CD4受体多样性展现灵长类物种抵抗免疫缺陷病毒的保护机制

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时间: 2024-06-25 14:29:07 87人阅读

人和猿猴免疫缺陷病毒对宿主的感染依赖于病毒包膜糖蛋白与免疫细胞表面的宿主蛋白CD4结合。尽管在人类中该结构域相对稳定，但黑猩猩CD4的Env结合域则存在高度多态性：在野生种群中有9个不同的变体。研究团队发现： CD4多样性并非黑猩猩独有，许多其它非洲灵长类物种中也存在上述CD4受体多样性。

在这项研究中，作者对超过500只猿类的CD4蛋白最外层结构域进行了表征。结果显示，29个灵长类物种中有24个存在多态性残基，其中一个物种中鉴定出多达11种不同的变体。感染实验结果显示：D1结构域氨基酸置换会影响SIV膜蛋白 Env介导的侵染过程。作者在不同属的灵长类动物中发现了几种相同的CD4多态性，包括添加了N-连接的糖基化位点，为物种的平行进化提供了新的佐证。这些数据表明，灵长类动物CD4蛋白的HIV / SIV Env结合区在物种内部和物种之间都高度可变，并表明这种多样性通过平衡选择已经维持了几百万年，而且至少部分原因是为了保护宿主免受灵长类慢病毒的侵染。尽管长期感染SIV的物种已发展出避免疾病进展的特定机制，但灵长类慢病毒具有内在致病性，并已在宿主基因组上留下了印记。

作者比较了野生黑猩猩以及人类的CD4 alpha链序列差异。结果显示，人与黑猩猩的CD4 蛋白2号外显子序列完全一致，部分黑猩猩个体3号外显子83号位点存在一个氨基酸突变。感染实验结果表明，相比人类CD4受体，两种不同变体的黑猩猩CD4蛋白受一系列SIV感染的效率均明显较低。进一步，作者比较了大猩猩与人类CD4蛋白的序列差异，发现其中18，27，31，34号位点的氨基酸存在变异，其受一系列SIV感染的效率均不同程度地低于人源CD4受体。

除此之外，作者在不同类型的非洲猿类中均发现了CD4 alpha链的物种内与物种间序列多样性。这些数据表明，灵长类CD4受体处于长期平衡选择之下，并且这种多样化是灵长类慢病毒与其宿主之间共同进化“军备竞赛”的结果。

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