HIV-1整合素α4β7结合位点在人群中的分布及其生物学意义

整合素α4β7作为细胞表面受体家族的一员，可以介导淋巴细胞从肠道迁移到生殖器黏膜固有层，在HIV-1感染建立和CD4+细胞降低中具有重要作用。最近的研究发现，HIV-1膜蛋白V2环上存在与α4β7天然配体一致的保守的三肽基序，可与整合素α4β7结合并参与信号转导过程。本研究将分析经性途径感染人群中整合素α4β7结合位点的多态性，确定在该人群是否存在选择性；本研究将采用定点突变的方法在V2环区产生具有不同三肽组合的env基因，构建出重组病毒和假病毒颗粒，从病毒复制适应性和病毒中和特性两个方面分析整合素α4β7结合位点中氨基酸组成差异对于病毒传播的影响。该项工作不仅有助于阐明整合素α4β7结合位点在HIV感染人群中的分布情况，同时可为研发阻断HIV-1感染的药物和疫苗研发提供新的靶点和理论依据。

HIV-1膜蛋白V2环上存在与整合素α4β7天然配体一致的三肽基序，可与整合素α4β7结合并参与信号转导过程，从而影响HIV-1建立感染的过程，并造成CD4细胞水平的下降。本研究选择来自同一地区静脉吸毒和异性传播感染人群的血浆样本，分析比较了不同传播途径下env基因不同区段的遗传多样性和选择压力的分布、不同传播途径人群之间正向选择氨基酸位点的差异，研究结果发现不同传播途径人群env基因各区段的遗传多样性模式基本一致，除V3区段外，异性传播人群中病毒V1-V5及其他各区段的遗传多样性均超过静脉吸毒人群。异性传播人群中病毒V1-V5片段的平均选择压力（dN/dS）高于静脉吸毒人群，不同传播途径间各区段受到的选择压力则存在明显区别；对正向选择位点进行分析，结果发现V2、C2和C3区是正向选择位点最多的区段；不同传播途径间存在正向选择位点差异的主要区域位于V1-C2区段；与静脉吸毒人群相比，异性传播人群中存在另外13个正向选择位点。对静脉吸毒和异性传播人群中整合素α4β7结合位点中的氨基酸组成进行分析，发现异性传播人群中HIV-1病毒V2区段中α4β7结合位点三肽基序的组成种类和变异度均小于静脉吸毒人群中感染的毒株，但两者不存在统计学差异；α4β7结合位点变异均发生在179位和181位氨基酸；比较经血液途径感染不同病毒的人群进行α4β7结合位点氨基酸组成分析，结果表明CRF07_BC毒株中三肽基序组成的种类和变异度均小于B’毒株；这两种HIV-1毒株中α4β7结合位点的变异也主要发生在179位和181位氨基酸，180位氨基酸基本不发生变异。本研究将HIV-1感染性克隆pNL4-3 Env蛋白第180位氨基酸位点密码子进行突变，由天冬氨酸（D）突变为天冬酰胺（N），发现该病毒因此丧失了感染活性，这表明该位点的氨基酸可能与病毒入胞过程有关。这一结果表明，正是由于第180位氨基酸决定病毒中和抗性及病毒感染中的入胞过程，造成180位氨基酸的极其保守。此外，本研究还建立了重组感染性克隆的构建方法，为进一步研究奠定了基础。