基于拟人化小鼠模型试验发现母乳对HIV有强杀伤力
导读 | 母乳会传播HIV病毒,还是会对抗病毒可使婴儿免受传染?这一直是科学家努力想要得出结果的问题。
据数据统计,超过15%的新发艾滋病病毒(HIV)感染发生在婴幼儿身上,如若不进行治疗,其中只有65%的感染者能够度过自己的1岁生日,能够活到2岁的少于一半。
卫生部艾滋病专家咨询委员会委员桂希恩曾公布一项研究数据:出生时未检测出艾滋病的婴儿而后天被艾滋母亲感染的比例为9%~16%。这些数据意味... |
母乳会传播HIV病毒,还是会对抗病毒可使婴儿免受传染?这一直是科学家努力想要得出结果的问题。
据数据统计,超过15%的新发艾滋病病毒(HIV)感染发生在婴幼儿身上,如若不进行治疗,其中只有65%的感染者能够度过自己的1岁生日,能够活到2岁的少于一半。
卫生部艾滋病专家咨询委员会委员桂希恩曾公布一项研究数据:出生时未检测出艾滋病的婴儿而后天被艾滋母亲感染的比例为9%~16%。这些数据意味着,在艾滋病母婴传播过程中,母乳喂养占到了一定比例。桂希恩教授说,这是因为婴儿的消化道发育还不完全,不足以抵御母亲乳汁中艾滋病毒的侵扰,才被感染的。
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美国北卡罗莱纳大学医学院也努力探索想得出答案。他们基于拟人化的小鼠模型,证明母乳对HIV具有强效杀伤作用,并能阻止这一病毒的口头传播。相关研究发表在14日的《公共科学图书馆·病原体》杂志上<sup>[1]</sup>。
该校的维克多·加西亚教授及其同事开创了拟人化的“BLT”小鼠模型,即把人类的骨髓、肝脏以及胸腺组织引入到小鼠体内,以取代其自身的免疫系统。“BLT”小鼠具有可完全运作的人类免疫系统,并能够以和人类一样的模式感染HIV。
在研究中,研究人员首先确定“BLT”小鼠的口腔和上消化道具有同样的细胞能够影响HIV在人体内的口头传播,并可借助这些途径将病毒传送至小鼠体内。然而当给予小鼠含有HIV的母乳时,病毒并不会得到传播。
论文的主要作者安吉拉·华尔博士称,这些研究结果十分重要,因为这表示了母乳能够完全阻断所有形式的艾滋病病毒的口头传染,其中包括病毒粒子和病毒感染的细胞。同时,其也推翻了细胞中的HIV比病毒粒子中的HIV更能顽固地抵抗人体自身防御的“特洛伊木马”假设。
早在2007年,健康与人口研究非洲中心的科学家说,6周到6个月大的婴儿如果单纯使用母乳喂养,那么从母亲身上感染艾滋病的几率只有4%,但那些在母乳之外还食用配方奶或其他动物奶的婴儿,被传染的几率则要增加1倍,而那些还食用固体食物的婴儿,受感染的几率几乎增加10倍。
科学家们解释说,这是由于固体食物中含有更多更复杂的蛋白质,这些蛋白质可以破坏婴儿的胃壁,使艾滋病病毒更轻易从其中穿过。他们说,在发达国家里,由于使用了抗逆转录酶疗法,再加上科学喂养和有力的医疗保障,携带艾滋病病毒的女性将病毒传染给婴儿的几率已经从过去的25%降低到不到2%。但这些方法在发展中国家并不能得到普及,因此,科学家们认为,在发展中国家里大力推广母乳喂养,不失为一个预防艾滋病传播的好方法。
最后,美国北卡罗来纳大学的研究人员通过抗逆转录病毒药物研究了“暴露前预防”(PrEP)策略的有效性。研究团队此前曾证明,PrEP对于“BLT”小鼠体内的静脉和直肠等部位的HIV传播具有效力,在此次研究中,他们对小鼠施加了7天的抗逆转录病毒药物,具体在小鼠接触到病毒的3天前和4天后,发现这些药物可对病毒传播做到100%的防护。
这些发现能够为寻找预防HIV传播的替代治疗提供重要指引,而了解HIV是如何传染给婴幼儿的,也将帮助我们关闭艾滋病传播的重要门户。
[1]<a href="http://www.plospathogens.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.ppat.1002732" target="_blank">Human Breast Milk and Antiretrovirals Dramatically Reduce Oral HIV-1 Transmission in BLT Humanized Mice</a>
Currently, over 15% of new HIV infections occur in children. Breastfeeding is a major contributor to HIV infections in infants. This represents a major paradox in the field because in vitro, breast milk has been shown to have a strong inhibitory effect on HIV infectivity. However, this inhibitory effect has never been demonstrated in vivo. Here, we address this important paradox using the first humanized mouse model of oral HIV transmission. We established that reconstitution of the oral cavity and upper gastrointestinal (GI) tract of humanized bone marrow/liver/thymus (BLT) mice with human leukocytes, including the human cell types important for mucosal HIV transmission (i.e. dendritic cells, macrophages and CD4+ T cells), renders them susceptible to oral transmission of cell-free and cell-associated HIV. Oral transmission of HIV resulted in systemic infection of lymphoid and non-lymphoid tissues that is characterized by the presence of HIV RNA in plasma and a gradual decline of CD4+ T cells in peripheral blood. Consistent with infection of the oral cavity, we observed virus shedding into saliva. We then evaluated the role of human breast milk on oral HIV transmission. Our in vivo results demonstrate that breast milk has a strong inhibitory effect on oral transmission of both cell-free and cell-associated HIV. Finally, we evaluated the effect of antiretrovirals on oral transmission of HIV. Our results show that systemic antiretrovirals administered prior to exposure can efficiently prevent oral HIV transmission in BLT mice.
据数据统计,超过15%的新发艾滋病病毒(HIV)感染发生在婴幼儿身上,如若不进行治疗,其中只有65%的感染者能够度过自己的1岁生日,能够活到2岁的少于一半。
卫生部艾滋病专家咨询委员会委员桂希恩曾公布一项研究数据:出生时未检测出艾滋病的婴儿而后天被艾滋母亲感染的比例为9%~16%。这些数据意味着,在艾滋病母婴传播过程中,母乳喂养占到了一定比例。桂希恩教授说,这是因为婴儿的消化道发育还不完全,不足以抵御母亲乳汁中艾滋病毒的侵扰,才被感染的。
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美国北卡罗莱纳大学医学院也努力探索想得出答案。他们基于拟人化的小鼠模型,证明母乳对HIV具有强效杀伤作用,并能阻止这一病毒的口头传播。相关研究发表在14日的《公共科学图书馆·病原体》杂志上<sup>[1]</sup>。
该校的维克多·加西亚教授及其同事开创了拟人化的“BLT”小鼠模型,即把人类的骨髓、肝脏以及胸腺组织引入到小鼠体内,以取代其自身的免疫系统。“BLT”小鼠具有可完全运作的人类免疫系统,并能够以和人类一样的模式感染HIV。
在研究中,研究人员首先确定“BLT”小鼠的口腔和上消化道具有同样的细胞能够影响HIV在人体内的口头传播,并可借助这些途径将病毒传送至小鼠体内。然而当给予小鼠含有HIV的母乳时,病毒并不会得到传播。
论文的主要作者安吉拉·华尔博士称,这些研究结果十分重要,因为这表示了母乳能够完全阻断所有形式的艾滋病病毒的口头传染,其中包括病毒粒子和病毒感染的细胞。同时,其也推翻了细胞中的HIV比病毒粒子中的HIV更能顽固地抵抗人体自身防御的“特洛伊木马”假设。
早在2007年,健康与人口研究非洲中心的科学家说,6周到6个月大的婴儿如果单纯使用母乳喂养,那么从母亲身上感染艾滋病的几率只有4%,但那些在母乳之外还食用配方奶或其他动物奶的婴儿,被传染的几率则要增加1倍,而那些还食用固体食物的婴儿,受感染的几率几乎增加10倍。
科学家们解释说,这是由于固体食物中含有更多更复杂的蛋白质,这些蛋白质可以破坏婴儿的胃壁,使艾滋病病毒更轻易从其中穿过。他们说,在发达国家里,由于使用了抗逆转录酶疗法,再加上科学喂养和有力的医疗保障,携带艾滋病病毒的女性将病毒传染给婴儿的几率已经从过去的25%降低到不到2%。但这些方法在发展中国家并不能得到普及,因此,科学家们认为,在发展中国家里大力推广母乳喂养,不失为一个预防艾滋病传播的好方法。
最后,美国北卡罗来纳大学的研究人员通过抗逆转录病毒药物研究了“暴露前预防”(PrEP)策略的有效性。研究团队此前曾证明,PrEP对于“BLT”小鼠体内的静脉和直肠等部位的HIV传播具有效力,在此次研究中,他们对小鼠施加了7天的抗逆转录病毒药物,具体在小鼠接触到病毒的3天前和4天后,发现这些药物可对病毒传播做到100%的防护。
这些发现能够为寻找预防HIV传播的替代治疗提供重要指引,而了解HIV是如何传染给婴幼儿的,也将帮助我们关闭艾滋病传播的重要门户。
[1]<a href="http://www.plospathogens.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.ppat.1002732" target="_blank">Human Breast Milk and Antiretrovirals Dramatically Reduce Oral HIV-1 Transmission in BLT Humanized Mice</a>
Currently, over 15% of new HIV infections occur in children. Breastfeeding is a major contributor to HIV infections in infants. This represents a major paradox in the field because in vitro, breast milk has been shown to have a strong inhibitory effect on HIV infectivity. However, this inhibitory effect has never been demonstrated in vivo. Here, we address this important paradox using the first humanized mouse model of oral HIV transmission. We established that reconstitution of the oral cavity and upper gastrointestinal (GI) tract of humanized bone marrow/liver/thymus (BLT) mice with human leukocytes, including the human cell types important for mucosal HIV transmission (i.e. dendritic cells, macrophages and CD4+ T cells), renders them susceptible to oral transmission of cell-free and cell-associated HIV. Oral transmission of HIV resulted in systemic infection of lymphoid and non-lymphoid tissues that is characterized by the presence of HIV RNA in plasma and a gradual decline of CD4+ T cells in peripheral blood. Consistent with infection of the oral cavity, we observed virus shedding into saliva. We then evaluated the role of human breast milk on oral HIV transmission. Our in vivo results demonstrate that breast milk has a strong inhibitory effect on oral transmission of both cell-free and cell-associated HIV. Finally, we evaluated the effect of antiretrovirals on oral transmission of HIV. Our results show that systemic antiretrovirals administered prior to exposure can efficiently prevent oral HIV transmission in BLT mice.
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