不同年齡HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠中HIV-1病毒蛋白及血漿中細(xì)胞因子表達(dá)水平的研究.pdf

1、本研究分為二部分：
　　 第一部分：HIV-1 病毒蛋白在不同年齡HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠中表達(dá)水平的研究
　　 研究背景：2001年美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院建立了能出現(xiàn)AIDS 相關(guān)的病理和免疫缺陷癥狀的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠模型。最近，該大鼠已經(jīng)被證明可以作為研究正在接受高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）的HIV-1感染病人的病理表現(xiàn)的有效模型，在接受該治療的病人體內(nèi)，盡管HIV 病毒復(fù)制被抑制，但HIV-1 病毒蛋白還在持續(xù)

2、表達(dá)。
　　 多項(xiàng)研究表明，HIV-1感染者表現(xiàn)出來的癥狀，除了由病毒直接作用于靶細(xì)胞引起，HIV-1 相關(guān)的病毒蛋白本身以及它的表達(dá)水平的變化也會引起器官功能的紊亂。HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠出現(xiàn)隨著年齡的增長HIV-1 相關(guān)的病理表現(xiàn)越明顯的現(xiàn)象。我們實(shí)驗(yàn)室觀察到發(fā)育中的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠的體重明顯低于正常對照大鼠F344，并且隨著年齡的增長這種差異更加明顯。
　　 目的：深入研究HIV-1 病毒蛋白在轉(zhuǎn)基因大鼠外周器官

3、及腦區(qū)各部位表達(dá)譜；
　　 比較不同年齡的轉(zhuǎn)基因大鼠HIV-1 病毒蛋白表達(dá)水平的改變與年齡的相關(guān)性，對于進(jìn)一步理解HIV-1 病毒蛋白的累積效應(yīng)在HIV 病程中所發(fā)揮的作用具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　 方法：我們建立了高特異性的適時熒光定量PCR方法，來評價年幼（2-3個月）的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠和成熟（10-11個月）的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠的免疫及神經(jīng)系統(tǒng)中的HIV-1病毒蛋白（tat、gp120、nef、vif

4、）的表達(dá)是否存在區(qū)別。
　　 結(jié)果：在2-3個月大的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠中，這4種蛋白mRNA 在脾臟中表達(dá)水平最高；而對于10-11個月大的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠，HIV-1 病毒蛋白的mRNA 水平在小腦和脊髓中最高。通過比較這兩個年齡組的tat、gp120、nef、vif mRNA的水平，我們發(fā)現(xiàn)2-3個月大的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠的脾臟中的HIV-1 病毒蛋白的水平明顯高于10-11個月大的，與此相反，在小腦、脊髓和紋狀體中

5、，10-11個月大的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠明顯高于2-3個月大的（P<0.01）。有趣的是，在前額皮質(zhì)中，2-3個月大的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠出現(xiàn)tat和nef的mRNA 水平明顯高于10-11個月大的（P<0.05）。
　　 結(jié)論：各種HIV 病毒蛋白的表達(dá)水平隨著年齡的變化而改變，而且在AIDS癥狀出現(xiàn)之前，其分布就表現(xiàn)出從外周免疫器官轉(zhuǎn)向中樞神經(jīng)系統(tǒng)的現(xiàn)象。因此，我們的研究也證明這種處于非感染狀態(tài)下的大鼠是用來模擬正在接受高效

6、抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的HIV-1感染者的最有用的模型。
　　 第二部分：細(xì)胞因子在不同年齡HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠血漿的表達(dá)變化
　　 研究背景：HIV轉(zhuǎn)基因動物能夠表現(xiàn)出類似于HIV-1/AIDS 病人所具有的癥狀，因此，將它們做為研究HIV-1 相關(guān)病癥的模型，即具有重現(xiàn)性，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。最近，該大鼠已經(jīng)被證明可以作為研究正在接受高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）的HIV-1感染病人的病理表現(xiàn)的有效模型，在接受該治療的病人體內(nèi)

7、，盡管HIV 病毒復(fù)制被抑制，但HIV-1 病毒蛋白還在持續(xù)表達(dá)。已經(jīng)證實(shí)HIV-1 病毒蛋白tat、nef、rev、gp120可以直接誘導(dǎo)細(xì)胞因子產(chǎn)生。此外，在HIV感染的長期控制中，又表現(xiàn)出要將Th1/Th2細(xì)胞因子的表達(dá)水平調(diào)整到正常人的水平的現(xiàn)象。但是，假如病毒復(fù)制并沒被HAART控制，這種HIV和宿主免疫系統(tǒng)之間復(fù)雜的相互作用將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。有報導(dǎo)證實(shí)HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠在淋巴結(jié)、脾臟、胸腺及外周血細(xì)胞中都表達(dá)HIV-1 病

8、毒蛋白。但是，有關(guān)該大鼠中Th1/Th2細(xì)胞因子的表達(dá)還沒有人研究。已經(jīng)觀察到隨著年齡的增長，HIV-1 大鼠所表現(xiàn)出的AIDS 相關(guān)的癥狀越明顯。
　　 目的：深入研究HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠血漿中Th1/Th2細(xì)胞因子的表達(dá)水平，并與正常對照大鼠Fischer F344 比較；觀察這兩種大鼠血漿中的Th1/Th2細(xì)胞因子的表達(dá)水平隨著年齡的變化而發(fā)生改變的規(guī)律。
　　 方法：我們應(yīng)用MSD公司開發(fā)的大鼠細(xì)胞因子多重測定試

9、劑盒來檢測2-3個月和10-11個月HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠及正常對照Fischer F344 大鼠的血漿中Th1/Th2細(xì)胞因子（IL-4，IL-5，KC/GRO，IFNγ，TNFα，IL-1β，and IL-13)的表達(dá)譜。
　　 結(jié)果：KC/GRO 在2-3個月大的HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠血漿中的表達(dá)水平明顯高于年齡相當(dāng)?shù)腇344 大鼠，而對于10-11個月HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠其KC/GRO的表達(dá)水平高于F344 大鼠，但沒有顯著

10、性差異。IFNγ在10-11個月HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠血漿中的表達(dá)水平明顯低于F344 大鼠。除了IFNγ外大多數(shù)細(xì)胞因子在血漿中的表達(dá)呈現(xiàn)出年齡的相關(guān)性。
　　 結(jié)論：結(jié)合本研究第一部分和第二部分的結(jié)果，我們認(rèn)為年齡因素和HIV-1病毒蛋白的協(xié)同作用決定了10-11個月HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠血漿中的細(xì)胞因子的表達(dá)譜。
　　 因此，進(jìn)一步研究HIV-1轉(zhuǎn)基因大鼠的與衰老有關(guān)的細(xì)胞及分子機(jī)理、HIV-1 病毒蛋白相關(guān)的炎癥、以