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紅楓灣APP:發表在《美國國家科學院院刊》的一項最新研究顯示,HIV病毒不僅會攻擊人體免疫系統,甚至還曾在一定程度上推動了人類基因的“進化選擇”,只是抗逆轉錄病毒治療(ART)藥物的普及大大遏制了這一過程。
這項研究分析了南非夸祖魯-納塔爾省從1998-2025年間收集的近1600名母親(HIV感染者+非感染者),以及超400名其嬰兒的血液樣本,研究的重點是人類白細胞抗原(HLA)基因的變異情況。
注:夸祖魯-納塔爾省是南非受HIV影響最嚴重的地區,而南非的HIV感染者數量約占全球總感染者數(約4080萬)的20%。
什么是HLA基因?
HLA基因是人體免疫系統的重要組成部分,其主要作用是幫助免疫細胞識別和清除被病毒感染的細胞。其中,HLA-B基因的不同變異,會直接影響人體控制HIV的能力:
·易感型HLA-B變異:會削弱免疫系統清除病毒感染細胞的能力;
·保護型HLA-B變異:增強清除能力。此類人群血液中的病毒水平較低,從而會降低母嬰傳播率、提高母嬰的存活概率。
研究方法及發現
?研究團隊通過模型模擬發現,如果夸祖魯-納塔爾省從未獲得ART,那么在1990年至2035年的45年間:
·易感型HLA-B基因的頻率可能下降38%;
·保護型HLA-B基因的頻率則可能翻倍。
研究還指出,在2004年南非首次普及ART前,HIV感染后的疾病進展以及母嬰傳播率與HLA-B密切相關。
該研究資深作者、牛津大學免疫學專家Philip Goulder表示,如果沒有ART藥物干預,更多人會因HIV死亡,而不同HLA基因對生存率的差異會觸發“自然選擇”,從而在短短幾十年內就能顯著改變人群基因組成。而ART的普及阻止了這一過程。
?這一發現也進一步印證了進化生物學長期以來的假設:傳染病在維持免疫基因多樣性和推動免疫系統進化中發揮著重要作用。
在演化時間尺度上,HLA基因變異頻率會隨著病原體的長期影響發生持續微調,瘧疾和結核等傳染病會對人類基因組產生影響,但這些變化通常需要數千年才能顯現。而HIV在短短幾十年內就能使某些HLA變異頻率翻倍,顯示了這種病毒對人類群體的極端影響力。
研究意義
這一研究結果對基于T細胞免疫的HIV疫苗研發具有重要意義。因為HLA基因通過影響T細胞免疫發揮作用,而這種機制正是疫苗研發的關鍵。因此,理解HLA與HIV之間的關系,有助于開發更有效的治療和預防策略。
美國Ragon研究所的Bruce Walker表示,這一研究方向可能帶來未來的新型治療方案,幫助我們利用免疫系統預防和治療HIV等多種人類疾病,從而徹底改變醫學格局。目前其研究所已有一個基于T細胞的疫苗候選正在進行臨床試驗。
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