2021年12月30日整理發(fā)布：CD4+ T 細(xì)胞是免疫系統(tǒng)的重要組成部分，在保護(hù)身體抵御病原體方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。由于它們?cè)陟o息狀態(tài)下具有多種針對(duì) HIV 的防御機(jī)制，因此它們很少被感染——但這些少數(shù)受感染的細(xì)胞在體內(nèi)形成了一個(gè)潛伏的 HIV 儲(chǔ)存庫(kù)，目前抗病毒藥物無(wú)法達(dá)到這些儲(chǔ)存庫(kù)。因此，在激活 CD4+ T 細(xì)胞后，病毒可以從那里再次傳播。了解 HIV 如何與靜息 CD4+ T 細(xì)胞相互作用對(duì)于尋找新的治療方法至關(guān)重要。由來(lái)自 LMU 的 Max von Pettenkofer 研究所的 Oliver T. Keppler 教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種方法，該方法首次允許在生理?xiàng)l件下以有效且簡(jiǎn)單的方式對(duì)這些特定的免疫細(xì)胞進(jìn)行基因操作。Nature Methods，這允許以前無(wú)法獲得對(duì)這些細(xì)胞生物學(xué)的見(jiàn)解。
靜息 CD4+ T細(xì)胞正如 Keppler 解釋的那樣，幾乎無(wú)法進(jìn)行基因操作，因?yàn)榭捎玫姆椒ㄍǔＲ约?xì)胞分裂為前提。“根據(jù)定義，靜息細(xì)胞不會(huì)分裂。”作為開(kāi)發(fā)新方法的第一步，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了培養(yǎng)條件。結(jié)果，研究人員從健康獻(xiàn)血者的血液中提取這些細(xì)胞后，不僅能像以前一樣存活 3-4 天，而且還能存活長(zhǎng)達(dá) 6 周。決定性的進(jìn)展來(lái)自于核轉(zhuǎn)染技術(shù)的進(jìn)步，核轉(zhuǎn)染是一種特殊的方法，可以將試劑輸送到細(xì)胞核中。使用這種技術(shù)，研究人員將基因剪刀 CRISPR-Cas 引入靜止的 CD4+ T 細(xì)胞，使它們能夠?qū)λ拗骷?xì)胞的基因組進(jìn)行有針對(duì)性的修飾——例如，基因通過(guò)所謂的敲除。“這種組合非常有效，我們能夠接觸和基因操作大約 98% 的細(xì)胞。此外，我們?cè)诓患せ?CD4+ T 細(xì)胞的情況下做到了這一點(diǎn)，”Keppler 說(shuō)。“特別令人興奮的是，我們能夠通過(guò)一次核轉(zhuǎn)染同時(shí)高效消除多達(dá)六個(gè)基因。以前沒(méi)有人設(shè)法在原代細(xì)胞中做到這一點(diǎn)——我們用從完整器官中分離的細(xì)胞做到了這一點(diǎn)。 ”
基因敲除和敲入
未來(lái)，研究人員將因此能夠消除單個(gè)基因和整個(gè)信號(hào)通路并分析它們的功能。通過(guò)敲除相應(yīng)的基因，他們已經(jīng)設(shè)法澄清四種先前有爭(zhēng)議的細(xì)胞因素是否在感染 HIV 中起作用。
最重要的是，他們采用了第二種“敲入”方法，即插入額外的或稍微修改過(guò)的基因，例如綠色熒光蛋白的基因(綠色熒光蛋白)。在這種蛋白質(zhì)的幫助下，研究人員可以分析特定條件下目標(biāo)基因的活性如何變化，或者他們可以標(biāo)記特定的蛋白質(zhì)。該研究的共同主要作者阿德里安·魯勒 (Adrian Ruhle) 解釋說(shuō)：“所有這些因素結(jié)合在一起，讓我們有機(jī)會(huì)首次在生理?xiàng)l件下研究 HIV 與人類(lèi)靜息 CD4+ T 細(xì)胞的相互作用。”“但我們也可以更好地研究這些細(xì)胞作為 HIV 之外的免疫細(xì)胞的一般作用。”從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，研究人員希望更好地了解這些細(xì)胞的生物學(xué)特性，從而為從患者體內(nèi)完全消除 HIV 提供新方法，因?yàn)槿澜缛杂写蠹s 3700 萬(wàn)人感染了這種病毒。
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