PLOS Pathogens：艾滋病毒在灵长类动物中存在了数百万年！

rentianyixu

导读：根据一项最新研究证明，人类免疫缺陷病毒（HIV）相关病毒早在1600万年前就存在于旧世界猴（灵长目猴科）。研究人员对猴子的进化过程，猴免疫缺陷病毒的进化过程，以及为什么病毒能够从一种物种转移到另一种物种进行了研究。


根据一项最新研究证明，人类免疫缺陷病毒（HIV）相关病毒早在1600万年前就存在于旧世界猴（灵长目猴科）。研究人员对猴子的进化过程，猴免疫缺陷病毒的进化过程，以及为什么病毒能够从一种物种转移到另一种物种进行了研究。相关研究成果于8月20日发表在《PLOS Pathogens》。

SIV 与 HIV的关联

逆转录病毒：艾滋病病毒（HIV）和猴免疫缺陷病毒(SIV)，具有相似性，且都属于慢病毒（Lentivirus）。

SIV在非洲黑猩猩体内存在，并传播至人类，衍生为人类免疫缺陷病毒（HIV），且具有传染性。当人或者动物被这种慢病毒侵染，很长时间后才会有症状表现出来。根据美国卫生部数据显示，艾滋病患者可能会在2至4周后，才表现出类似于流感的病症。

然而，SIV并不会以HIV感染人类的方式，对猴子造成致病性感染。研究人员推测这是因为SIV在猴科中存留了很长时间，达成共存的局面。这就类似于我们抵抗疱疹病毒一样，虽然大多数人会接触到单纯疱疹病毒（HSV），但是因为作为一种常见病原体，人类已经能够找到预防、治疗的方法，所以很少有人因此出现严重的病症。

SIV不致病的原因：TRIM5蛋白阻止SIV扩增

研究过程中，发现一种特殊的基因：TRIM5基因。该基因经过进化能够保护猴科动物免受SIV感染。具体的保护过程是：TRIM5编码的蛋白会阻止病毒的扩增。但是，人体内的TRIM5基因却不能阻止HIV的无限繁殖。

研究人员选取22中非洲灵长类动物，比对、分析了它们的TRIM5基因。结果发现，TRIM5蛋白序列在旧世界猴分支（包括狒狒、猕猴和白眉猴）中出现了一系列特定的适应性变化。这种蛋白序列的变化预示着祖先病毒与如今的SIV病毒密切相关，且已有1100万到1600万年历史。

研究人员发现TRIM5蛋白质在猴亚科中存在一个不寻常的氨基酸变化。当研究人员修复这些氨基酸变化，TRIM5识别SIV病毒的功能消失，但是TRIM5识别其他逆转录病毒的功能不变。

研究团队克隆了数百万年前的基因和现在的TRIM5基因，并将他们暴露于不同的逆转录病毒中，以便找到那种TRIM5基因对病毒具有抗性。发现：只有当在灵长类体内发现这些慢病毒时，灵长类的TRIM5蛋白才会表现出抵抗病毒的功能。

综上所述，这一系列发现表明，与HIV密切相关的慢病毒在1600万年前就已存在于灵长类动物中。

HIV致病史的推测

人与猴子之间的亲密亲缘关系，为病毒在物种之间的传播提供了可能。且，当HIV病毒攻击足够数量的T细胞（属于白细胞免疫系统），会造成人体的免疫系统全面瘫痪。

HIV在人体中首次发现至今还不足一个世纪，研究人员推测：20世纪之前，人类能够抵御艾滋病毒，因为接触不到该类病毒或者该病毒会立即致死，从而不会造成传播。然而，病毒以突变的方式感染了人类，具有潜伏期和传染性。

目前，科学家还未能找到足够证据推算人类与HIV共存、建立相应的抵抗免疫体系需要的时间。
Evolutionary and Functional Analysis of Old World Primate TRIM5 Reveals the Ancient Emergence of Primate Lentiviruses and Convergent Evolution Targeting a Conserved Capsid Interfacehttp://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1005085
Abstract

[size=0.8125]The widespread distribution of lentiviruses among African primates, and the lack of severe pathogenesis in many of these natural reservoirs, are taken as evidence for long-term co-evolution between the simian immunodeficiency viruses (SIVs) and their primate hosts. Evidence for positive selection acting on antiviral restriction factors is consistent with virus-host interactions spanning millions of years of primate evolution. However, many restriction mechanisms are not virus-specific, and selection cannot be unambiguously attributed to any one type of virus. We hypothesized that the restriction factor TRIM5, because of its unique specificity for retrovirus capsids, should accumulate adaptive changes in a virus-specific fashion, and therefore, that phylogenetic reconstruction of TRIM5 evolution in African primates should reveal selection by lentiviruses closely related to modern SIVs. We analyzed complete TRIM5 coding sequences of 22 Old World primates and identified a tightly-spaced cluster of branch-specific adaptions appearing in the Cercopithecinae lineage after divergence from the Colobinae around 16 million years ago. Functional assays of both extant TRIM5 orthologs and reconstructed ancestral TRIM5 proteins revealed that this cluster of adaptations in TRIM5 specifically resulted in the ability to restrict Cercopithecine lentiviruses, but had no effect (positive or negative) on restriction of other retroviruses, including lentiviruses of non-Cercopithecine primates. The correlation between lineage-specific adaptations and ability to restrict viruses endemic to the same hosts supports the hypothesis that lentiviruses closely related to modern SIVs were present in Africa and infecting the ancestors of Cercopithecine primates as far back as 16 million years ago, and provides insight into the evolution of TRIM5 specificity.