摘要:
2004年初,美国波士顿Dana Farber癌症研究所的研究人员发现了一种名为TRIM5-α的蛋白,这种蛋白可以有效遏制HIV病毒在体内的自我**过程,这给艾滋病治疗带来了新的希望。本文主要介绍了TRIM5-α蛋白的发现过程、阻止HIV感染的作用机制及其治疗艾滋病的前景。
2004年2月,美国波士顿Dana Farber癌症研究所的研究人员在Nature杂志上发表文章,称他们在旧大陆猴体内发现一种名为TRIM5-α的蛋白能有效遏制HIV病毒体内的自我**过程。这给艾滋病治疗带来了新的希望。
1 TRIM5-α蛋白发现过程
由于HIV病毒很难在实验室实验中传染给猴子细胞,科学家们普遍认为,动物细胞和人类细胞存在某种重大差异,导致动物细胞不受艾滋病病毒传染。
在将各种各样的动物,包括灵长类和非灵长类动物,暴露在HIV病毒下后,他们发现HIV不能影响旧大陆猴子(全世界的猴子可以大致分成两类:非洲和亚洲的旧大陆猴,以及中南美洲的新大陆猴)。特别是在几年前的研究中,研究人员发现即使让HIV病毒侵入旧大陆猴子的细胞,这些病毒也不能对那些细胞造成稳定的影响。
在经过了几年的研究后,科学家们在2004年2月Nature杂志上发表的文章称,在猴子细胞内保护其不受HIV感染的成分是TRIM5-α蛋白。
为了证明发现的能有效阻止HIV病毒的主要成分确实是TRIM5-α,科学家们采取了两个方法:首先,将恒河猴(一种旧大陆猴)的TRIM5-α蛋白成分注入通常易受HIV病毒感染的人类细胞中,之后那些细胞就变得对HIV病毒有抵抗力了;其次,将恒河猴细胞中的TRIM5-α成分减少或阻止它起作用,发现一旦TRIM5-α不再表现的话,那些恒河猴细胞就变得完全易受HIV病毒感染了。这些结果证明,TRIM5-α对于在恒河猴细胞阻止HIV病毒起着必要的和充分的作用。
经过对比恒河猴基因和人类基因后,发现恒河猴的一个称为TRIM5-α的基因与人类TRIM5-α基因所产生的蛋白质中有一个氨基酸不同,这一重要变化导致恒河猴TRIM5-α蛋白可以阻止艾滋病病毒**。用猴源蛋白替代人类蛋白后发现,人类细胞也具有了抑制艾滋病病毒的能力。同时,研究还发现,只需转变人类蛋白质的一个氨基酸。就能降低细胞的易受感染性。
2 TRIM5-α蛋白阻止HIV感染的作用机制
研究发现,TRIM5-α蛋白阻止艾滋病病毒**的机制可能是在HIV病毒侵入细胞前“裹住”HIV的保护壳,防止病毒脱去其保护性衣壳,来阻止它释放遗传物质,从而有效遏制HIV病毒在体内的自我**过程。
研究还发现人类细胞中也有类似的TRIM5-α蛋白成分,但是比猴子细胞内的成分在阻止HIV病毒方面要逊色许多。TRIM5-α可能因为基因变异的缘故,在个体中的力量不太一样,这或许可以用以解释感染HIV病毒的人发病为何快慢有别。
3 TRIM5-α蛋白治疗艾滋病前景
这些关于TRIM5-α蛋白的研究为HIV感染的早期治疗和新疗法研究开辟了广阔的前景,一个可能的方法是通过基因疗法将猴TRIM5-α导入HIV感染者,以此挽救仍未被感染的细胞,但直接从猴子身上提取TRIM5-α作为药物不太现实的,因为量太少。科学家正在研究TRIM5-α的基因编码,对此做基因序列分析,然后用遗传工程方法把基因序列转到微生物或体外细胞上,以期能大量生产TRIM5-α蛋白。
另一个可能是利用这种蛋白质开发出新的艾滋病药物,增强人体内TRIM5-α蛋白的效能。这也需要先研究出TRIM5-α的基因编码,对此做基因序列分析,然后用遗传工程或其他的方法生产相关药物。
另外,还可以利用TRIM5-α蛋白来制备合适的HIV感染动物模型,并加快艾滋病疫苗的开发过程。
参考文献
英国研究表明,猕猴基因给艾滋病治疗带来希望
http://www.chinadaily.com.cn/gb/doc/2005-01/15/content_409292.htm
新发现的抗HIV-1蛋白质TRIM5α研究进展。军事医学科学院院刊
2005,29(3)287-290The cytoplasmic body component TRIM5 restricts HIV-1 infection in Old World monkeys.Nature,2004,427(6977)848-853
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