隐孢子虫CypA通过调控CD4+T细胞的活化和病毒粒子的侵入影响HIV/AIDS潜伏感染与发病进程的分子机制研究

隐孢子虫作为重要的机会致病原虫，多出现在HIV感染末期，在前国家自然科学基金资助下，我们发现隐孢子虫分泌的亲环素（CypA）具有活化CD4+T细胞的功能。而CD4+T细胞活化恰恰是潜伏HIV病毒转录活化的必要条件，因此提出科学假说：隐孢子虫分泌CypA可通过与CD4+T细胞表面的CD147、CCR5和CXCR4受体结合，激活细胞信号转导通路，活化CD4+T细胞，促进潜伏感染的HIV病毒复制，并影响病毒粒子侵入CD4+T细胞，造成病毒粒子迅速释放和CD4+T细胞大量破坏，从而加速HIV感染者进入AIDS发病期。本课题拟通过HIV潜伏感染细胞模型，采用蛋白表达、FACS、Q-PCR、Western、酵母展示、Co-IP、激光共聚焦等方法证明该假说。本课题对于揭示AIDS发病的分子机制，解释HIV发病曲线的形成，认识隐孢子虫的新危害，探索控制AIDS发病的新途径，都具有重要的理论价值和应用前景。

感染与免疫的研究是目前国际生命科学领域的研究热点和前沿领域，病原体的共感染与宿主免疫系统的相互作用成为重要课题。本项目的核心内容是研究隐孢子虫与艾滋病病毒（HIV）共感染条件下（相互促进或拮抗作用），以免疫为核心将隐孢子虫和HIV通过免疫系统的相互作用为着眼点，试图从隐孢子虫分泌性的亲环素A 蛋白（CypA）的分子角度揭示HIV/AIDS感染后期出现隐孢子虫感染致死的原因。结合研究过程中的研究结果和实际情况，取得了以下的关键研究结果：①通过全新的蛋白表达系统果蝇S2真核表达系统，构建CypA的真核表达载体，获得了真核隐孢子虫CypA蛋白，发现CypA存在蛋白修饰作用；② 我们采用luciferase报告基因方法测定了CypA基因对HIV的LTR报告基因的启动作用，发现CypA对HIV-LTR具有微弱的抑制作用，但是无统计学差异。③我们另外还对HIV共受体CCR5的配体CCL5的报告基因在CypA作用下的表达进行了测定，发现CypA对CCL5的启动子在LPS激活条件下具有抑制作用。④另外我们采用了RNA病毒的模型VSV-G在腹腔巨噬细胞和骨髓来源的巨噬细胞中的增殖进行了研究，发现CypA对VSV-G在巨噬细胞中的繁殖无明显影响。⑤我们分析CypA可能通过固有免疫系统对HIV病毒具有影响，所以我们研究发现CypA抑制LPS所激活的NF-kB和IFN-α2的表达，并增强LPS所激活的IL-10、IL-22、IL-23b和ISRE的表达。本课题的局限性是隐孢子虫缺乏细胞培养体系，必须从粪便中分离并且难以避免粪便中的杂质污染，因此难以从虫体的水平进行试验，未来的研究我们拟通过弓形虫这个顶复门的模型原虫进行基因敲入隐孢子虫的CypA从虫体水平进行深入研究隐孢子虫与HIV的相互关系。总体而言，通过本项目我们发现CypA通过免疫调控影响抗病毒的细胞因子表达。