被感染的T细胞将病毒传染给其他免疫细胞的过程，让人毛骨悚然。为了便于观察，Bomsel团队用的HIV是携带绿色荧光蛋白的gag-iGFPHIV-1。其他颜色都是健康未被感染的生殖器官组织细胞。在啪啪啪之后的数周时间内，整个感染过程。这是科学家首次用实时成像技术记录下艾滋病性传播感染过程。这也给药物研发带来了挑战，因为目前的大多数药物是靶向CD4T细胞的HIV病毒的。
作者 BioTalker
说起艾滋病，我们都知道它是由一种把人体免疫系统中最重要的CD4T淋巴细胞作为主要攻击对象的病毒引起的，主要通过性传播。
但是，可能大部分人都不知道的是，艾滋病通过性传播背后的确切机制到底是什么，科学家还不是很清楚。这也是艾滋病至今不能被治愈的主要原因之一。
今天，来自法国巴黎第五大学的Morgane Bomsel团队，发表在《细胞》旗下Cell Reports上的研究成果[1]，Bomsel团队通过实时成像技术，首次用8段视频记录下了HIV通过“性传播”的过程。被感染的T细胞将病毒传染给其他免疫细胞的过程，让人毛骨悚然。
Morgane Bomsel
接下来我就带大家一起看录像的截屏。
（看到这里是不是有点儿激动？赶紧看看旁边有没有人偷看。不过，最好不要跟奇点糕一样想多了。这个并不是一边啪啪啪，一边录的。当然，技术肯定也没达到那个水平。）
实际上，Bomsel团队是在实验室条件下重建了部分生殖组织，模拟了啪啪啪时HIV的传播过程。他们希望真正看到HIV的感染过程。
为了便于观察，Bomsel团队用的HIV是携带绿色荧光蛋白的gag-iGFP HIV-1。在后面的动图和视频中，凡是看到的绿色，要么是HIV本身，要么是被HIV感染的免疫T细胞。其他颜色都是健康未被感染的生殖器官组织细胞。
先打个照面，简单的认识下。
绿色那个就是被HIV感染的T细胞，蓝色的那一群是没有被HIV感染的尿路上皮细胞
由于各种各样的原因，在啪啪啪的过程中，会有一些T细胞出现。如果这个T细胞恰巧是被携带绿色荧光蛋白的gag-iGFP HIV-1感染的话，我们看到的T细胞就是下面这个样子。
但是生殖器官组织一般都是有一层上皮细胞作为保护屏障的，T细胞一般是过不去，那HIV是如何从被感染的T细胞出来，再感染另一个人的呢？当然，还有一种方式是，T细胞外的HIV颗粒可以穿过上皮细胞进入人体内。不过这种方式的效率很低。更高效的进入方式如下图所示。
够不到，还差一点儿点儿~（红色的是未被感染的巨噬细胞）
看到了吗？那个被感染的T细胞突然长出一个爪爪，这个爪爪的学名叫做病毒学突触（virological synapse）。这个爪爪可厉害，它就是我在上面提到的高效传播感染机制，更厉害的是这个爪爪可以帮助病毒躲避药物的追杀。
注意看，就在电光火石之间，一道绿色闪电击中了红色的巨噬细胞。
成功逃离T细胞，进入另一个细胞
不过，在人体内，T细胞里的HIV想要感染中间隔了一层上皮细胞的巨噬细胞就没那么容易了。那它又是如何突破上皮细胞这层屏障的呢？
蓝色是尿道上皮细胞，整个传递过程看上去与上面的没啥区别
上图是被感染的T细胞通过病毒学突触给上皮细胞传递HIV的过程。咋一看，与前面两张给巨噬细胞传毒的过程似乎没啥区别。都是电光火石之间，一个病毒学突触形成，传毒成功。
当Bomsel团队看清真相的时候，还是吓了一大跳。
可以清晰看见病毒学突触穿过蓝色的上皮细胞
原来被感染的T细胞形成的病毒学突触可以直接穿过尿道上皮细胞，进入到被上皮细胞保护的基质。而巨噬细胞就在上皮细胞后面等着吞噬透过来的异物。不知不觉中，巨噬细胞就被感染了！
更让Bomsel团队吃惊的是，上皮细胞并没有被HIV感染。这就好像被包裹的HIV跟上皮细胞借了个道儿。病毒就这样大摇大摆过去了。不仅如此，被感染的T细胞会一路走，一路形成病毒学突触穿过上皮细胞传毒。
被感染的T细胞到处游走，散播HIV病毒
一个可以清晰看见病毒学突触的连续静态图
在做完整个研究之后，Bomsel团队用下面这张示意图总结了她们的发现。
在啪啪啪之后的数周时间内，整个感染过程。绿色代表被感染的T细胞，以及形成的病毒学突触和被包裹的病毒；中间蓝色代表尿道上皮细胞；红色代表巨噬细胞；黄色代表基质；黄色小圆圈代表巨噬细胞释放的HIV；红色小圆圈代表潜伏在巨噬细胞里的HIV。
在啪啪啪之后的数周时间内，整个感染过程：（1）被感染的T细胞与上皮细胞接触；（2）病毒学突触形成；（3）被包裹的HIV借道上皮细胞，进入基质，并被巨噬细胞吞噬；（4）病毒整合到巨噬细胞基因组，并大量产生HIV；（5）病毒不再活跃，潜伏在巨噬细胞内。
这是科学家首次用实时成像技术记录下艾滋病性传播感染过程。这也是科学家第一次知道被感染的T细胞是通过上皮细胞感染巨噬细胞的，而且上皮细胞本身不会被病毒感染。
这个研究还发现，在啪啪啪感染HIV之后，巨噬细胞就变成了病毒储存库。这也给药物研发带来了挑战，因为目前的大多数药物是靶向CD4 T细胞的HIV病毒的。包括近期香港大学团队刷爆朋友圈的新药也是[2]。
不过这个研究也给未来艾滋病的预防提供了一个新方向，研发靶向上皮细胞的黏膜HIV疫苗是很有必要的。如果能够阻止它们通过病毒学突触穿过上皮细胞进入基质，就可以预防艾滋病的性传播。
参考资料：
[1]. Fernando Real, Alexis Sennepin, et al. Live Imaging of HIV-1 Transfer across T Cell Virological Synapse to Epithelial Cells that Promotes Stromal Macrophage Infection[J]. Cell Reports, 2018.
[2]. Wu X, Guo J, Niu M, et al. Tandem bispecific neutralizing antibody eliminates HIV-1 infection in humanized mice[J]. The Journal of clinical investigation, 2018.
