中医药治疗HIV/AIDS过程中对相关蛋白质糖基化的影响可能性初探

孙 俊， 李金润， 李 钦， 段呈玉， 杨玉琪， 贺铮铮， 蔡怡， 杨绍春， 赵 竞

(云南省中医中药研究院， 云南 昆明 650223)

1 艾滋病概述

艾滋病是人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus，HIV)感染人体所引起的、以CD4+T淋巴细胞的减少和多种免疫功能紊乱为基本病理特征的获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome，AIDS)。医学界至今仍未成功研究出彻底治疗艾滋病的方法，目前艾滋病的防治以控制艾滋病疫情、降低发病率和死亡率为主，临床治疗目的主要是延缓病程进展、降低病死率、提高患者生存质量。

2 中西医在治疗艾滋病方面具有不同的侧重点，在探索治疗机制及疗效评价的过程中，不宜单纯照搬西医现有指标

1995年何大一提出以高效抗逆转录病毒治疗方法(highly active anti-retroviral therapy，HAART)治疗艾滋病。HAART可以通过有效抑制患者体内病毒复制，促使免疫功能恢复，改变HIV感染后的发病过程，包括降低各种机会性感染和病死率，达到治疗目标[1，2]，然而该疗法目前只适用于CD4细胞计数水平低于350/mm3的患者[3]，导致大量CD4计数较高的HIV感染者无法服用抗病毒西药。且HAART疗法长期使用毒副反应大，病毒耐药性不断发生，停药后易反跳，不能完全清除人体内的HIV，HIV仍低水平复制。同时价格昂贵，在相当程度上限制了其应用[4，5]。

从20世纪80年代中医药开始介入艾滋病(AIDS)的研究和治疗以来，中医药工作者对中医药抗艾滋病毒(HIV)以及恢复免疫功能方面进行了许多有益的临床探索及研究，初步证明了中医药对于提高或稳定艾滋病患者的CD4细胞计数，改善某些临床症状体征，提高生活质量具有较好的作用。但中医药起效的靶点及作用机制却未能阐述清楚。一般认为，或许是由于中药成分复杂，复方中的多种有效成分能够同时对HIV病毒及人体免疫系统产生影响，多靶点、多机制的产生保护人体免疫，抑制病毒伤害的作用，但相关研究较为欠缺。

综上所述，HAART疗法目标明确(针对HIV病毒)，疗效显著，但适用患者有局限性，且副反应大，部分病人无法耐受终生用药，耐药难以避免。中医药治疗重视整体调整，作用靶点较多(对免疫系统及HIV病毒均有一定作用)，对患者无选择性，无论CD4处于何种水平均能给予治疗，副反应少见，不会引起耐药，但其作用机制目前未能阐明，导致临床应用和推广时欠缺说服力，也不利于进一步开发新组方，提高疗效。

由于中西医在治疗艾滋病方面各有特色及侧重，中医药在进一步进行相关作用机制研究时，不宜单纯采用西医现有指标(如CD4、病毒载量)进行观察，而应该根据中药组分复杂，作用范围广泛的特点，寻找与艾滋病密切相关，广泛影响机体及病毒各种方面，体现中医整体观的新靶点。

3 人体内是否真的存在这种广泛影响机体各方面，与中医整体治疗观念不谋而合的生化机制

近年来，随着科技的进步，生命科学在自然科学中的地位发生了革命性的提升。继核酸、蛋白质的研究热潮之后，越来越多的医学家、科学家把目光投向了另一个新兴的学科中去，那就是糖生物学。其中对于蛋白质糖基化的相关研究，尤为引人注目。

糖基化是蛋白质翻译中或翻译后的一种重要的加工过程，在肤链合成的同时或合成后，在酶的催化下糖链被接到肤链上的特定糖基化位点，称为蛋白质糖基化。蛋白质糖基化修饰是最重要的蛋白质翻译后修饰之一，约有一半以上的蛋白质发生了糖基化[6]，蛋白质功能的实现多与糖基化修饰密切相关。糖基化对于蛋白质的折叠、运输、定位起着重要作用，并参与受体激活、信号转导等诸多重要的生物进程[7]。

几乎所有参与机体固有免疫和适应性免疫的关键分子(包括免疫球蛋白、CD分子和勃附分子、可溶性和膜型凝集素受体、细胞因子及其受体、补体，以及T-、B-细胞受体和MHC等)均是糖蛋白。与免疫分子合成相关的转录因子也属糖蛋白。另外，许多病毒和细菌等病原体表面也均是糖蛋白[8]。

现代研究已证实，HIV的主要细胞受体为CD4分子。HIV通过gp120附着在细胞表面的CD4分子上，然后进入细胞，但非糖基化的gp120包膜蛋白却不易与CD4结合。另一方面，在HIV/AIDS病程中起到重要作用的免疫细胞——T细胞表面的CD4和CD8分子是T细胞识别抗原的重要辅助受体(coreceptor)。CD4分子有4个N-糖基化位点，只有它们全部糖基化，CD4分子才能正确折叠，表达于胞膜[9]。CD8的球状头部包含pMHC结合位点，其通过包含4个O-糖基化位点的多肽茎延伸到T细胞膜[10]，O-糖基化维持着多肽茎的结构稳定，限制多肽茎与TCR的非特异作用，保护其不被蛋白酶水解[11]。

可以说，糖基化作用广泛影响了机体的免疫、代谢、甚至病毒对于机体的侵袭能力和免疫逃避。对于类似AIDS这样以影响免疫系统为主，并广泛伴有其他系统症候的综合性疾病来说，其大范围的改变的机体内各系统的正常运作环境的同时，普遍参与、并在各种运作中起到重要作用的蛋白质糖基化必然会随之发生某些改变。

