他们被HIV拖向深渊，可能只是因为肠道里的细菌
起源：全球科学
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当一种劫难性的疾病呈现后，人群中一部门特殊的人寄托自身的力气就能战胜疾病，但年夜多半人只能期待药物、疫苗的救助。就像艾滋病，在近40年里，环球在抗击HIV中做出了一些突破性的进献，正在让人们心底的暗影逐步散去。但想要彻底打败HIV，我们必要相识和做的还有许多。
撰文 | clefable
审校 | 李诗源
荣幸的少少数
2008年，首个被治愈的艾滋病患者呈现了。他名叫蒂莫西-雷-布朗（Timothy Ray Brown），也被称为“柏林患者”。其时间隔他确诊艾滋病已曩昔了13年。而2006年对他来说，注定非比寻常。因为熏染HIV，他的造血干细胞开端非常增生和恶化，他患上了急性骨髓性白血病。
这种疾病十分阴险，为了抢救他的性命，大夫给他植入了2位募捐者提供的干细胞。2006年和2007年，他分离接受了2次干细胞移植，此后他体内的HIV一直处在无法检测到的程度，可以说被治愈了。固然在2020年，布朗终极因为白血病复发而死去，但他的阅历仍旧让科学家为之振奋：人类能战胜这种险恶的病毒。
同样是在客岁，如许的治愈事业在另一位“伦敦患者”身上重现了。大夫为了治疗他的淋巴瘤，为他进行了骨髓移植，此后其体内历久未检测出HIV病毒。这两位被治愈的患者有一个显著的配合点：他们的募捐者比拟特殊，基因组中存在一种基因突变，这个突变让HIV失去了侵入细胞的主要道路，进而克制住了HIV的复制。科学家发现，这种突变在北欧人中有较高的散布频率，而该突变纯合子的人更是能抵御HIV，少少患上艾滋病。
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在艾滋病患者中，还有0.5%的患者为“精英节制者”（elite controllers）。通常环境下，HIV进入人体后，会经由过程逆转录整合到细胞的基因组中，随后应用细胞中的资本进行年夜量复制，形成新的病毒，并使细胞破碎，开释胞内的病毒、入侵其他细胞，反复上面的进程，快速增长病毒量。
而“精英节制者”有一个上风，HIV固然能整合到他们的基因组中，但存在的区域险些都是不会呈现基因表达的区域。没有基因表达，就没有DNA转录和翻译，也就没有给HIV复制核酸的机遇。HIV的核酸无法复制，也就没有更多的病毒。他们体内那些HIV能复制的细胞，也险些全死失落了。这也便是为什么在长达数十年的光阴里，他们能平安无事。
此外，近2年内，环球报道了2例未经治疗就自愈的艾滋病患者。他们也属于“精英节制者”，但抵御HIV的才能比一样平常的“精英节制者”更壮大一些。研讨者以为他们的体内存在一种特定的T细胞能杀死HIV。
现有疗法的困境
然则，撤除这些“精英节制者”和生成能抵御HIV的人群，在人类申报首例艾滋病40年后的本日，年夜部门熏染者仍必要终身接受殊效药、抗逆转录病毒（antiretroviral therapy，ART）疗法的治疗，经由过程克制病毒复制、整合到人的基因组，来到达节制病毒数目的后果。
一旦治疗进程结束，HIV会在熏染者体内敏捷觉悟、复制，丰裕他们的血液，其他病原体和疾病便能趁虚而入，夺走懦弱的性命。包含我们在内的年夜多半人也都是易熏染者，不做好防护，就会有被熏染的风险。
除此之外，固然ART疗法已能明显延伸患者的寿命，但相比于同年龄段的人，患者更容易呈现一些和朽迈相关的疾病，例如血汗管疾病、代谢性疾病以及肝、肾病等。一些研讨者发现，跟着连续、历久的治疗，患者体内的炎症程度会进步，致使上述各类疾病更容易呈现。
吸附在淋巴细胞（赤色）上的HIV（绿色）。图片起源：CDC
肠道菌群在此中还会火上浇油，肠道黏膜完备性的丢失和肠道菌群非常，会导致接受ART治疗的艾滋病患者炎症程度进步，患上述各类疾病的风险和殒命率增长。想要改善ART疗法的治疗后果，我们或许必要弄清晰细菌和炎症对艾滋病的影响到底有多强。
近期，在一项颁发于《微生物组》（Microbiome）的研讨中，美国匹兹堡年夜学的科学家应用38年前网络的粪便和血液等样本，探讨了在HIV流行初期（上世纪80年月初期），肠道菌群和炎症若何影响HIV熏染和艾滋病的成长。
其时没有ART疗法，熏染者会因为免疫力丢失，死于一些底本无法杀死他们的熏染，或者在熏染HIV前并不会患的疾病。在其时，相比于其他人群，男同性恋者中有较高的艾滋病发病率。美国匹兹堡年夜学的科学家想要弄清晰他们患病的缘故原由，便在4个所在（分离是美国的巴尔的摩、芝加哥、洛杉矶和匹兹堡），多次网络了许多男同性恋者的血液和粪便等样品。
在此时代，一些同性恋者熏染了HIV，在他们因艾滋病死去后，研讨职员将网络的样品冷冻保留，并一直留到了如今。在新颁发的研讨中，借助如今的研讨技术，他们揭示了这些样品中封存多年的故事，或许对现今的艾滋病治疗有侧重要意义。
