HIV 心脏炎症由 HIV 感染的髓系细胞、HIV-Tat 分泌及含 Connexin43 通道功能异常介导

为何 HIV 与心脏健康仍然重要

现代抗逆转录病毒药物已将曾经致命的感染转变为一种可以长期管理的慢性病。然而，感染者发生心脏问题的风险仍约为常人的两倍，包括异常心律和心力衰竭。这一现象令医生和患者困惑：当血液中的病毒得到良好控制时，为何心脏仍然脆弱？本研究深入心脏组织，揭示了一个被隐藏的病灶，并描绘出一条可能在多年内悄然损害心脏的事件链。

心脏中的隐匿病毒痕迹

研究者检查了来自死后尸检的左心室心肌组织，样本来自有 HIV 和无 HIV 的个体，其中大多数人接受过有效的抗逆转录病毒治疗。通过灵敏的成像方法，他们直接在心脏细胞中寻找病毒的痕迹——DNA、RNA 及关键蛋白。他们发现，即使在血液中检测不到 HIV 时，心脏内仍有小簇细胞携带病毒遗传物质并产生低水平的病毒蛋白。这些感染“口袋”在总体细胞数中很少见，但持续存在，提示心脏可能成为 HIV 的长期储存库。

作为长期入侵者的免疫细胞

接着，团队探查心脏内到底是哪类细胞携带 HIV。通过将病毒检测与特定细胞类型的标记结合，他们显示出大多数受感染的细胞是髓系细胞——与巨噬细胞密切相关的组织驻留免疫细胞。少数心肌细胞也携带病毒 DNA，但占比很小。重要的是，含有受感染免疫细胞的区域表现出一种名为 Connexin43 的细胞间通讯蛋白模式的明显改变。该蛋白在健康组织中整齐地位于细胞末端，心脏的电信号正是在那里从一细胞传到另一细胞。在含 HIV 感染细胞的区域，Connexin43 表达增多并错误定位到细胞侧面，这种分布与电学不稳定和炎症相关。

一种病毒蛋白如何扰乱心肌细胞的“对话”

为查明驱动这些变化的原因，科学家在实验室中使用由干细胞分化而来的人心肌细胞进行研究。他们关注 Tat，一种即便在病毒复制水平低时受感染细胞也可分泌的病毒蛋白。当心肌细胞暴露于适度、符合生理的 Tat 浓度时，细胞会将该蛋白摄入，尤其积累于控制基因表达的细胞核内。随后 Tat 提升了 Connexin43 的 RNA 与蛋白水平，且团队证明 Tat 能物理性地结合到 Connexin43 基因的调控区。从功能上看，这导致细胞间缝隙连接通道更为活跃，使小分子染料能从一细胞更远地扩散到邻近细胞——这表明电学和化学耦合增强。

渗漏通道与局部炎症

Connexin43 不仅组成细胞间的有序桥梁；它还可以在单个细胞表面组装成“半通道”，直接向外界开放。当研究者让心肌细胞暴露于 Tat 时，这些半通道更频繁开放，使荧光染料自培养基流入细胞。阻断 Connexin43 或其通道则能显著降低该效应。开放的半通道也使重要的信号分子从细胞中逸出。研究团队发现，接受 Tat 处理的心肌细胞释放了更多的 ATP 和前列腺素 E2——两者均为已知的炎症触发因子——以及更高水平的若干炎性细胞因子。同样，阻断 Connexin43 通道在很大程度上抑制了这些分子的释放，将炎性信号与这些改变的细胞通讯途径联系在一起。

对 HIV 感染者意味着什么

综合来看，这些发现勾勒出一个合理的解释，说明为何尽管血液中的 HIV 得到良好控制，心脏风险仍然升高。心脏中的长期驻留免疫细胞可多年携带 HIV 并持续释放 Tat。该蛋白通过提升和错位 Connexin43 来重塑心肌细胞间的通讯，使部分通道过度活跃且出现渗漏。其结果是在局部形成一处电信号紊乱与低度炎症并存的“热点”，这会为心律失常和心肌长期变弱创造条件。尽管这项工作尚未直接转化为具体疗法，但它强调了两条有前景的策略：更有效地清除组织内隐匿的 HIV 储库，以及开发选择性平抑或修正 HIV 感染者心脏中 Connexin43 通道的疗法。

引用: Ajasin, D., Arredondo-Anez, S., Gutierrez, J.A. et al. HIV heart inflammation is mediated by HIV infected myeloid cells, HIV-tat secretion, and aberrant function of Connexin43-containing channels. Sci Rep 16, 13359 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43625-2

关键词: HIV 相关心脏病, 心脏炎症, Connexin43, HIV Tat 蛋白, 心律失常风险