MSM人群中HIV-1分子流行病学及人源化小鼠模型用于T/F HIV-1相关神经认知障碍(HAND)研究

摘要

近几年，随着Ⅰ型人免疫缺陷病毒（HIV-1）在中国男同人群中流行和暴发，该人群中出现了新重组病毒株。然而对于国内男同人群中流行的HIV-1亚型的了解并不多。本论文主要对2011～2013福建男同人群中的HIV的亚型分布、新重组株的分子特征进行分析和追溯主要流行株CRF07_BC的起源。此外，人免疫缺陷病毒（HIV）引起的神经认知性紊乱的疾病（HAND）是感染HIV-1病毒后患者常见的认知功能障碍疾病。然而，目前为止感染T/F HIV-1的患者如何在急性感染期容易导致HAND的原因仍然未知。要从人体试验上得到答案不大可能，所以研究用人的PBMC注射到NSG小鼠体内，然后用HIV-1JR-FL和T/F HIV-1BJZ7腹腔注射到小鼠体内进行病毒感染，从而构建NSG动物模型用来研究HAND发病机制。
　　本文主要研究工作包括以下三个部分。
　　第一，基于gag和pol基因的测序，对男同人群中HIV-1病毒亚型分析。通过槽式PCR成功的从76个感染者的血清中扩增到gag和pol基因的片段，其中2011（n=17)、2012（n=23)和2013（n=36)。基于gag基因的进化树分析结果显示，主要的基因亚型CRF01_AE(38，55.1%)、CRF07_BC(21，30.4%)和B/B'(4，5.8%)，其余的是一些新的重组病毒株(6，8.7%)。其中，CRF07_BC所占比例明显上升由原来2012年4(19%)上升至13(41.9%)2013(p＜0.01)，导致和CRF01_AE亚型在男同人群内的共流行趋势。
　　第二，根据基因分型的结果，对6株不同亚型和新型重组株进行全基因组测序，进一步了解新的HIV-1重组株的分子特征，全基因测序的结果证实了部分的重组株是由CRF01_AE亚型与B亚型和CRF07_BC亚型的新重组株。并通过174株CRF_07BC病毒株的gag基因进化分析，追溯福建男同中主要流行株CRF_07BC的起源和分析其流行趋势。并通过6株不同簇的env-假病毒的包被并用于中和实验，了解用国际现有主要的中和抗体对福建新流行重组株的中和能力进行评价，从而为判断新流行株的病毒暴发流行趋势提供依据。
　　第三，通过检测不同组织的HIV病毒载量、P24抗原和外周血中P24阳性细胞。发现感染HIV-1JR-FL和T/F HIV-1BJZ7这两种病毒株都能快速构建NSGHuPBL小鼠模型。虽然两者都可以在急性期的外周血内检测到病毒载量，然而，T/F病毒明显在不同的器官和组织CD4+细胞下降较快。结果表明这两种病毒都会入侵到脑内的脑膜、脑皮质和血管周围，在这些区域都能检测到P24/CD3+T细胞。至关重要的是，最后导致神经元受损的为感染HIV-1JR-FL病毒株，而非HIV-1BJZS7，通过检测发现Iba1+的小胶质细胞和GFAP+星状细胞大量增加。在受感染的小鼠脑内，Iba1+的小胶质细胞的增加和P24的抗原正向相关二和NeuN+神经元负向相关。
　　总之，HIV-1在中国男同的人群由原来CRF01_AE流行转变成由CRF01_AE和CRF07_BC两种亚型为主的并行流行趋势。这种改变已经导致新的重组株在男同人群中的流行。此外，用T/F感染NSG-HuPBL动物模型的结果揭示了HIV-1引发HAND的发病机理和神经病理学原理，这些结果为预防HIV-1感染及HAND的有效治疗提供科学依据。

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