最新新闻！艾滋病毒可在人脑中复制，并造成神经感染！

在最近发表在《分子细胞》杂志上的一篇文章中，研究人员分享了一个宝贵的研究资料，从而深入了解人类免疫缺陷病毒（HIV）在人脑中整合和表达的细胞和遗传机制。

HIV在感染后的头两周内进入中枢神经系统（CNS）。小胶质细胞、髓细胞和巨噬细胞共同构成神经元的5-10%，它们主要受到感染。

HIV感染脑炎（HIVE）是使用联合抗逆转录病毒疗法（cART）后的一种罕见并发症；然而，HIVE是研究活跃的HIV如何影响大脑的理想条件。在某些情况下，在急性HIV感染的初期，患者会出现类似HIVE样状态的神经症状。

目前的研究人员需要更多的基因组和转录组水平的数据来设计HIV相关神经认知障碍（HAND）的有效治疗方法，该疾病影响全球20-50%的HIV感染者。

到目前为止，大多数基因组研究都集中于大块组织的基因表达谱，以证明HIV引发的代谢变化和神经炎症。

在本研究中，研究人员进行了第一次此类细胞类型特异性整合基因组学研究，包括三维（3D）基因组图谱、HIV整合位点测序（IS-seq）和单核转录。

虽然先前的研究使用的是大块组织，但目前的研究人员使用的是来自HIV感染的已故供体和有脑炎和无脑炎的对照的额叶组织。更具体地说，获得了三个未感染HIV、三个感染HIV和七个HIVE的额叶皮层灰质和皮层下白质样本。

对于转录的细胞类型水平解析，该团队对来自大脑额叶的组织样本进行了10倍铬单核核糖核酸测序（snRNA-seq）。此外，研究人员筛选了单个核的HIV转录物，并在所有类型的脑细胞中观察到HIV转录物。

但小胶质细胞的三维重组尚未成功。因此，该团队从两个年龄和性别匹配的HIVE大脑中为小胶质细胞生成了全基因组规模的高通量染色体构象捕获（Hi-C）图。根据sc RNA-seq结果，这些HIVE脑样本证实了HIV的存在。

此外，研究人员检查了小胶质细胞的0.1至10兆碱基（Mb）大小的染色体区室，随后将其分为基因密集区室和基因贫乏区室A&B，由于HIVE也重塑了染色质室结构，研究人员探索了小胶质细胞中的拓扑相关结构域（TAD）和环改变。

值得注意的是，来自HIV感染的大脑的非颅内小胶质细胞显示出与神经元健康相关的基因表达的保守变化，即使在没有HIV整合的情况下也是如此。尽管没有直接的神经元感染，但在HIV感染期间，早期的损伤可能会导致HAND和相关的神经元功能障碍。

结论

目前的研究表明，HIV感染的大脑中的3D全基因组改变是小胶质细胞特异性，并导致了显著的核转录组重编程。例如，HIVE小胶质细胞中表达上调的基因座转移到更有利的转录和开放染色质状态，从而表明HIV整合和转录导致了小胶质细胞的变化。

此外，HIV衍生转录物通过其他机制影响小胶质细胞染色体构象。HIV表现出强烈的倾向于整合到a室开放染色质中。事实上，一些HIV整合位点可能依赖于与T细胞相似的疾病阶段，

总的来说，显示HIV整合位点细胞类型特异性差异的研究数据可以支持下一代HIV治愈疗法的发展。