HIV-1感染者PBMC中SAMHD1 mRNA表達變化及其與血漿IFN-α水平的相關性

饒和平，金祥寧，盧偉力，彭曉蓉，靳昌忠

（1衢州職業技術學院醫學院，浙江 衢州 324000;2金華職業技術學院醫學院;3衢州市人民醫院;4浙江大學醫學院附屬第一醫院）

不育-α-基序結構域和組氨酸/天冬氨酸殘基雙聯體結構域包涵蛋白1（SAMHD1）是一種最新發現的HIV-1宿主限制因子，它高表達于髓系細胞，如樹突狀細胞、單核細胞和巨噬細胞等，而在HIV-1容易感染的CD+4T 細胞中的表達卻較低［1，2］。SAMHD1 是一種dGTP依賴的磷酸水解酶，能夠將dNTPs水解成脫氧核苷和無機的三磷酸，從而降低細胞中dNTP水平，起到清除細胞內過剩的dNTPs的作用［3］。HIV-1感染細胞后，病毒RNA在逆轉錄酶的作用下形成病毒DNA，這時需要大量的dNTP，SAMHD1通過耗竭細胞內的dNTP使病毒的逆轉錄過程受阻，從而限制病毒的感染［4］。同時，SAMHD1也是目前已知惟一的HIV-1無法對抗的宿主限制因子。因此，SAMHD1的表達對HIV-1的感染及潛伏的形成十分重要。體外實驗表明，SAMHD1的表達受干擾素 （IFN-α）調控，干擾素可以顯著促進SAMHD1的表達［5］。HIV-1感染可以產生一系列的炎癥反應和細胞因子的分泌，包括 IFN-α 水平的升高［6］。HIV-1 感染者 SAMHD1 mRNA的變化及其與IFN-α水平的關系目前尚未見報道。本研究觀察了HIV-1感染者外周血單個核細胞（PBMC）中SAMHD1 mRNA，并分析了其與血漿IFN-α水平的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2014年5～10月于浙江大學附屬第一醫院就診的HIV-1感染者78例，其中32例未接受抗病毒治療，男22例，女10例;年齡（37.8±7.6）歲;46例接受高效抗逆轉錄病毒治療（HAART）1 a以上，男33例、女13例，年齡（35.93±11.57）歲，治療時間（3.1 ±1.2）a;所有 HIV-1 感染者均經初篩和確認試驗HIV-1抗體陽性，近期無機會性感染或腫瘤以及HBV/HCV合并感染。另外招募正常對照者 28例，男21例、女7例，年齡（38.29±12.51）歲。各組一般資料無統計學差異，具有可比性。本研究得到浙江大學附屬第一醫院倫理委員會批準，所有研究方案均告知患者本人，并簽訂知情同意書。

1.2 PBMC中SAMHD1 mRNA檢測 每位受試對象抽取EDTA抗凝血5 mL，用于PBMC分離、流式細胞術和病毒載量檢測。采用密度梯度離心法（Ficoll淋巴細胞分離液）分離上述抗凝血，得到PBMC。用TRIzol溶液溶解上述細胞，按照說明書，提取總體RNA。取1 μL RNA，利用 PrimeSciptTM逆轉試劑盒逆轉錄為cDNA。采用20 μL反應體系，取1 μL cDNA反應產物，加入SYBR定量檢測混合試劑中，利用Light Cycler2.0定量PCR儀擴增、檢測。反應條件:先在95℃反應30 s，再在95℃、5 s和60℃、20 s條件下反應40循環。利用2-ΔΔCt相對定量法計算SAMHD1 mRNA。

1.3 血漿 IFN-α 水平檢測 采用人 IFN-α ELISA檢測試劑盒檢測血漿IFN-α水平，操作按照說明書所述步驟進行。

1.4 血漿HIV病毒載量檢測 采用HIV-1 Monitor 1.5（Roche）商品化試劑盒，在COBAS Amplisemsor-PCR儀上對血漿樣品的HIV-RNA作定量分析，操作嚴格按照試劑盒說明進行，結果以每毫升血漿含病毒拷貝數表示，最低檢測限50拷貝/mL。

1.5 外周血CD+4、CD+8T細胞數檢測 采用流式細胞儀和CD3/CD4/CD8三色標記單抗絕對定量試劑盒進行檢測，取全血50 μL，用20 μL單克隆抗體混合物孵育1 h，用紅細胞裂解液裂解紅細胞之后上機檢測。用System U軟件進行分析。

1.6 統計學方法 采用SPSS15.0統計軟件。計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗，采用單因素方差分析對多組數據進行統計學分析，其中兩兩比較采用LSD法。相關性分析采用Pearson相關分析法。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組PBMC中 SAMHD1 mRNA及血漿 IFN-α水平比較 結果見表1。