4 有大量证据表明，许多蛋白质糖基化程度在HIV的发生、发展、转归过程中起到了重要的作用，且合理运用中药，能够对其产生一定程度的干预。

有研究表明，HIV包膜蛋白糖基化程度与HIV感染者的疾病进展速度有关。白立石等用PCR方法从外周血细胞中扩增HIV—l Env、Gag区片段和测序，分析序列变异、糖基化，超突变等指标。结果发现Env区段上进展较快速组(RRP)比典型进展组(TP)的糖基化程度高(平均值分别为l4.56和l3.20个)，差异有统计学意义。认为Env区段糖基化程度与疾病进展相关[12]。另外许多报道证明，通过长时间使用中药，能有效提高CD4细胞计数，使病人整体疾病进展得到延缓。昆明市中医医院的陈昕等随机抽取符合纳入标准的100例HIV/AIDS患者，口服康爱保生胶囊联合扶正抗毒胶囊，3月为1疗程。进行临床疗效观察，比较治疗前后CD4计数变化。发现CD4>601mm3者治疗1年时疗效最好，有效率≥80%。并认为中医药治疗越早介入，对患者的免疫功能恢复越有利，可延缓发展为艾滋病病人[13]。由于HIV包膜糖基化程度与HIV感染者的疾病进展速度相关，而中医药对于延缓患者疾病进展有较明显的作用，推测其对于糖基化程度应该会产生一定影响。可以假设或许由于药物中某些组分能够对HIV包膜糖基化的程度造成影响，直接或间接妨碍了gp120与CD4细胞及辅助受体的结合，一定程度上抑制了HIV病毒对CD4细胞的伤害性，进而起到保护人体的免疫系统，提高感染者免疫力，延缓疾病进展的作用，但需要通过研究来证明。

另一方面，HIV进入人体后，主要侵犯的靶细胞为CD4T淋巴细胞，通过破坏其结构和功能，最后导致CD4细胞的持续下降。正常情况下，CD4分子有4个N—糖基化位点，只有全部糖基化时，CD4分子才能正确折叠，并表达于T细胞膜上。据大量临床报道，接受中医药治疗对稳定或提升患者CD4细胞计数，保护CD4细胞的正常免疫功能具有重要意义，其中是否涉及到对于CD4细胞糖基化的影响，尚需要更加深入的机制研究。

从HIV感染者的整体情况来看，越来越多的研究表明，HIV感染者处于慢性氧化应激状态，体内抗氧化剂和微量营养素严重缺乏，最显著的是谷胱甘肽水平快速下降，且随病情发展持续性下降。广泛的研究支持氧化应激与HIV疾病密切相关。有人推测，HIV和机会感染直接或间接增加氧化应激，导致能产生自由基的免疫细胞激活，提高了病毒复制，消弱了抗氧化防御系统。该循环自动催化并加速病情发展。在这一过程中，氧化应激导致炎性免疫应答增加和降低免疫增生应答、促进细胞凋亡，加速免疫功能丧失等而导致临床症状出现。而近年来对于衰老的相关研究中证明，机体非酶糖基化作用与自由基的产生甚至氧化应激关系密切。目前已有大量中药研究表明，许多中药组分能够通过干预非酶糖基化作用，对抗氧化应激反应。刘秀娟等就车前子多糖对衰老模型大鼠脑氧化-非酶糖基化的影响进行了实验研究，认为车前子及其多糖可通过提高机体抗氧化能力和清除羰基能力而发挥抗脑老化作用，车前子多糖是其作用的重要成分[14]。刘玉平等通过对D-半乳糖致衰老大鼠灌服菟丝子醇提液并在不同时间测定相关指标后发现，菟丝子醇提液使大鼠GHb、GSP、MDA水平明显减低(P<0.05，P<0.01)，SOD活性显著升高(P<0.01)。认为菟丝子能够抑制非酶糖基化反应，减少自由基生成[15]，但在艾滋病领域类似研究尚未展开。

5 在糖生物学迅速崛起的今天，目前中医药对HIV/AIDS患者体内相关蛋白质糖基化的影响尚停留在零散推论阶段，综合性研究极度匮乏。有必要立即开展系统性研究，在新兴的潜力学科中取得话语权。

蛋白质糖基化是沟通蛋白质和糖这二大类生物大分子的桥梁。进行蛋白质糖基化研究有助于全面深刻地认识蛋白质糖基化发生、发展的规律及其在整个生命过程中的生物学意义，有助于从基因组-蛋白组-糖组这样一个宏观的综合的层面上观察分析生命现象，达到对生命现象更本质的认识，进而有助于发病机制的阐明，为疾病的早期诊断、治疗等提供更科学的指导。

如前文所述，HIV/AIDS患者在其CD4+T淋巴细胞表达、HIV病毒侵袭力、整体氧化应激状态等多方面上，均有与蛋白质糖基化有关的，中医药可能产生作用的潜在靶点。但遗憾的是，目前对于相关方面的研究尚属空白。如果在今后的研究中继续低水平的简单关注患者的临床症状体征、CD4细胞计数、病毒载量等一般数据，将难以提高中医药疗效的说服力、区分中西药不同的作用靶点和机制、建立科学的HIV/AIDS中西医结合治疗方案。为了改变上述困境，运用现代前沿技术结合中医的传统理论，开展系统性的中医药对HIV/AIDS患者体内相关蛋白糖基化程度的干预研究非常必要。

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