解密38年前的粪便
在康健人的肠道中，微生物的种类十分丰硕。一些细菌能和人体互助，维持肠道情况的康健，如毛螺菌（Lachnospiraceae）和疣微菌（Ruminococcaceae）能诱导调节性T细胞增殖，低落对人体有害的炎症反响。一些细菌，如嗜黏卵白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila），能维持肠道内黏膜的稳固，还有一些细菌能发生短链脂肪酸，晋升肠道屏蔽的稳固性。但还有些细菌并不互助，它们想要在人体内滋生，一旦数目增长，便会入侵人体，试图篡夺更多的资本。
在新研讨中，匹兹堡年夜学的研讨职员对这些有“年月感”的粪便和血液样品，进行了具体阐发，包含粪便样品中的肠道菌群、短链脂肪酸含量，以及血液样品中的炎症因子、两种免疫细胞的程度和HIV核酸的浓度，并断定了样品对应的患者是否熏染以及艾滋病的严重水平。
正如他们所料，在熏染HIV后，熏染者的肠道菌群产生了较年夜的变化。但让他们惊讶的是，相比于没有熏染的人，在熏染HIV之前，熏染者的肠道就产生了变化。最显著的变化是，匆匆炎细菌粪普雷沃氏菌（Prevotella stercorea），以及和患直肠癌、HIV熏染相关的细菌的数目会增长，而克制炎症的多种拟杆菌、理研菌（Rikenellaceae）的数目则低落了。
匆匆炎细菌的增长很像是一个导火索。当它们入侵人体时，在人类肠道四周巡逻的细胞会发生一些炎症因子，激发一系列的连锁效应——加强炎症反响，进步肠道黏膜的通透性。这些炎症因子会进一步叫醒CD4+ T细胞。CD4+ T细胞在进入肠道、试图召募其他免疫细胞时，可能就会遭受它的克星——HIV。HIV起首会熏染它们，进行一波增殖。有了第一波的积聚后，HIV便会入侵CD4+ T细胞在肠道的栖息地——肠道相关淋巴组织（Gut-associated lymphoid tissue，GALT），耗费更多的CD4+ T细胞。
现实上，无论HIV从何种道路进入人体，它都邑敏捷转移到GALT中，敏捷入侵此中的CD4+ T细胞并复制。按重量计算，GALT中的免疫细胞约占人体免疫细胞的70%，它能防止细菌、病毒经由过程懦弱的肠道进入人体。假如此中的CD4+ T细胞产生损耗，这对人体是个很重年夜的损失。
这是由于CD4+ T细胞具有一些异常根基但症结的作用，它能加强B细胞的特异性，激活杀伤性T细胞，匆匆使中性粒细胞和巨噬细胞发展为加倍壮大的细胞。这也意味着，CD4+ T细胞受损，会明显影响免疫体系的防御才能。
除了影响HIV的易感性，一些肠道细菌还能影响艾滋病的过程。纵然是同样遭受HIV熏染，肠道中有普雷沃氏菌（Prevotellaceae）、食品谷菌（Victivallaceae）和圆柱状真杆菌（Eubacterium cylindroides）的熏染者，也会更容易在5年内就呈现艾滋病的症状（假如不接受治疗，这些患者的寿命只有1~2年），而在没有这些细菌的熏染者中，HIV的埋伏期可以长达10年以上。
斟酌到此次研讨的样原形对较小，研讨职员以为还不克不及直接从肠道菌群的变化揣摸出患艾滋病的风险是否会增长。不外这些发如今必定水平上阐明，当血液中的炎症因子增多时，患上艾滋病，以及疾病进一步恶化的风险都邑增长。
或许，肠道中的一些有害菌和HIV互相作用，影响了HIV熏染、艾滋病产生，乃至整个治疗进程，但这统统还有待更深刻的探讨。
从深渊中拯救
20世纪80年月，这些底本康健的同性恋者遭受这种险恶的病毒，因只会在免疫严重缺陷的病人身上呈现的熏染而死去。他们在毫无发觉的环境下，被推下了深渊。在1983年，法国的2位科学家初次发现了导致这些患者患病的致命病原体——HIV病毒。
吕克-蒙塔尼（左）和弗朗索瓦丝-巴尔-西诺西（右）（图片起源：NobelPrize.org）
跟着HIV的舒展，在殊效药呈现之前，艾滋病的致死率一度到达90%，患者呈现症状后寿命只有1~2年。但跟着HIV的熏染机制被慢慢解析，在殊效药和“鸡尾酒疗法”呈现后，我们也开端能从这种病毒制作的深渊中抢救更多的人。除此之外，检测手腕和“裸露后预防用药”（post-exposure prophylaxis，PEP）疗法的遍及，也在赞助削减熏染HIV和患艾滋病的风险。
近年来，一些科学家依然在HIV疫苗长进行着连续的摸索，另外一些研讨开端更具体地解析艾滋病在患者体内的成长进程，以及患者体内呈现的一些病理性变化，测验考试经由过程另一些办法来治愈艾滋病。想要真正地战胜HIV、从这个殒命的深渊中拯救更多的人，人类可能还要在这条充斥荆棘的途径上继续前行、摸索。
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