运动训练对HIV相关动脉粥样硬化小鼠模型中色氨酸代谢及动脉粥样硬化形成的影响

本研究通过HIV转基因动脉粥样硬化小鼠模型（Tg26+/?ApoE?/?），首次揭示中等强度有氧运动虽可改善ApoE?/?小鼠斑块面积，但对HIV相关动脉粥样硬化无效，且可能通过上调吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）活性加剧炎症反应，为HIV感染者运动干预提供重要警示。

　　

研究背景

在抗逆转录病毒治疗时代，HIV感染者动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）风险显著增加。新型HIV动脉粥样硬化小鼠模型（Tg26^+/?ApoE^?/?）的建立为研究HIV加速动脉粥样硬化的机制提供了工具。该模型表现出吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）介导的色氨酸（TRP）-犬尿氨酸（KYN）代谢通路异常激活，而运动对此通路的影响尚未明确。

实验设计

研究将9只Tg26^+/?ApoE^?/?和18只ApoE^?/?雄性小鼠随机分为运动组和对照组，进行8周中等强度（60%最大速度）跑台训练。通过主动脉油红O染色评估斑块面积，ELISA检测KYN/TRP比值，流式细胞术分析免疫细胞亚群。

关键发现

1. 1.

   斑块面积差异：HIV转基因小鼠斑块面积比ApoE^?/?小鼠大40%（P=0.01），运动仅使ApoE^?/?小鼠斑块减少40%（P=0.04），对HIV小鼠无效（P=0.85）。

2. 2.

   IDO活性变化：运动后HIV小鼠IDO活性显著高于ApoE^?/?组（58.57% vs -4.62%，P=0.01），且与斑块面积正相关（R=0.99）。

3. 3.

   脂代谢异常：运动后ApoE^?/?小鼠甘油三酯显著低于HIV运动组（75.8 vs 165.2 mg/dL，P=0.02）。

4. 4.

   免疫特征：HIV小鼠中性粒细胞（P=0.05）和单核细胞（P=0.06）比例略高，且单核细胞与斑块面积强相关（R=0.99）。

机制探讨

HIV相关炎症可能通过以下途径削弱运动效益：

• •

  IDO通路失调：运动加剧HIV小鼠IDO活性，促进促炎性KYN代谢物积累。

• •

  病毒转录影响：运动组HIV小鼠更易出现乳头瘤病毒感染（发生率60% vs 0%），提示病毒转录可能增强运动应激反应。

• •

  脂代谢抵抗：HIV小鼠对运动诱导的甘油三酯改善作用不敏感，可能与持续性炎症有关。

研究意义

该研究首次揭示HIV感染可能通过IDO介导的色氨酸代谢紊乱，抵消运动对动脉粥样硬化的保护作用。为HIV感染者制定个性化运动方案提供了理论依据，并提示需进一步探索KYN通路代谢物（如犬尿喹啉酸）在运动干预中的作用。

局限性

样本量较小限制了细胞因子检测的统计效能，且小鼠模型与人类生理存在差异。未来研究可结合多组学分析，阐明运动强度与HIV相关炎症的剂量效应关系。