說起艾滋病，我們都知道它是由一種把人體免疫系統中最重要的CD4+ T淋巴細胞作為主要攻擊對象的病毒引起的，主要通過性傳播。
但是，可能大部分人都不知道的是，艾滋病通過性傳播背後的確切機制到底是什麼，科學家還不是很清楚。這也是艾滋病至今不能被治癒的主要原因之一。
今天，來自法國巴黎第五大學的Morgane Bomsel團隊，發表在《細胞》旗下Cell Reports上的研究成果[1]，Bomsel團隊通過實時成像技術，首次用8段視頻記錄下了HIV通過“性傳播”的過程。被感染的T細胞將病毒傳染給其他免疫細胞的過程，讓人毛骨悚然。
Morgane Bomsel
接下來我就帶大家一起看錄像的截屏。
（看到這裡是不是有點兒激動？趕緊看看旁邊有沒有人偷看。不過，最好不要跟奇點糕一樣想多了。這個並不是一邊啪啪啪，一邊錄的。當然，技術肯定也沒達到那個水平。）
實際上，Bomsel團隊是在實驗室條件下重建了部分生殖組織，模擬了啪啪啪時HIV的傳播過程。他們希望真正看到HIV的感染過程。
為了便於觀察，Bomsel團隊用的HIV是攜帶綠色熒光蛋白的gag-iGFP HIV-1。在後面的動圖和視頻中，凡是看到的綠色，要麼是HIV本身，要麼是被HIV感染的免疫T細胞。其他顏色都是健康未被感染的生殖器官組織細胞。
先打個照面，簡單的認識下。
綠色那個就是被HIV感染的T細胞，藍色的那一群是沒有被HIV感染的尿路上皮細胞
由於各種各樣的原因，在啪啪啪的過程中，會有一些T細胞出現。如果這個T細胞恰巧是被攜帶綠色熒光蛋白的gag-iGFP HIV-1感染的話，我們看到的T細胞就是下面這個樣子。
但是生殖器官組織一般都是有一層上皮細胞作為保護屏障的，T細胞一般是過不去，那HIV是如何從被感染的T細胞出來，再感染另一個人的呢？當然，還有一種方式是，T細胞外的HIV顆粒可以穿過上皮細胞進入人體內。不過這種方式的效率很低。更高效的進入方式如下圖所示。
夠不到，還差一點兒點兒~（紅色的是未被感染的巨噬細胞）
看到了嗎？那個被感染的T細胞突然長出一個爪爪，這個爪爪的學名叫做病毒學突觸（virological synapse）。這個爪爪可厲害，它就是我在上面提到的高效傳播感染機制，更厲害的是這個爪爪可以幫助病毒躲避藥物的追殺。
注意看，就在電光火石之間，一道綠色閃電擊中了紅色的巨噬細胞。成功逃離T細胞，進入另一個細胞
不過，在人體內，T細胞裡的HIV想要感染中間隔了一層上皮細胞的巨噬細胞就沒那麼容易了。那它又是如何突破上皮細胞這層屏障的呢？
藍色是尿道上皮細胞，整個傳遞過程看上去與上面的沒啥區別
上圖是被感染的T細胞通過病毒學突觸給上皮細胞傳遞HIV的過程。咋一看，與前面兩張給巨噬細胞傳毒的過程似乎沒啥區別。都是電光火石之間，一個病毒學突觸形成，傳毒成功。
當Bomsel團隊看清真相的時候，還是嚇了一大跳。
可以清晰看見病毒學突觸穿過藍色的上皮細胞
原來被感染的T細胞形成的病毒學突觸可以直接穿過尿道上皮細胞，進入到被上皮細胞保護的基質。而巨噬細胞就在上皮細胞後面等著吞噬透過來的異物。不知不覺中，巨噬細胞就被感染了！
更讓Bomsel團隊吃驚的是，上皮細胞並沒有被HIV感染。這就好像被包裹的HIV跟上皮細胞借了個道兒。病毒就這樣大搖大擺過去了。不僅如此，被感染的T細胞會一路走，一路形成病毒學突觸穿過上皮細胞傳毒。
被感染的T細胞到處遊走，散播HIV病毒
一個可以清晰看見病毒學突觸的連續靜態圖
在做完整個研究之後，Bomsel團隊用下面這張示意圖總結了她們的發現。
圖注：在啪啪啪之後的數週時間內，整個感染過程。綠色代表被感染的T細胞，以及形成的病毒學突觸和被包裹的病毒；中間藍色代表尿道上皮細胞；紅色代表巨噬細胞；黃色代表基質；黃色小圓圈代表巨噬細胞釋放的HIV；紅色小圓圈代表潛伏在巨噬細胞裡的HIV。
在啪啪啪之後的數週時間內，整個感染過程：（1）被感染的T細胞與上皮細胞接觸；（2）病毒學突觸形成；（3）被包裹的HIV借道上皮細胞，進入基質，並被巨噬細胞吞噬；（4）病毒整合到巨噬細胞基因組，並大量產生HIV；（5）病毒不再活躍，潛伏在巨噬細胞內。
這是科學家首次用實時成像技術記錄下艾滋病性傳播感染過程。這也是科學家第一次知道被感染的T細胞是通過上皮細胞感染巨噬細胞的，而且上皮細胞本身不會被病毒感染。
這個研究還發現，在啪啪啪感染HIV之後，巨噬細胞就變成了病毒儲存庫。這也給藥物研發帶來了挑戰，因為目前的大多數藥物是靶向CD4 T細胞的HIV病毒的 。包括近期香港大學團隊刷爆朋友圈的新藥也是[2]。
不過這個研究也給未來艾滋病的預防提供了一個新方向，研發靶向上皮細胞的黏膜HIV疫苗是很有必要的。如果能夠阻止它們通過病毒學突觸穿過上皮細胞進入基質，就可以預防艾滋病的性傳播。
[1]. Fernando Real, Alexis Sennepin, et al. Live Imaging of HIV-1 Transfer across T Cell Virological Synapse to Epithelial Cells that Promotes Stromal Macrophage Infection[J]. Cell Reports, 2018.
[2]. Wu X, Guo J, Niu M, et al. Tandem bispecific neutralizing antibody eliminates HIV-1 infection in humanized mice[J]. The Journal of clinical investigation, 2018.
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