艾滋病、艾滋病病*和CD4细胞
AIDS,HIVandCD4Cell
当人体受到病原体侵袭时，先天免疫反应是抵御病原体进一步扩散的首道防线。而后的适应性免疫过程会激发CD4+辅助T细胞，对该病原体产生“记忆”，当该病原体再次侵袭机体时，就会快速激发免疫反应。CD4+辅助记忆T细胞是维持长期免疫应答的关键。因此，当CD4+T细胞本身是病*的攻击目标并被摧毁时，人体面对病原体的侵袭将变得非常脆弱。
在艾滋病*感染期间，HIV病*（HumanImmunodeficiencyVirus，人类免疫缺陷病*）会进入并潜伏在宿主淋巴细胞内部复制增殖，导致病*载量升高，最终破坏免疫细胞，减少免疫细胞数量，使人体免疫系统逐渐进入瘫痪状态。受感染者将变得免疫低下，这也让其他病原体有机可乘，受感染的几率增加。原本用于启动免疫保护应答机制的“哨兵”细胞成为了被感染的目标，阻碍了机体进一步的免疫应答，这也是HIV难以防御的一个重要原因。几十年来，艾滋病在全球发达和发展中国家均有传播，是各国家主要的致死疾病之一。
CD4细胞是HIV中的主要靶标细胞。在感染过程中，HIV附着在CD4细胞上并注入病*遗传物质，改变宿主细胞的基因组序列，将CD4细胞变成病*的复制工厂，产生更多的HIV。待时机成熟，病*便会从CD4细胞破壳而出，被感染的CD4T细胞就会被CD8T细胞“杀死”。如果不加以治疗，久而久之，CD4细胞就会在病*不停的繁殖与侵染以及CD8T细胞的双重破坏中被消耗殆尽，造成机体触发免疫应答的能力越来越差，以致于机体最终处于无法产生免疫应答的免疫缺陷状态。
全球对抗艾滋病的研究力量不断壮大
ImagineaworldwithoutHIV
撒哈拉以南的非洲国家是全球艾滋病最为泛滥的地区。公共卫生资源的匮乏导致该地区的人民无法得到有效的防御和治疗。值得庆幸的是，越来越多科学家加入到对抗艾滋病的战役中。
Dr.ZazaNdhlovu,Ph.D.
ZazaNdhlovu博士出生于赞比亚，后来移居至艾滋病*的流行中心——南非。在他的高中时期，许多朋友和亲戚死于艾滋病，这对他造成很大的触动。因此他致力于艾滋病研究，并希望终有一天HIV不再是笼罩在非洲人民头上的死亡阴影。
Ndhlovu在约翰霍普金斯大学获得分子微生物学和免疫学博士学位，并在哈佛大学接受了博士后培训。在哈佛大学期间，他依托于一组罕见而独特的艾滋病患者群体研究CD8+T细胞反应。该群体中的个体在没有任何抗病*疗法的情况下，能够自发抑制艾滋病病*，因此也被称为“EliteControllers”。这种情况极其罕见但也证明了人体具有从艾滋病中自愈的可能性和潜在机制。目前该项目在ZazaNdhlovu博士的主导下在非洲健康研究所开展，主要目的在于解析HIV病*如何在抗病*疗法的干扰下依然在组织中生存，以及“EliteControllers”患者在没有抗病*疗法的情况下，HIV病*如何被免疫系统从组织中清除。通过研究病人不同器官的组织，ZazaNdhlovu博士希望可以知道在抗病*治疗过程中，不同组织中的HIV病*都隐藏在哪些组织成分或细胞中。他希望通过该项目找到能够将HIV病*从人体中彻底根除的新策略。
“并肩作战”的重要“武器”:GeoMxDSP
ThepoweroftheGeoMxDSP
在过去的艾滋病研究中，研究人员大多依赖于血液样本来进行研究。而艾滋病所造成的破坏主要会发生在器官组织中。因此ZazaNdhlovu博士决定把重点放在组织免疫学上，他希望明白病*究竟隐藏在哪些组织中，尤其是在正接受治疗的病人中。将研究重心从血液样本转移到组织样本，就需要影像学的知识和技术来辨认出病*和受感染细胞在组织当中所处的位置，以及组织中发生的免疫反应。但Ndhlovu博士也很快发现了传统影像学技术存在的限制性。“影像信息虽然可以展示出组织结构和具体细胞分布，但我们并无法知道这些细胞所处的状态、进行的活动和相互作用。”Ndhlovu博士也尝试了其他技术方法，比如利用单细胞转录组测序来研究组织的信号通路，但是单细胞测序本身无法提供空间组织信息，因此无法提供全面、真实的信息。
在盖茨基金会的慷慨资助下，ZazaNdhlovu博士为他的实验室配置了第一台GeoMxDSP。通过GeoMxDSP，ZazaNdhlovu博士可以针对不同的组织类型，在组织形态学特征的指导下，精准检测大量的基因和蛋白在特定组织区域或细胞亚群中的表达情况。
ZazaNdhlovu博士认为HIV是一种非常复杂的疾病，研究人员亟需创新性的技术平台来推动更深入的研究。而GeoMxDSP就是一种强大的工具，可以帮助研究人员找出HIV病*在组织和细胞中的藏身之处。除此之外还能够进一步去发现HIV病*如何逃过了抗病*疗法，以及机体免疫系统为什么无法清除受感染的细胞。当我们对这背后的生物学过程有了更为清晰的了解，那么我们才有望找到可以消除体内感染细胞的药物和疗法。
空间多组学卓越中心
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