研究小组成员
由于抗逆转录病毒药物的使用，人类免疫缺陷病毒（HIV）如今被认为是一种可控制的慢性病。然而，如果未经诊断或未经治疗，艾滋病病毒可能会发展为艾滋病（获得性免疫缺陷综合症），这种疾病导致年全球近万人死亡。
然而，拯救生命的抗逆转录病毒药物并不能治愈艾滋病毒，因为当病毒感染身体时，它会潜伏在触发身体对任何感染的免疫反应所需的细胞中。具体而言，HIV侵入CD4T细胞，是体内的一种白细胞，病毒制造自身的拷贝并接管CD4宿主细胞的DNA。
伊利诺伊大学助理教授RoyDar说：“一旦感染CD4T细胞，艾滋病毒将出现两种命运状态之一。它要么整合并开启复制状态，导致产生数百种传染性病毒拷贝，要么整合并保持潜伏状态，原生质体处于转录沉默状态。”
根据Dar的说法，研究人员已经将重点放在根除潜伏的储藏库上，因为它可以自发地重新激活，逃避药物治疗，或者成为病毒反弹的来源，如果患者不严格遵守抗逆转录病毒治疗方案，病毒反弹可能发生。
“到目前为止，还没有办法区分未受感染的细胞和体内潜伏感染的细胞，但是这种能力将支持现有的治疗艾滋病毒的方法，”Dar说，他是电气和计算机工程系和卡尔·沃斯基因组生物学研究所的校友。
在最近的一项研究中，Dar和他的研究小组通过使用含有绿色荧光蛋白（GFP）基因的病毒构建体，在实验室中研究了潜伏感染HIV的T细胞的再激活，该绿色荧光蛋白（GFP）在细胞重新激活时表达。
生物工程博士后研究人员KathrinBohn-Wippert解释说：“通过计算GFP的平均分布荧光，通过时间推移的单细胞成像方法，可以监测单个潜伏细胞从沉默状态恢复到活跃状态。”
一旦他们确定了被重新激活的细胞，他们计算细胞大小并确定重新激活所需的平均细胞直径。他们发现，在潜伏种群中，只有较大的宿主细胞重新激活，而较小的细胞内病毒基因保持沉默或潜伏状态。
Bohn-Wippert认为，这种较大的宿主细胞大小为增强病毒表达的突发大小提供了一种自然的细胞机制，决策病毒是否破坏自身潜伏状态。
Dar说：“我们的研究结果显示了一种被动的宿主细胞主导的病毒决策，其中当受感染的细胞很小时，病毒就会关闭复制状态，并且只能在较大的细胞尺寸下自发地重新激活。这呈现了宿主细胞描绘病毒决策发生的正确条件的情况。”
研究小组还确定了，储藏库细胞从潜伏期向活跃期的转变取决于细胞周期（细胞DNA复制的阶段），并且可以通过药物治疗进行调节。我们显示，你可以使用药物治疗来调节特定细胞周期状态中和之外的细胞群，从而使病毒偏向重新激活。
这些发现可能有助于指导药物治疗的随机设计策略，在合成生物学中的应用，并在推进HIV诊断和治疗方面发挥作用。
本文发布在在线版《CellReports》上，标题为“Cellsize-baseddecision-makingofaviralgenecircuit”
文章来源
Study:ReactivationofHIV-infectedcellsdependsonitssizeandcellcycleJournalreference:CellReports
Providedby:UniversityofIllinoisatUrbana-Champaign
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