摘要：艾滋病，作为一种全球性的公共卫生挑战，长久以来一直受到广泛关注。它由人类免疫缺陷病毒（HIV）引发，这种病毒极为特殊，主要将人体免疫系统中扮演关键角色的 CD4+ T 淋巴细胞作为攻击目标。在众多传播途径中，性传播是艾滋病的主要传播方式，这一传播途径在全球范围
艾滋病，作为一种全球性的公共卫生挑战，长久以来一直受到广泛关注。它由人类免疫缺陷病毒（HIV）引发，这种病毒极为特殊，主要将人体免疫系统中扮演关键角色的 CD4+ T 淋巴细胞作为攻击目标。在众多传播途径中，性传播是艾滋病的主要传播方式，这一传播途径在全球范围内导致了大量的新增感染病例。
尽管性传播是艾滋病的主要传播途径，但令人遗憾的是，大部分人并不清楚其背后的确切机制，即便在科学界，这也是一个尚未完全明晰的领域。这种对性传播机制认知的不足，是艾滋病至今难以被彻底治愈的主要阻碍之一。攻克艾滋病的关键在于全面了解病毒的传播和感染过程，只有这样，才能研发出更有效的治疗方法和预防策略。
来自法国巴黎第五大学的 Morgane Bomsel 团队取得了重大突破。他们的研究成果发表在《细胞》旗下的 Cell Reports 上 。Bomsel 团队运用先进的实时成像技术，在艾滋病研究领域实现了一项创举 —— 首次用 8 段视频完整记录下了 HIV 通过 “性传播” 的过程。
在这些视频中，被感染的 T 细胞将病毒传染给其他免疫细胞的画面令人震撼，也为深入研究艾滋病性传播机制提供了直观且珍贵的资料。这一研究成果无疑为艾滋病的防治工作带来了新的曙光，后续有望基于此展开更深入的研究，推动艾滋病治疗和预防手段的革新。
接下来我就带大家一起看录像的截屏。
（温馨提示：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。）
Bomsel团队的研究建立在对艾滋病性传播机制深度探索的基础之上。为了实现这一目标，团队在严格的实验室环境下，运用先进的组织工程技术，精心重建了部分生殖组织。这并非一项简单的工作，研究人员需要模拟生殖器官的生理结构与细胞组成，力求最大程度地还原真实的生理环境。在完成生殖组织重建后，他们通过特定的实验设计模拟性行为场景，借助精准的实验控制，让HIV在模拟环境中进行传播，目的是为了捕捉到HIV感染的每一个关键步骤。
在实验观测环节，观察HIV的传播路径是一大挑战。为此，Bomsel团队选用了经过特殊改造的携带绿色荧光蛋白的gag-iGFP HIV-1。这种设计的精妙之处在于，利用绿色荧光蛋白的荧光特性，使得HIV在传播过程中能够被清晰地追踪。
在后续记录实验过程的动图和视频资料里，呈现出的绿色部分有着明确的指示意义，绿色既可能是自由状态下的HIV，也可能标记着已经被HIV成功入侵并感染的免疫T细胞。而画面中除绿色之外的其他颜色，则代表着依旧保持健康、尚未被HIV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。
在性行为发生后的数周内，HIV 感染遵循着一系列复杂且有序的过程：
被 HIV 感染的 T 细胞首先与上皮细胞发生接触，这是整个感染过程的起始点，也是后续一系列感染事件的基础。
随着接触的发生，病毒学突触逐渐形成，这一结构在病毒传播中扮演着关键角色，为病毒的跨细胞传递提供了通道。
被特殊包裹的 HIV 借助上皮细胞，成功进入基质区域，随后被巨噬细胞所吞噬。在这一过程中，上皮细胞作为病毒进入机体深层组织的 “桥梁”，发挥着重要的转运作用。
一旦进入巨噬细胞，HIV 便将自身的遗传物质整合到巨噬细胞的基因组中，随后大量复制产生新的 HIV 病毒，巨噬细胞成为了病毒的 “生产工厂”。
随着感染进程的发展，部分病毒进入潜伏状态，不再活跃，静静地潜伏在巨噬细胞内部，这也为后续的治疗带来了极大的困难。
被 HIV 感染的 T 细胞首先与上皮细胞发生接触，这是整个感染过程的起始点，也是后续一系列感染事件的基础。
随着接触的发生，病毒学突触逐渐形成，这一结构在病毒传播中扮演着关键角色，为病毒的跨细胞传递提供了通道。
被特殊包裹的 HIV 借助上皮细胞，成功进入基质区域，随后被巨噬细胞所吞噬。在这一过程中，上皮细胞作为病毒进入机体深层组织的 “桥梁”，发挥着重要的转运作用。
一旦进入巨噬细胞，HIV 便将自身的遗传物质整合到巨噬细胞的基因组中，随后大量复制产生新的 HIV 病毒，巨噬细胞成为了病毒的 “生产工厂”。
随着感染进程的发展，部分病毒进入潜伏状态，不再活跃，静静地潜伏在巨噬细胞内部，这也为后续的治疗带来了极大的困难。
值得一提的是，此次法国巴黎第五大学的 Morgane Bomsel 团队，首次运用实时成像技术，完整且清晰地记录下了艾滋病在性传播过程中的感染步骤。在此之前，科学界从未知晓被感染的 T 细胞是通过上皮细胞来感染巨噬细胞的，并且明确了上皮细胞本身并不会被 HIV 感染这一关键特性。
此外，该研究还揭示了一个重要发现：在性行为导致 HIV 感染后，巨噬细胞迅速转变为病毒储存库。这一发现给当前的药物研发工作带来了巨大挑战，因为现阶段大多数抗 HIV 药物主要靶向 CD4 T 细胞中的 HIV 病毒，例如近期香港大学团队研发并引发广泛关注的新药 [2]，同样是基于此靶点。
不过，这一研究成果也为未来艾滋病的预防指明了新的方向。研发靶向上皮细胞的黏膜 HIV 疫苗显得尤为必要，倘若能够有效阻止 HIV 通过病毒学突触穿过上皮细胞进入基质，那么从理论上来说，就能够成功预防艾滋病的性传播，为全球艾滋病防治工作带来新的希望。
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.
来源：云贵高原生活指南