Впр 4 класс примеры: 4 класс. Демоверсия ВПР 2020 по русскому языку. Образец работы

RENEE MONTAGNE, HOST:

В образовании появилось новое модное слово.Школы по всей стране начинают рассматривать упорство как ключ к успеху учеников. Новое исследование показывает, что упорство или стойкость и настойчивость могут быть столь же важны для обучения, как чтение и математика. Сегодня утром мы исследуем эту концепцию. Позже мы посетим школу, в которой этому учат. Но сначала вот Grit 101 от Товии Смит из NPR.

ТОВИА СМИТ, НАЗВАНИЕ: Назовите это настойчивостью, решимостью, стойкостью или просто je ne sais quoi, которое заставляет одного ребенка часами или годами заниматься на трубе или изучать испанский язык, в то время как другой уходит после первой неудачи.

АНЖЕЛА ДАКВОРТ: Это качество — способность поддерживать свои страсти, а также усердно работать над ними в течение действительно добрых, разочаровывающе длительных периодов времени, это твердость.

СМИТ: Профессор психологии Пенсильванского университета Анджела Дакворт ввела термин «упорство», получив за это грант MacArthur Genius Grant.

ДАКВОРТ: Это отсылка к вестерну, знаете ли, с Джоном Уэйном в главной роли, который повествует о маленькой 13-летней девочке, которая как бы делает эту по-настоящему твердую, удивительную вещь.

(ЗВУК ИЗ ФИЛЬМА)

ДАКВОРТ: Это очень, я думаю, американская идея, в некотором роде, знаете, действительно преследовать что-то вопреки всему.

СМИТ: Дакворт говорит, что ее исследование показывает, что упорство на самом деле является лучшим предсказателем успеха, чем IQ или что-либо еще, когда речь идет о таких разнообразных вещах, как окончание Вест-Пойнта или победа на национальном конкурсе орфографии. Даже федеральное правительство сейчас на подмоге. В недавнем отчете выражается сожаление по поводу того, что дети учатся в школе, но не получают навыков, которые им нужны в жизни, например, твердости.Но можно ли научить стойкости?

НЕИЗВЕСТНАЯ ДЕВУШКА №1: Надеюсь, но не думаю, что у нас достаточно доказательств, чтобы с уверенностью знать, что мы можем это сделать. Знаете, эти вещи действительно трудно измерить верностью.

ДЖЕЙСОН БАЭР: Знаете, на данный момент все это анекдотично, но я скажу, исходя из нашего школьного опыта, я вижу, что это происходит постоянно.

СМИТ: Профессор философии Университета Лойола Мэримаунт Джейсон Баер — один из многих людей в стране, которые считают, что упорство слишком велико, чтобы ждать.Он только что основал Академию интеллектуальных добродетелей в Лонг-Бич, чартерную среднюю школу, которая является своего рода чашкой Петри для упорства, наряду с другими так называемыми добродетелями, такими как интеллектуальное мужество и любопытство.

БАЭР: Я не говорю, что у нас есть секретное решение всех проблем образования. Но вы можете создать в классе культуру, в которой борьба и риск ценятся больше, чем просто возможность получить правильный ответ.

ИЮНЬ ДЭВЕНПОРТ: Итак, кем был Стив Джобс и что вы о нем знаете? Дилан?

ДИЛАН: Стив Джобс основал компанию под названием Apple.

СМИТ: В Lenox Academy, государственной средней школе в Нью-Йорке, идея упорства лежит в основе каждого урока, иногда явно, как в этом уроке с учителем Джун Дэвенпорт.

ДЭВЕНПОРТ: Что-нибудь еще? Да уж.

ДИЛАН: Он потерпел неудачу в одном из проектов Mac, который он создавал.

ДЭВЕНПОРТ: Вы правы. Он не только проиграл, но и был уволен. Да уж.

НЕИЗВЕСТНЫЙ РЕБЕНОК: Он использовал ошибки, чтобы помочь ему в его путешествии.

ДЭВЕНПОРТ: Отлично.

СМИТ: Идея состоит в том, чтобы показать детям, насколько важна стойкость, а также заставить их практиковать это самостоятельно. Вот почему такие учителя, как Криста Квинт, научились позволять детям немного извиваться во время сложной работы.

КРИСТА КВИНТ: Шесть минус 2x, а что дальше?

НЕИЗВЕСТНЫЙ РЕБЕНОК: ОК. Что вам нужно сделать, это, я думаю, вам нужно добавить 2x.

КВИНТ: Если я прибавлю 2x, я получу это выражение.

НЕИЗВЕСТНЫЙ РЕБЕНОК: Да, вы должны добавить, вычесть это.

КВИНТА: Цель состоит в том, чтобы получить Y, равное чему-либо.

НЕИЗВЕСТНЫЙ РЕБЕНОК: Итак, вам нужно разделить.

ТОМ ХОЭРР: Одно из высказываний, которое вы часто слышите здесь: если наши дети закончили отсюда только с успехом, мы их потерпели, потому что они не научились реагировать на разочарование и неудачи.

