佛罗里达国际大学医学院研究员侯尚·安瓦拉及其团队主导的新研究揭示了HIV导致肺气肿和慢性阻塞性肺病(COPD)的机制。
即使从未吸烟,HIV感染者在较年轻年龄患上肺部疾病的风险也显著增高。佛罗里达国际大学研究人员现已发现一种此前未知的机制,解释了HIV如何引发肺气肿和慢性阻塞性肺病。
HIV蛋白Tat如何破坏肺部功能
在发表于《通讯生物学》的研究中,团队发现HIV蛋白Tat实质上破坏了肺部的内部分子"生物钟"——这个调控日常肺功能的时间系统在免疫反应中扮演关键角色。该破坏引发慢性炎症级联反应,损伤气道组织,为疾病发生埋下隐患。
"这是首个证明HIV干扰该重要系统的研究,"首席研究作者、佛罗里达国际大学赫伯特·韦尔特海姆医学院教授侯尚·安瓦拉表示,"这为潜在延缓或预防疾病发展开辟了新途径。"
安瓦拉长期研究HIV对肺部的影响。他的实验室率先证实病毒可感染肺部气道细胞并形成储存库——这些隐藏的HIV感染细胞无法被抗逆转录病毒疗法清除。
"当存在HIV储存库时,感染细胞仍在持续产生有害蛋白,"安瓦拉解释道,"其中Tat蛋白的破坏性尤为突出。"
Tat蛋白影响的实验发现
本研究中,安瓦拉团队通过使用HIV患者肺部样本、实验室培养的肺细胞以及专为在肺部特异性产生Tat蛋白而设计的小鼠模型展开实验。
他们发现Tat蛋白会提升某种小分子调节物的水平,产生多米诺骨牌效应:该分子抑制SIRT1蛋白的生成——这种蛋白对维持肺部生物钟正常运转至关重要。其结果是促炎分子大量增加。
在小鼠模型中,约四个月龄(相当于人类25岁早期)时开始出现肺气肿早期迹象。
潜在疗法及更广泛影响
安瓦拉的研究团队还探索了重置生物钟的方法。"当我们用SIRT1激活剂处理细胞时,成功降低了促炎分子水平,"安瓦拉实验室的博士生金舒克·潘达表示,"这表明若能靶向该通路,我们可能改善疾病预后。"
这些发现可能具有超越肺部的广泛意义。由于数万亿计的生物钟基因遍布全身,安瓦拉指出Tat蛋白可能同样干扰其他器官的生物钟系统。
目前,安瓦拉实验室正致力于从源头遏制HIV。他们开发了一种专利CRISPR基因编辑技术,其作用机制如同分子剪刀,可使HIV储存库沉默。
"采用该方法,我们的目标是阻止感染细胞产生这些破坏性蛋白,"安瓦拉表示,"借此我们或许能减少COPD等并发症,提升HIV感染者的生活质量。"
出版详情潘达K等,《HIV破坏肺部分子生物钟导致肺部炎症及肺气肿特征》,《通讯生物学》(2026)。DOI: 10.1038/s42003-025-09284-1。
医学概念关键词
HIV、慢性阻塞性肺病(COPD)、肺气肿、SIRT1蛋白(人类)
临床分类
呼吸医学、传染病学、HIV与艾滋病、常见疾病与预防
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