獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS），也就是我們口中常說的艾滋病，源于一種逆轉錄病毒（人類免疫缺陷病毒，humanimmunodeficiencyvirus，HIV）的感染，該病毒可以破壞人類免疫系統，使免疫大軍“敵我不分”，進而使許多細菌病毒趁虛而入，引發多種臨床癥狀。迄今為止，艾滋病都無法被人類治愈。
眾所周知，艾滋病毒是通過交換體液來傳播的，特別是精液和血液。可能的情況有：共用針筒傳播、受病毒感染的母親傳播給嬰兒，其中最常見的方式就是通過性交傳播。但 HIV 究竟是如何在性交過程中登堂入室，通過層層阻礙，穿過性伴侶的上皮細胞最終在對方的免疫細胞中安營扎寨，至今仍舊是個未解之謎。
而今，來自法國巴黎第五大學的 Morgane Bomsel 團隊于 Cell 子刊發表研究，首次證實了 HIV 病毒在體外尿道黏膜模型中感染免疫系統細胞的過程。該團隊通過使用實時成像技術（Live Imaging），首次用 8 段視頻記錄下了被 HIV 感染的 T 細胞如何感染其他免疫細胞的全過程，這一過程的發現很可能將幫助打開艾滋病預防及疫苗研制的新思路，研究的具體內容發表在 Cell Reports 雜志上。
“之前我們只是宏觀地了解 HIV 可以感染組織，而現今整個過程都已經清晰明了，呈現在眼前動態的過程和我們之前想象的大不相同，讓我們十分驚訝，”Bomsel 評價到。
HIV 與艾滋病
HIV 是一種潛伏期極長的 RNA 病毒，直徑約 120 納米，呈 20 面體。病毒表面嵌有蛋白 gp120 與 gp41，主要對人類免疫細胞進行攻擊，在感染后會整合入宿主細胞的基因組中，因而目前的抗病毒治療并不能將病毒根除。
HIV 可以感染多種細胞，包括 CD4+ 輔助 T 細胞與巨噬細胞等在表面表達 CD4 分子的細胞。細胞表面 CD4 分子是 HIV 受體，透過 HIV 囊膜蛋白 gp120 與細胞膜上 CD4 結合后由 gp41 介導使病毒穿入易感細胞內，造成細胞破壞。其中又以靶向 CD4+T 細胞的結果最為嚴重，當 CD4+T 細胞數量低于 200 時，人類細胞免疫就幾乎完全失去功能，HIV 感染由此升級為艾滋病。
以上這些解釋了 HIV 如何在個體內“開疆拓土”、作威作福，那么 HIV 在群體中、在性交過程中是如何完成傳播，從一個宿主感染另一個宿主呢？這一過程的發現又對我們普通人有什么啟示呢？
翻山越嶺來“送毒”
在人類感染 HIV 病毒的早期及晚期，具有感染性的病毒會存在于含有免疫細胞、血漿、淋巴液或組織液的某些體液中，如血液、精液、前列腺液、陰道分泌液等。精液中主要的免疫細胞種類包括多形核白細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等。
一直以來，科學家推測在性交過程中，體液（精液或陰道分泌物）里所攜帶的病毒是通過穿透生殖器粘膜，從原始宿主進入其伴侶體內。但終究眼見為實，為了證明這一過程，Bomsel 團隊在體外建立了尿道黏膜模型用于模擬傳播過程，同時將用于感染細胞的 HIV 病毒帶上了綠色熒光蛋白標記。
在上面的圖片中，被感染了 HIV 的 T 細胞呈現為綠色，一旦與上皮細胞接觸，病毒學突觸就開始形成，如視頻中所示，正是這一條條伸出的綠色惡魔“手臂”，將病毒傳遞給了其他健康細胞，完成感染。
就像是科幻電影中的情節，激光槍發出綠色的激光，遠程靶定目標。HIV 藏在 T 細胞這座碉堡中，向上皮細胞射擊。但出乎意料的是，上皮細胞（并未被感染）并非它的真正目標，病毒學突觸穿過上皮細胞，“醉翁”真正的意圖在于背后的巨噬細胞。而巨噬細胞也正在基質中守株待兔，隨時準備吞下這些進入人體的“不速之客”。
巨噬細胞（macrophage，mφ）是一種位于組織內的白細胞，在脊椎動物體內參與非特異性防衛（先天性免疫）和特異性防衛（細胞免疫）。它們的主要功能是以固定細胞或游離細胞的形式對細胞殘片及病原體進行噬菌作用，并激活淋巴細胞或其他免疫細胞，令其對病原體作出反應。
這一招“隔山打牛”讓我們的安全衛士有點懵，本該消滅病毒的巨噬細胞，這一次卻沒有盡忠職守。巨噬細胞吞噬病毒后并沒有將其消滅，反而將病毒保留在體內。接下來的 20 天內，巨噬細胞成了 HIV 的幫兇，不停的向外放出病毒，直到進入潛伏期。盡管進入休眠狀態，巨噬細胞無法再為虎作倀，但 HIV 仍舊停留在巨噬細胞內，這使得藥物難以靶向病毒。
更驚人的是，對人們后患無窮的這個感染過程只持續了 1-2 個小時，目的達到后，被感染的 T 細胞解除與上皮細胞的連接，拍拍屁股，尋找下一個目標。
首次 HIV 感染免疫細胞的記錄
通過這次研究，科學家們將性交過程中的 HIV 感染總結為以下幾個步驟：
1. 被 HIV 感染的 T 細胞與上皮細胞接觸；
2. 病毒學突觸形成；
3. 病毒學突觸穿過上皮細胞進入基質，被自噬細胞吞噬；
4.HIV 整合進巨噬細胞基因組，大量病毒產生；
5. 進入休眠期，病毒仍舊潛伏在巨噬細胞中。
通過此次研究中還可以看出，被 HIV 感染的 T 細胞似乎在有意向與巨噬細胞位置接近的上皮細胞靠攏，為自己尋找潛在的宿主。這似乎暗示著上皮細胞與這些免疫細胞間有著千絲萬縷的聯系。
“在此次研究之前，我們無法想象會有這種畫面，”Bomsel 在一份報道中提到。
不僅如此，這個研究也提醒我們在病毒入侵的早期，巨噬細胞就已經有了成為病毒寄主的可能，這意味著靶向生殖道粘膜的疫苗研發已經迫在眉睫。
“一旦病毒‘入駐’健康細胞并進入休眠階段，再想清除病毒就會變得特別棘手，”Bomsel 說到，抗逆轉率病毒治療時，病毒可以進入休眠狀態，一旦中止治療，病毒又死灰復燃。“因而我們的目標是在感染初期盡早采取行動，避免這種休眠狀態的病毒寄主形成，針對粘膜的疫苗不必可少，而且分秒必爭。”
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