《Nature Communications》:Opposite effects of chronic HIV infection and antiretroviral medication on organismal and organ-specific biological aging
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本研究针对HIV感染者(PWH)在接受联合抗逆转录病毒疗法后非艾滋病合并症风险升高的问题,通过血浆蛋白质组学构建衰老时钟,揭示HIV感染会加速多器官生物衰老,而特定抗病毒药物可减缓此过程。该发现为改善PWH健康寿命提供关键靶点。
随着抗逆转录病毒治疗的普及,HIV感染者(People with HIV, PWH)的预期寿命显著延长,但随之而来的是老龄化相关非艾滋病合并症(如心血管疾病、代谢异常等)的发病风险明显高于普通人群。这一现象引发重要科学问题:慢性HIV感染是否直接加速了生物衰老进程?抗病毒药物在其中扮演何种角色?解答这些问题对改善PWH长期生存健康至关重要。
近日发表于《Nature Communications》的研究通过多组学方法系统评估了HIV感染对生物衰老的影响。研究者利用两个独立队列的血浆蛋白质组数据,开发了六种器官特异性及三种全身性衰老时钟,首次在分子层面揭示HIV感染与器官衰老的因果关联,并发现特定抗病毒药物具有延缓衰老的潜力。
关键技术方法包括:基于健康人群血浆蛋白质组构建器官特异性衰老时钟;采用孟德尔随机化(Mendelian randomization)分析因果关联;通过DNA甲基化年龄(DNA methylation age)验证衰老加速效应;量化HIV病毒储存库(HIV reservoir)与衰老的相关性。队列来源为长期接受联合抗逆转录病毒治疗(combination antiretroviral therapy)的HIV感染者群体。
器官特异性衰老时钟的构建与验证
研究者基于健康人群血浆蛋白质组数据,建立了肝、肾、心等六种器官特异性衰老模型及三种全身性衰老评估指标。结果显示,蛋白质组年龄加速(proteomic age acceleration)与表观遗传年龄(DNA methylation age)高度一致,且与PWH的合并症发生率和死亡率显著相关。
HIV感染对全身及器官衰老的加速效应
通过对比HIV感染者与健康对照,研究发现HIV感染显著加速全身生物衰老进程。孟德尔随机化分析进一步证实,器官衰老与炎症代谢并发症存在因果关系,提示HIV可能通过促进器官功能退化间接导致临床合并症。
病毒储存库与抗病毒药物的调控作用
加速衰老程度与HIV病毒储存库规模呈正相关,表明病毒持续存在是驱动衰老的重要因素。值得注意的是,部分抗逆转录病毒药物(如整合酶抑制剂)显示出降低年龄加速的作用,为个体化治疗方案优化提供依据。
结论与展望
本研究首次通过多维度衰老时钟证实:慢性HIV感染通过扩大病毒储存库加速多器官生物衰老,而特定抗病毒药物可拮抗此过程。这些发现不仅阐明HIV相关早衰的机制,更为开发针对衰老通路的新型干预策略奠定基础。未来通过优化抗病毒药物组合、靶向病毒储存库,有望延长PWH的健康寿命(health span)。