表1 各組PBMC中SAMHD1 mRNA及血漿IFN-α水平比較（ ± s）

表1 各組PBMC中SAMHD1 mRNA及血漿IFN-α水平比較（ ± s）

注:與正常對照組比較，*P ＜0.01。

組別 n SAMHD1 mRNA IFN-α治療組 46 1 278±276* 67.5±15.7*未治療組 32 1 422±319* 51.6±10.3*正常對照組28 684±183 27.2± 9.1

2.2 各組血漿HIV病毒載量及外周血CD+4T細胞、CD+8T細胞數比較 結果見表2。

表2 各組血漿HIV病毒載量及外周血CD4+T細胞、CD8+T 細胞數比較（±s）

表2 各組血漿HIV病毒載量及外周血CD4+T細胞、CD8+T 細胞數比較（±s）

注:與未治療組比較，*P ＜0.05;與正常對照組比較，△P ＜0.05。

組別 n 病毒載量（log10）CD+4T細胞數CD+8T細胞數（個/μL）（個/μL）治療組 46 0.81 ±1.25* 452.05 ±161.20＊△835.88 ±370.36未治療組 32 4.44 ±0.93 325.17±188.83△ 1 056.81±523.02正常對照組28 - 693.52 ±148.26 983.46 ±508.94

2.3 相關性分析 HIV-1感染者PBMC中SAMHD1 mRNA與病毒載量、CD+4T細胞數量無相關性（r分別為 -0.306、0.064，P均 ＞ 0.05），與血漿IFN-α 水平呈正相關（r=0.324，P＜0.05）。

3 討論

固有免疫和獲得性免疫在抗HIV-1及其機會性感染中發揮了重要作用，特別是固有免疫，是近年來抗HIV-1感染免疫研究的熱點。SAMHD1在固有免疫系統中扮演重要角色。SAMHD1功能的缺失可以造成細胞內dNTPs的大量積聚，從而引發強烈的免疫活化和大量的 Ⅰ 型干擾素分泌［7，8］。因此，SAMHD1這種通過清除過剩的dNTPs來減少核酸代謝引起的免疫活化的能力，使它與固有免疫反應緊密地聯系起來，又被形象地稱為“IFN反應的負性調節器”［7，9］。SAMHD1 對固有免疫應答的調控在HIV-1感染中的作用尚不清楚。一方面，SAMHD1對Ⅰ型干擾素分泌的抑制作用可能促進HIV-1的感染;另一方面，SAMHD1通過避免免疫系統過度活化以減少CD+4T細胞的活化和HIV-1的感染。此外，SAMHD1還是HIV-1感染的重要宿主限制因子。HIV-1難以有效感染DC、單核細胞、巨噬細胞等髓系細胞的主要原因是這些髓系細胞高表達SAMHD1［4，10］。敲除 SAMHD1 基因后，這些髓系細胞就喪失了對HIV-1感染的抵抗性，可以被HIV-1大量感染［11］。SAMHD1對HIV-1感染的限制是通過降低HIV-1逆轉錄所需的原料dNTPs的濃度來實現的［12］。SAMHD1基因缺陷的AGS患者的單核細胞更容易感染HIV-1，進一步在人體原代細胞上驗證了 SAMHD1 的 HIV-1 感染限制功能［13，14］。

SAMHD1在固有免疫調控及HIV-1感染中的重要作用。本研究顯示，HIV-1感染者PBMC中SAMHD1表達及 IFN-α水平升高，SAMHD1表達與IFN-α水平呈正相關，而與CD+4T細胞數量和病毒載量無關。SAMHD1在抑制Ⅰ型干擾素過度分泌的同時，其自身的表達又受干擾素的調控。SAMHD1最初是作為一種IFN-γ誘導的蛋白被發現的［15］。此外，有報道［16］IFN-α 也可以誘導 SAMHD1的表達。我們在前期研究中發現，IFN-γ可以在 THP-1和Jurkat細胞上誘導SAMHD1的表達［17］。這樣，SAMHD1與干擾素形成了一個互相調控的復雜網絡。Buitendijk等在研究Toll樣受體（TLRs）的免疫應答時發現，TLR9活化時伴有SAMHD1表達的升高。結合TLRs在病毒感染免疫應答中的重要作用，HIV-1感染是否可以通過TLRs通路調控SAMHD1?本研究結果提示，HIV-1感染上調SAMHD1表達的機制可能是通過IFN-α的調節實現的。HIV-1感染靶細胞后，可以通過與Toll樣受體結合，促進IFN-α以及多種促炎因子的表達，而IFN-α水平的升高又可以上調SAMHD1的表達，來抑制免疫系統的過度激活，同時抑制HIV-1感染新的靶細胞。

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