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在探究 HIV-1 传播机制时，发现仅靠 Nef 对抗病毒蛋白 SERINCs 无法完全解释其对 HIV-1 传播的影响。研究人员开展了 HIV-1 与 ADAM10 关系的研究，结果表明 ADAM10 限制 HIV-1 传播，Nef 可对抗其作用，这为 HIV 治疗提供新方向。
在艾滋病研究领域，HIV-1 的传播机制一直是科学界关注的焦点。多年来，虽然科研人员对 HIV-1 的研究不断深入，但仍存在诸多未解之谜。已知人类细胞会编码一些抗病毒蛋白来抑制 HIV-1 的复制，其中病毒辅助蛋白 Nef 能够对抗部分抗病毒蛋白，像通过阻止细胞跨膜蛋白 SERINC3 和 SERINC5 的掺入来增加 HIV-1 的感染性，还能下调病毒进入受体 CD4，进而增强 HIV-1 的复制。然而，令人困惑的是，即便考虑了 Nef 对 SERINCs 和 CD4 的作用，仍无法完全解释 Nef 对 HIV-1 传播的影响。例如，在缺乏 SERINC3 和 SERINC5 的细胞中，Nef 对 HIV-1 复制的促进作用依然存在；在某些细胞系和原代 CD4? T 细胞中，即使 CD4 下调不明显，Nef 仍能显著增强 HIV-1 的传播。这些现象暗示着，必然存在一种尚未被揭示的 Nef 敏感限制机制，亟待科研人员去探索。
为了揭开这一神秘机制的面纱，来自国外的研究人员开展了一项深入的研究。他们将研究重点聚焦在 HIV-1 与细胞外结构域裂解酶 ADAM10 的关系上。研究发现，Nef 能够抑制 ADAM10 对 HIV-1 跨膜蛋白 gp41 的异常裂解，减少 gp41 细胞外结构域（ectodomain）与 gp120 的脱落，同时抑制细胞 ADAM10 底物从病毒粒子上的脱落，使得这些底物在 HIV-1 病毒粒子上积累。在 ADAM10 缺失的情况下，Nef 缺陷型 HIV-1 在不同 T 细胞系和原代 CD4? T 细胞中的复制能力显著增强，而 Nef? HIV-1 受影响较小。这一研究成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上，为理解 HIV-1 的传播机制提供了新的视角，也为开发针对 HIV 的治疗策略提供了潜在的靶点。
研究人员在开展这项研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先是基因编辑技术，借助 CRISPR-Cas9 系统对细胞中的 ADAM10 基因进行编辑，从而获得 ADAM10 敲除（KO）的细胞系；其次是蛋白印迹（Western blotting）技术，用于检测病毒粒子和细胞中相关蛋白的表达水平；此外，还利用了流式细胞术（Flow cytometry），对细胞表面蛋白的表达进行分析。
研究结果具体如下：
- Nef 抑制 gp41 被金属蛋白酶异常裂解：研究人员在 MOLT-3 细胞中感染 Nef?或 Nef 缺陷型 HIV-1NL4-3，发现 Nef 缺陷型病毒粒子中一种约 18-kDa 的蛋白条带（命名为 gp41 的 C 末端片段 CTF）富集，同时 gp41 和 gp120 的量减少。在另一种 HIV-1 变体 NL-JRFL 中也观察到类似现象。使用金属蛋白酶抑制剂 marimastat 后，CTF 减少，gp41 和 gp120 增加，且 marimastat 能部分挽救 Nef 缺陷型 HIV-1 的复制缺陷。
- CTF 由 ADAM10 产生：通过蛋白质组学分析发现，ADAM10 以 Nef 非依赖的方式掺入 HIV-1 病毒粒子，而 ADAM17 未被检测到。利用 CRISPR-Cas9 技术获得 MOLT-3 衍生的 ADAM10 KO 克隆，在这些克隆中产生的 Nef 缺陷型病毒粒子完全缺乏 CTF，且 gp41 含量增加。当在 ADAM10 KO 细胞中恢复 ADAM10 表达时，CTF 再次出现在病毒粒子中。
