加州大学戴维斯分校医学院的研究人员发现了一种天然存在的代谢物，能够修复HIV感染引起的肠道损伤，并显著提高抗逆转录病毒治疗（ART）在非人灵长类HIV/AIDS模型中的效果。
这种生物治疗代谢物名为10-羟基硬脂酸（10-HSA），由有益肠道细菌植物乳杆菌产生。植物乳杆菌是一种常见的乳酸菌，存在于许多非处方益生菌和发酵食品中，同时也天然存在于人体肠道内。
该研究结果发表在《自然·微生物学》杂志上。
“目前的HIV疗法在控制病毒复制方面非常有效，但无法完全修复HIV在肠道中造成的严重损伤，”该研究的资深作者、加州大学戴维斯分校健康系统医学微生物学与免疫学系杰出教授萨蒂亚·丹德卡尔说。“我们的发现表明，恢复肠道的结构和免疫健康可以增强抗逆转录病毒治疗的效果，并开辟了一条全新的途径，以实现对HIV更持久的控制。”
HIV及其晚期阶段艾滋病仍然是全球主要的公共卫生问题。据估计，2025年全球约有4090万人携带HIV，约120万人新感染HIV，约57万人死于艾滋病相关疾病。
HIV破坏肠道免疫系统
肠道相关淋巴组织是人体最大的免疫组织，也是人体免疫系统的关键调节器，是HIV早期攻击的目标。该病毒严重损害肠道内壁的免疫细胞和上皮细胞。这种损伤会导致肠道发炎、肠漏、防御系统减弱以及营养吸收减少。病毒还会破坏线粒体功能（线粒体是细胞内产生能量的细胞器）。
即使严格遵守ART治疗，许多HIV感染者仍然存在由病毒引起的持续性肠道炎症。丹德卡尔实验室之前的研究表明，植物乳杆菌能够快速愈合与HIV相关的慢性炎症性肠漏。
在这项研究中，研究人员在非人灵长类HIV/AIDS模型的病毒性肠道炎症环境中，鉴定了植物乳杆菌产生的代谢物。在植物乳杆菌产生的数百种分子中，一种名为10-HSA的代谢物成为修复肠道屏障和减少炎症的最强候选者。
研究人员利用X射线晶体学在原子水平上可视化10-HSA的相互作用，证明10-HSA直接结合到PPAR-α上，PPAR-α是一种调节关键生物过程的核受体。
这种结合促进了组蛋白巴豆酰化，这是一种调控基因活性的表观遗传修饰。由此产生的细胞事件级联反应重新编程了基因表达，以恢复线粒体功能和能量代谢，同时支持肠道内壁的修复。
研究人员还发现，在HIV炎症条件下，10-HSA增加了肠道上皮细胞的线粒体呼吸，从而提高了能量生成能力并减少了有害的活性氧。
在非人灵长类动物中测试该方法
为了确定10-HSA的益处是否适用于活体生物，研究团队在加州大学戴维斯分校国家生物医学研究所进行了两项独立研究，对象是感染了猴免疫缺陷病毒（SIV，HIV的近亲）的非人灵长类动物。
第一项研究评估了单独使用10-HSA而不使用ART的效果。结果显示，10-HSA能够修复肠道，改善肠道功能的关键标志物，改善线粒体健康，减少炎症信号，并部分恢复肠道微生物群。
第二项研究评估了10-HSA与ART联合使用的效果。值得注意的是，联合治疗比单独使用ART能更快地清除病毒载量。联合治疗还促进了肠道免疫细胞的更快恢复，减少了免疫激活，恢复了上皮屏障的完整性，并恢复了有益肠道微生物群和微生物多样性。
“这些发现表明，修复HIV造成的组织损伤可能与使用抗逆转录病毒疗法抑制病毒本身同样重要，”该研究的第一作者、丹德卡尔实验室最近的博士毕业生迪伦·克莱默说。“通过重建肠道屏障、恢复线粒体功能和减少炎症，10-HSA有助于创造支持更强免疫恢复和更有效的HIV抗病毒治疗的条件。”
作者提醒说，这些结果来自临床前模型。研究未显示任何不良影响。这项研究支持在人类中测试10-HSA的安全性和有效性。
“我们的研究表明，宿主健康、微生物健康和病毒控制是深度相互关联的，”丹德卡尔说。她指出，治疗受损的肠道生态系统有助于免疫系统的恢复，从而恢复在HIV感染期间丧失的功能。此外，在HIV感染期间治疗受损的肠道，可以改善单纯抗病毒药物无法达到的疗效。
“通过补充10-HSA恢复肠道屏障完整性和微生物平衡，可能代表一种有前景的治疗策略，其影响可能超越HIV，适用于其他胃肠道慢性炎症性疾病，”丹德卡尔说。
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