抗逆转录病毒疗法中断后艾滋病缓解或反弹的可能性。此外,还需要开展更多的研究,以了解新生儿免疫和尽早开始抗逆转录病毒疗法限制了艾滋病毒储库的形成并促成本研究中观察到的缓解的机制。贝勒医学院儿科系荣誉临床副教授、研究记录调查员兼乌干达坎帕拉临床研究基地负责人Adeodata Kekitiinwa(医学博士、医学硕士)说:"抗逆转录病毒疗法改变了艾滋病的治疗模式,但治疗是一条漫长的道路,尤其是对作为终生艾滋病病毒感染者的儿童而言。这项试验让我们离实现另一种模式转变更近了一步,我们的抗逆转录病毒疗法可能会非常有效,以至于可以用于生命的一个季节,而不是生命的全部"。该网络由美国国立卫生研究院下属的美国国立过敏与传染病研究所(NIAID)资助,由尤妮斯-肯尼迪-施莱佛国立儿童健康与人类发展研究所(NICHD)和美国国立心理卫生研究所(NIMH)共同资助。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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解码癌症:研究人员揭示细胞是如何"叛变"的

解码癌症:研究人员揭示细胞是如何"叛变"的 访问:NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 约翰斯-霍普金斯大学医学院的科学家们绘制了人类乳腺和肺细胞中的一条分子途径,它可能导致基因组过度复制,而这正是癌细胞的一个特征。这些发现最近发表在《科学》杂志上,揭示了当一组分子和酶触发并调节所谓的"细胞周期"(用细胞的遗传物质制造新细胞的重复过程)时,会出现什么问题。研究人员认为,这些发现可用于开发中断细胞周期障碍的疗法,并有可能阻止癌症的生长。为了复制,细胞会遵循一个有序的程序,首先复制整个基因组,然后分离基因组副本,最后将复制的DNA平均分成两个"子"细胞。人类细胞的每对染色体有 23 对一半来自母亲,一半来自父亲,包括性染色体 X 和 Y即总共 46 对,但已知癌细胞会经历一个中间状态,即拥有双倍的数量92 条染色体。这是如何发生的是一个谜。约翰霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学副教授塞尔吉-雷戈特(Sergi Regot)博士说:"癌症领域科学家们的一个永恒问题是:癌细胞基因组是如何变得如此糟糕的?我们的研究对细胞周期的基础知识提出了挑战,让我们重新评估了关于细胞周期如何调节的想法"。细胞周期调控面临的挑战雷戈特说,复制基因组后受到压力的细胞会进入休眠或衰老阶段,并错误地冒着再次复制基因组的风险。一般来说,这些休眠细胞在被免疫系统"识别"为有问题的细胞后,最终会被清除。但有时,尤其是随着年龄的增长,免疫系统无法清除这些细胞。如果任由这些异常细胞在体内游荡,它们就会再次复制基因组,在下一次分裂时对染色体进行洗牌,从而引发癌症。为了确定细胞周期中出现问题的分子途径的细节,雷戈特和研究生研究助理康纳-麦肯尼(Connor McKenney)领导约翰-霍普金斯大学的研究小组,重点研究了乳腺导管和肺组织中的人类细胞。原因何在?这些细胞的分裂速度通常比体内其他细胞更快,从而增加了观察细胞周期的机会。观看这段视频,了解细胞在不分裂的情况下经历两次复制基因组的细胞周期阶段。细胞核中出现的亮点表明 DNA 正在复制的位置。资料来源:约翰-霍普金斯大学医学院塞尔吉-雷戈特实验室雷戈特的实验室擅长对单个细胞进行成像,因此特别适合发现极少数没有进入休眠期、继续复制基因组的细胞。在这项新研究中,研究小组仔细观察了数千张单细胞在细胞分裂过程中的图像。研究人员开发了发光生物传感器,用于标记细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)。他们发现,各种 CDK 在细胞周期的不同时期激活。在细胞受到环境压力(如干扰蛋白质生产的药物、紫外线辐射或所谓的渗透压(细胞周围水压的突然变化))后,研究人员发现 CDK 4 和 CDK 6 的活性降低了。细胞周期破坏的研究结果五到六小时后,当细胞开始准备分裂时,CDK 2 也受到了抑制。此时,一种名为无丝分裂促进复合物(APC)的蛋白质复合物在细胞分裂前的阶段被激活,这一步骤被称为有丝分裂。Regot说:"在研究中的受压环境中,APC激活发生在有丝分裂之前,而通常人们只知道它在有丝分裂过程中激活。"当暴露在任何环境压力下时,约 90% 的乳腺细胞和肺细胞会离开细胞周期,进入安静状态。在他们的实验细胞中,并非所有细胞都安静了下来。研究小组发现,约有 5%-10%的乳腺细胞和肺细胞重返细胞周期,再次分裂染色体。通过另一系列实验,研究小组发现,所谓的应激活化蛋白激酶活性的增加与一小部分细胞脱离安静阶段并继续将基因组翻倍有关。雷戈特说,目前正在进行一些临床试验,测试DNA损伤剂与阻断CDK的药物。联合用药有可能促使一些癌细胞将基因组复制两次,产生异质性,最终产生抗药性。也许有药物可以阻止 APC 在有丝分裂前激活,从而防止癌细胞二次复制基因组,防止肿瘤阶段性进展。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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【HIV原研药已经进入医保,但很多人对艾滋病治疗的认知还停留在上世纪】 刚刚过去的12月1日,是第三十五个世界艾滋病日。世界卫生组织于1988年将每年的12月1日定为世界艾滋病日,号召世界各国和国际组织在这一天举办相关活动,宣传和普及预防艾滋病的知识,以增进人们对艾滋病的认识。 然而,很多人对艾滋病与艾滋病治疗的认知,仍停留在上世纪八九十年代。实际上,经过长期的努力,我国目前在艾滋病治疗上已经取得了很大的进展,广州医科大学附属市八医院感染病中心首席专家、主任医师蔡卫平教授总结,「尽管目前还不能完全清除病毒,但抗病毒治疗能够将病毒载量控制到很低水平甚至检测不出来,感染者完全可以像正常人一样生活和工作。」 不仅如此,在政府和企业的多方协作下,越来越多的HIV感染者可以通过「免费治疗+医保支付+自费」相结合的支付方式便捷地获得药物,在较小的经济压力下有效改善治疗体验。 什么是「原研药」?「原研药」最初为何价格高、难购买?目前又如何惠及更多的HIV感染者?今天的文章,希望能和大家一起了解我国目前艾滋病治疗的真实现状与重要进展,希望知识的科普和资讯的传播,能让更多感染者伙伴尽早回到正规治疗路径上来。

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世界艾滋病日,当 HIV 不再具有传染性

世界艾滋病日,当 HIV 不再具有传染性 NAM – aidsmap 与动画工作室 Animade 合作,为世界艾滋病日制作了这支短片「U=U」,强化「无法检测 = 无法传播」的共识。Undetectable = Untransmittable,即接受稳定的抗病毒疗法的艾滋感染者,其血液中的病毒量若持续六个月以上控制在测不到的状态时,其传播艾滋病毒的风险为零。用知识对抗耻辱,通过对 U=U 的宣导,望大众不再污名化疾病,消除对感染者的歧视,艾滋可以像慢性病一样治疗,感染者可以爱人。 From NAM – aidsmap via 开眼精选 (author: 开眼科技精选)

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