在一項針對HIV感染者的突破性研究中，來自加拿大阿爾伯塔大學的研究人員發現難以捉摸的稱為中性粒細胞的白細胞在T細胞功能受損和數量下降以及與這種病毒相關的慢性炎症中發揮了作用。
相關研究結果近期發表在PLoS Biology期刊上，論文標題為“Neutrophils promote T-cell activation through the regulated release of CD44-bound Galectin-9 from the cell surface during HIV infection”。
中性粒細胞是人體免疫系統的一個基礎部分，也是最豐富的白細胞型別，約佔血液中迴圈免疫細胞的60%至80%。論文通訊作者Shokrollah Elahi說，然而，與其他型別的白細胞不同，中性粒細胞的壽命極短，不能像其他免疫細胞那樣被冷凍和解凍，這使得它們極難被研究。
Elahi說，“中性粒細胞最多能活幾個小時到一兩天。身體產生大量的中性粒細胞，它們完成自己的工作，然後死亡，必須在骨髓中進行再生。但是，儘管中性粒細胞是血液迴圈中最豐富的白細胞，它們在HIV感染背景下的作用還沒有得到很好的界定。”
在這項新的研究中，Elahi和他的團隊檢查了116名HIV感染者和60名未感染者的新鮮血液。他們對這兩組參與者的中性粒細胞中表達的所有基因進行了全面測序，以確定他們之間的任何差異。
Elahi說，“我們發現並非所有HIV感染者都有類似的中性粒細胞型別。隨著HIV疾病的進展，中性粒細胞變得更加活躍和更加有力，並反過來啟用身體的T細胞，這很可能導致與HIV感染相關的一些問題，如炎症和快速老化。”
Elahi說，中性粒細胞的作用就像一個早期警報系統。當它們檢測到危險的實體（如入侵的微生物）時，它們會釋放蛋白，向其他免疫細胞發出危險的訊號。這種啟用可高可低，可強可弱，取決於這種危險的嚴重程度和其他免疫細胞的反應。
半乳糖凝集素-9（galectin-9, Gal-9）的作用
中性粒細胞釋放的蛋白之一是Gal-9，Elahi之前將它與COVID-19患者的嚴重炎症和細胞因子風暴聯絡起來。Elahi團隊報告說，當中性粒細胞感覺到感染等危險時，它們變得緊張並釋放Gal-9。當這種蛋白開始在血液中達到飽和時，它可以與不同的免疫細胞相互作用。例如，該團隊發現Gal-9與T細胞發生強烈的反應，並使它們更容易受到HIV感染，造成一連串的影響，結果就是過度免疫反應和炎症。
Elahi之前的研究已顯示HIV患者和某些形式的癌症患者的血液中Gal-9的水平升高了。然而，在這項新的研究中，他能夠確定這種蛋白的主要來源。
來自HIV感染者的中性粒細胞具有轉錄啟用的表型。圖片來自PLoS Biology, 2021, doi:10.1371/journal.pbio.3001387。
他說，“我們首次發現，中性粒細胞膜透過一種複雜的機制，被Gal-9像毯子一樣覆蓋著。當中性粒細胞變得高度活躍時，脫落下來的Gal-9可以透過與另一種叫做CD44的分子相互作用來啟用T細胞，然後促進HIV患者中的慢性炎症。”
阻止Gal-9的脫落
Elahi對中性粒細胞的研究顯示，諸如Gal-9之類的脫落蛋白的“警報”反應與氧化應激有關，其中氧化應激是一種身體無法自然解毒或清除某些變得對細胞有害的含氧分子的狀態。氧化應激被認為在包括帕金森病、阿爾茨海默病、癌症、心力衰竭和自閉症等疾病的產生中起作用。
基於他的發現，Elahi說，阻止Gal-9脫落可能是減少HIV感染的許多負面影響的一種強有力的方法。他的團隊已透過使用一種名為根皮素（phloretin）的有機抗氧化劑化合物和維生素C在減少氧化應激方面取得了一些進展。
Elahi說，“我們一直在實驗室裡研究根皮素和維生素C，我們的資料是非常有希望的。我們知道這兩種分子都能很好地減少Gal-9脫落，因此我們相信它們能防止中性粒細胞的過度啟用。我們希望我們的結果將引發對中性粒細胞在其他急性疾病和慢性疾病中T細胞啟用作用的重新調查。”
Elahi指出，這項新的研究強調了對HIV感染者或有可能感染這種病毒風險的人來說，最重要的是儘快進行篩查。他說，“這種病毒被早期發現，患者可以接受抗逆轉錄病毒治療，那麼就可以阻止疾病進展，減少許多與晚期HIV有關的併發症。”（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
Garett Dunsmore et al. Neutrophils promote T-cell activation through the regulated release of CD44-bound Galectin-9 from the cell surface during HIV infection. PLoS Biology, 2021, doi:10.1371/journal.pbio.3001387.
