人α-防御素-1、2和3可有效對抗HIV-1活性
中國醫學科學院 協和醫科大學 美國洛克菲勒大學艾倫·戴蒙德艾滋病研究中心 曹韻貞教授2002年11月1日《科學》雜志(298 卷)發表了美國洛克菲勒大學艾倫·戴蒙德艾滋病研究中心副教授張林琦題為“人α-防御素-1、2、3對抗HIV-1的活性” 的論著。
張林琦利用一種新的蛋白識別工具即蛋白-芯片技術,證明人體內一族名為α-防御素alpha-defensins-1、2和3 的小蛋白能在體外抑制HIV-1分離株的復制。 這一發現揭開了在醫學界長達16年的謎。
1986年,科學家已經確定HIV-1感染者體內CD8+ T 淋巴細胞分泌的一種可溶性因子能抑制HIV-1的復制,這種抑制作用與病毒表型無關 不受組織相容性抗原復合體-I型分子或細胞與細胞接觸的限制。張林琦等通過實驗發現,這些小分子蛋白是由刺激正常人群和感染 HIV-1的長期生存者體內CD8+T 淋巴細胞分泌產生的。通過對刺激的和非刺激的CD8+T 淋巴細胞培養上清液的研究特別是利用蛋白-芯片技術在刺激的培養液中發現了一族有2個或3個峰的分子,分子量分別為3371.9Da、 3442.5Da和63486.5Da,利用單克隆抗體識別技術及直接蛋白序列分析技術證明這些小分子是人α-防御素-1、2 和3,且這些小分子在正常對照和長期生存者中能被檢測到。相反,在4例處于進展狀態的HIV-1感染者中,刺激培養液中都沒有發現α-防御素。人α-防御素-1、2和3 是肽段抗生素,主要來源于中性粒細胞,也包括NK細胞、γδ細胞、B細胞和單核/巨噬細胞以及某些上皮細胞。α-防御素像所有防御素一樣,包含半胱氨酸結構,可以形成三個分子內的二硫鍵這些肽段可破壞革蘭陽性和陰性菌的細胞膜。這些殺菌劑的活性顯然要求防御素分子具有特有的受二硫鍵控制的結構,但不知道是否是因為這些結構而引起抗HIV-1活性,也不知道介導抗病毒效應的α-防御素內部結構的真正成分。繼而研究者分別以人工合成和從人體內提純的“α-防御素”為對象,研究并比較了二者的抗HIV-1活性。結果顯示,兩種防御素都能有效抑制HIV-1的復制。
現在已經獲得兩個商業化的產品α-防御素-1 和α-防御素-2。但這些產品與在正常人中通過刺激CD8+T細胞產生α-防御素相比純度不夠包含了許多雜蛋白。最近張林琦等利用體外生化方法,從人的中性粒細胞中直接提取了大量的防御素,體外抗病毒實驗中顯現了比商業化產品高出10~20倍的活性。他們同時對其他動物來源的防御素進行了系統研究,已發現來自某些動物的防御素對病毒有很強的抑制作用。人α-防御素-1、2、3還能抑制1型和2型單純皰疹病毒、巨細胞病毒、水泡性口腔炎病毒和流感病毒的活性。人們在豚鼠、兔和老鼠中發現了類似防御素肽段的適度抗HIV-1活性,在昆蟲類中也發現了同樣的活性。最近證實,猴θ-防御素的人類同族體(retrocyclin)可在體外阻止HIV-1感染。
人α-防御素-1、2、3的發現和證實,使科學家在了解HIV/AIDS的發病機制和抗HIV-1治療研究方面邁出了一大步。但其抑制HIV-1復制的機制并不明確。防御素是否就是少數HIV-1感染者可以長期健康生存而不發病的唯一或主要原因,機體內是否存在現在尚未被識別的免疫系統的其他物質也在起著抑制HIV-1的作用,防御素的發現能否被轉化為一種有效的治療方法,還需要做更多的相關研究。而α-防御素-1、2、3的發現,從長遠意義上講,已經打開了有效研究的大門
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