這種嚴重遺傳病可怕,但在非洲卻是天選之子!HIV和瘧疾都繞著走

這種嚴重遺傳病可怕,但在非洲卻是天選之子!HIV和瘧疾都繞著走

艾滋病(AIDS)是由HIV病毒引起的、危害性極大的傳染病。由於HIV病毒可以攻擊人體免疫系統,艾滋病患者往往會因免疫系統崩潰而感染上各種疾病或罹患腫瘤,因此,艾滋病患者的死亡率極高。

自1981年6月5日,美國疾病預防控制中心第一次報道艾滋病以來,目前全世界有超過3600萬人感染艾滋病,死亡人數高達1200萬。截至2018年,我國報告現存活艾滋病感染者近80萬,近幾年每年新增超過5萬。但據世界衛生組織WHO估算,中國實際艾滋病感染者約為125萬

更重要的是,目前尚無有效的艾滋病的疫苗,就在今年2月份,被科學界寄予厚望艾滋病候選疫苗HVTN 702臨床試驗的失敗。由此可見,人類要實現對艾滋病的徹底防治還有很長的一段路要走。詳情:迄今為止規模最大、最有希望的HIV疫苗項目宣佈「徹底失敗」

非洲一直是艾滋病的重災區,統計數據表明,全世界的70%艾滋病患者都來自非洲,並且由於相對落後的醫療體系,艾滋病在非洲的擴散速度和致死率極為驚人。

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全球各地區艾滋病發病率,顏色越深,發病率越高

近日,美國加州舊金山Vitalant研究所的 Shannon Kelly 及其同事在 PLOS ONE 雜誌上發表了題為:Influence of sickle cell disease on susceptibility to HIV infection 的研究論文。

此項研究支持了先前的報道,即鐮刀型細胞貧血症患者感染HIV的可能性更低,但後續的細胞研究並沒有揭示一種機制來解釋這種風險降低的具體原因。

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鐮刀型細胞貧血症(SCD),是一種常染色體顯性遺傳病,因患者的紅細胞呈鐮刀狀而得名。該遺傳病的分子機制是血紅蛋白β肽鏈的第6位氨基酸由穀氨酸替代為纈氨酸,構成鐮狀血紅蛋白(HbS)。

研究調查發現,在非洲地區,鐮刀型細胞貧血症的等位基因頻率顯著高於世界的其他地區。而世界上其他地區的鐮刀型細胞貧血症患者及突變基因攜帶者極少。

其中,很大一部分原因是瘧疾在非洲地區的肆虐,瘧疾的病原體瘧原蟲,通過雌性按蚊叮咬人類而寄生到人類紅細胞中,而鐮刀型細胞貧血症患者的紅細胞較難被瘧原蟲感染。

因此,在非洲地區,經過瘧疾的自然選擇,攜帶鐮刀型細胞貧血症的突變基因的人反而更容易存活下來,長此以往,鐮刀型細胞貧血症在非洲地區明顯高於其他地區。

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正常紅細胞(左)與鐮狀細胞(右)對比

令人驚訝的是,許多流行病學報告表明,與一般人群相比,鐮刀型細胞貧血症患者的HIV感染率更低,艾滋病進展較慢,且與HIV感染相關的死亡率更低。

然而,這一現象背後的具體機制仍不清楚。因此,Shannon Kelly

等人對其展開了統計調查研究。

首先,研究人員對之前的一項輸血安全性研究的數據進行了新的統計分析,該研究的對象包括鐮刀型細胞貧血症在內的紅細胞計數較低的人群。他們發現,那些患有鐮刀型細胞貧血症的人確實具有更低的HIV感染率。

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接下來,研究人員進行了一項免疫細胞的實驗室研究,這些細胞是從患有或不患有鐮刀型細胞貧血症的HIV陰性患者血液樣本中分離出來的。實驗室研究發現,

來自鐮刀型細胞貧血症患者的CD4+ T細胞的CCR5水平較低,而CCR5是參與HIV感染的關鍵蛋白。

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除此之外,這些細胞的CCR7蛋白的表達水平較低,而與之相對,CD4蛋白的表達水平則較高。對此,Shannon Kelly等推測,鐮刀型細胞貧血症患者較低的HIV感染風險可能與免疫系統細胞CD4+ T細胞的分子特徵有關。

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然而,進一步的實驗表明,這些細胞對HIV的易感程度並不低於來自正常人群的CD4+T細胞。更耐人尋味的是,雖然鐮刀型細胞貧血症患者血漿中的多種細胞因子水平更高,但與對照組相比,這並沒有抑制靶細胞的HIV感染。

不管怎麼說,此項研究統計分析了鐮刀型細胞貧血症患者以及正常人群的血液樣本數據,並發現患有鐮刀型細胞貧血症的人確實具有更低的HIV感染率。

然而,他們對此提出的假設機制卻沒有得到細胞實驗的支持。因此,後續仍需要進一步的實驗,以確定這一現象背後的具體機制。

論文鏈接:

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0218880


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