2021年12月30日整理发布：CD4+ T 细胞是免疫系统的重要组成部分，在保护身体抵御病原体方面发挥着关键作用。由于它们在静息状态下具有多种针对 HIV 的防御机制，因此它们很少被感染——但这些少数受感染的细胞在体内形成了一个潜伏的 HIV 储存库，目前抗病毒药物无法达到这些储存库。因此，在激活 CD4+ T 细胞后，病毒可以从那里再次传播。了解 HIV 如何与静息 CD4+ T 细胞相互作用对于寻找新的治疗方法至关重要。由来自 LMU 的 Max von Pettenkofer 研究所的 Oliver T. Keppler 教授领导的科学家们现在已经开发出一种方法，该方法首次允许在生理条件下以有效且简单的方式对这些特定的免疫细胞进行基因操作。Nature Methods，这允许以前无法获得对这些细胞生物学的见解。
静息 CD4+ T细胞正如 Keppler 解释的那样，几乎无法进行基因操作，因为可用的方法通常以细胞分裂为前提。“根据定义，静息细胞不会分裂。”作为开发新方法的第一步，科学家团队优化了培养条件。结果，研究人员从健康献血者的血液中提取这些细胞后，不仅能像以前一样存活 3-4 天，而且还能存活长达 6 周。决定性的进展来自于核转染技术的进步，核转染是一种特殊的方法，可以将试剂输送到细胞核中。使用这种技术，研究人员将基因剪刀 CRISPR-Cas 引入静止的 CD4+ T 细胞，使它们能够对宿主细胞的基因组进行有针对性的修饰——例如，基因通过所谓的敲除。“这种组合非常有效，我们能够接触和基因操作大约 98% 的细胞。此外，我们在不激活 CD4+ T 细胞的情况下做到了这一点，”Keppler 说。“特别令人兴奋的是，我们能够通过一次核转染同时高效消除多达六个基因。以前没有人设法在原代细胞中做到这一点——我们用从完整器官中分离的细胞做到了这一点。 ”
基因敲除和敲入
未来，研究人员将因此能够消除单个基因和整个信号通路并分析它们的功能。通过敲除相应的基因，他们已经设法澄清四种先前有争议的细胞因素是否在感染 HIV 中起作用。
最重要的是，他们采用了第二种“敲入”方法，即插入额外的或稍微修改过的基因，例如绿色荧光蛋白的基因(绿色荧光蛋白)。在这种蛋白质的帮助下，研究人员可以分析特定条件下目标基因的活性如何变化，或者他们可以标记特定的蛋白质。该研究的共同主要作者阿德里安·鲁勒 (Adrian Ruhle) 解释说：“所有这些因素结合在一起，让我们有机会首次在生理条件下研究 HIV 与人类静息 CD4+ T 细胞的相互作用。”“但我们也可以更好地研究这些细胞作为 HIV 之外的免疫细胞的一般作用。”从长远来看，研究人员希望更好地了解这些细胞的生物学特性，从而为从患者体内完全消除 HIV 提供新方法，因为全世界仍有大约 3700 万人感染了这种病毒。
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