- ADAM10 主要限制 Nef 缺陷型 HIV-1 的复制：研究人员获取了 ADAM10?和 ADAM10?的多克隆细胞群体，进行传播感染实验。结果显示，野生型（WT）（Nef?）HIV-1NL4-3在 ADAM10?和 ADAM10?细胞中都能较好地复制，而 Nef 缺陷型 HIV-1NL4-3在 ADAM10?细胞中几乎不复制，但在 ADAM10?细胞中复制旺盛。
- ADAM10 对 Nef 缺陷型 HIV-1 的影响不具细胞系特异性：在 Jurkat E6.1 细胞中，Nef 缺陷型 HIV-1NL4-3病毒粒子也出现 CTF 积累，且在 ADAM10 缺失时，病毒粒子中 gp41 和 gp120 水平增加。传播感染实验表明，WT（Nef?）HIV-1NL4-3在 ADAM10?和 ADAM10?的 Jurkat E6.1 细胞中复制动力学相似，而 Nef 缺陷型 HIV-1NL4-3在 ADAM10?细胞中复制加速。
- ADAM10 在原代细胞中限制 Nef 缺陷型 HIV-1：在原代外周血单个核细胞（PBMCs）和原代 CD4? T 细胞中产生的 HIV-1NL4-3病毒粒子也含有 gp41 CTF。使用 ADAM10 抑制剂 GI254023X 后，CTF 消失，gp41 增加。在原代 CD4? T 细胞中，Nef? HIV-1NL4-3在 ADAM10?细胞中复制略好，而 Nef 缺陷型 HIV-1NL4-3在 ADAM10?细胞中复制明显改善。
- ADAM10 限制携带原发性 Env 的 Nef 缺陷型 HIV-1 毒株：研究人员在表达 CCR5 的 Jurkat E6.1 衍生的 ADAM10?和 ADAM10?细胞池中感染 Nef?或 Nef 缺陷型的 NL-JRFL 和 NL-ZM109 病毒。结果显示，Nef?版本的两种病毒在 ADAM10 存在与否的情况下都能有效复制，而 Nef 缺陷型版本在 ADAM10?细胞中复制不佳，但在 ADAM10?细胞中复制明显受益。
- 内源性 ADAM10 降低 Nef 缺陷型 HIV-1 病毒粒子的感染性：在 293T 细胞中产生病毒，发现 ADAM10?细胞产生的 Nef 缺陷型 HIV-1NL4-3病毒粒子感染性低于 Nef?病毒粒子，而在 ADAM10?细胞中产生的 Nef 缺陷型病毒粒子感染性显著增强。
- Nef 增强细胞 ADAM10 底物与 HIV-1 病毒粒子的关联：研究发现，Nef 缺陷型病毒粒子在 ADAM10 缺失时含有更多的 ADAM10 底物 SEMA7A 和 APLP2，且 Nef?病毒粒子在 ADAM10?细胞中产生时，SEMA7A 和 APLP2 水平更高。过表达 APLP2 可加速 HIV-1NL4-3在 ADAM10? MOLT-3 细胞中的复制。
- HIV-1 病毒粒子掺入成熟而非未成熟的 ADAM10：蛋白质组学分析和 Western blotting 实验表明，HIV-1 病毒粒子仅掺入成熟的 ADAM10，且 Nef?病毒粒子中成熟 ADAM10 的含量略低于 Nef 缺陷型病毒粒子。
综上所述，研究结论表明 ADAM10 通过裂解病毒和细胞跨膜蛋白的细胞外结构域，对实验室适应型和原发性 HIV-1 毒株均产生负面影响，限制了 HIV-1 的传播；而 Nef 则通过对抗 ADAM10 的作用，挽救了病毒的复制。这一研究揭示了 HIV-1 传播过程中一种新的分子机制，为深入理解 HIV-1 与宿主细胞的相互作用提供了重要依据。同时，该研究也为开发针对 HIV 的新型治疗策略提供了潜在的靶点，有望推动艾滋病治疗领域的进一步发展。然而，目前关于 Nef 抑制 ADAM10 的具体分子机制仍存在多种推测，还需要更多的研究来深入探索。这一研究成果为后续的科研工作指明了方向，激励着科研人员继续深入探究 HIV-1 的奥秘，为攻克艾滋病这一全球性难题提供更多的理论支持。