СМИТ: Том Хёрр пару лет работал над твердостью в частной начальной школе, которую он возглавляет в Сент-Луисе, под названием New City School.После многих лет сосредоточения на теории, известной как множественный интеллект, и попыток учить детей в их собственном стиле, Хёрр говорит, что теперь он намеренно вытаскивает детей из их зон комфорта.

HOERR: Послание — жизнь не всегда проста. И я думаю, что часть траектории состоит в том, чтобы убедиться, что независимо от того, насколько талантливы дети, они бьют по стене, чтобы они могли научиться брать себя в руки, снова биться о стену, снова подниматься, и, в конечном итоге, проявлять настойчивость и добиваться успеха.

СМИТ: Это ментальный и культурный 180, — говорит Хёрр.И неудивительно, что родители часто сопротивляются ему.

HOERR: Об этом действительно легко говорить абстрактно. Родители любят упорство. Все они хотят, чтобы это было у их детей; точка с запятой, однако, запятая, ни один родитель не хочет, чтобы их ребенок плакал.

СМИТ: Действительно, это тонкая грань между трудными детьми и такими упорными усилиями, что они ломаются.

АЛЬФИ КОН: Преимущества неудач сильно преувеличены.

СМИТ: Это писатель по вопросам образования Алфи Кон.

КОН: И предположение, что дети возьмут себя в руки, знаете, постараются еще больше в следующий раз, черт возьми, это принятие желаемого за действительное.

СМИТ: Кон говорит, что он не верит, что современные дети менее упрямы, и он говорит, что исследование, показывающее, что упорные люди, как правило, более успешны, на самом деле не предлагает никаких новых идей.

КОН: Это чисто круговое предположение, подобное упорству настойчивых людей.

СМИТ: Кроме того, Кон говорит, что если есть проблема с тем, как дети учатся, ответственность должна лежать на школах, чтобы научиться лучше учить, а не на детях, чтобы они лучше переносили то же самое.

КОН: Упорство в образовании взято как дань моде, потому что это удобное отвлечение, которое не решает педагогические и учебные проблемы в школах.Чем больше внимания уделяется самодисциплине, тем меньше вероятность того, что мы внесем изменения, которые помогут нашим детям учиться в лучших школах.

СМИТ: Кон говорит, что он также обеспокоен оценкой детей по твердости и тем, что твердость назовет хорошей чертой характера или добродетелью. По словам профессора образования Пенсильванского университета Джоан Гудман, это очень наглые слова с моральным подтекстом.

Джоан Гудман: Язык важен, потому что вы говорите о добродетелях, вы говорите о характере, вы говорите о том, чтобы быть хорошим человеком.И для меня вы должны быть очень осторожны со своими словами, потому что вы не хотите создавать представление о том, что вы плохой ребенок, если вы не упорный, и вы хороший ребенок, если да.

СМИТ: Кроме того, говорит Гудман, упорство может быть вовсе не чертой характера, а скорее побочным продуктом других черт, таких как уверенность, храбрость и любопытство. И, по ее словам, люди могут быть жесткими в одних вещах, но не в других. Так, например, ребенок может увлекаться шахматами, но совершенно не заниматься химией.Этот момент хорошо понимает Анджела Дакворт, гуру твердости. Она соглашается, что школы, учителя и родители должны вдохновлять детей, чтобы они были внутренне мотивированы.

ДАКВОРТ: Я не думаю, что люди могут стать по-настоящему твердыми и хорошими в том, что им не нравится. Итак, когда мы пытаемся развить у детей стойкость, нам также необходимо помочь им найти и развить свои увлечения. Вы знаете, это такая же часть уравнения, как и упорный труд и настойчивость.

СМИТ: Другая часть уравнения, говорит Дакворт, — заставить детей поверить в то, что успех возможен.Это имеет смысл только в том случае, если вы хотите, чтобы дети держались и продолжали бороться, вы должны сначала убедить их, что их борьба, вероятно, окупится. Вот почему самые многообещающие программы, направленные на то, чтобы заставить детей более решительно, фокусироваться на изменении отношения детей к своим способностям. Позже сегодня, после ВСЕГО РАССМОТРЕННОГО, мы посетим одну из тех программ, которая показала некоторый успех. Товия Смит, Новости NPR. Стенограмма предоставлена ​​NPR, авторское право NPR.

Насколько безопасен план открытия вашей школы? Вот на что обращать внимание

Пока школы по всей стране пытаются вернуть детей в класс, родители и учителя беспокоятся о безопасности.Мы попросили педиатров, инфекционистов и экспертов в области образования помочь в оценке планов школьного округа.

Что мы узнали: нулевого риска не существует, но определенные методы могут снизить риск вспышки болезни в школе и обеспечить безопасность детей, учителей и семей.

Если вы планируете отправить ребенка в школу этой осенью или в ближайшие месяцы, начните с оценки как личного риска для вашей семьи, так и уровня распространения в вашем сообществе.Американская федерация учителей заявляет, что не считает личное обучение безопасным, если только менее 5% тестов на коронавирус в том или ином районе являются положительными. По состоянию на конец июля по этому критерию были дисквалифицированы восемь из 10 крупнейших государственных школ страны.

Если ваша семья относительно здорова и местные жители выглядят хорошо, вот как взвесить ключевые элементы плана открытия школы.

1) Как добраться до школы: на автобусе

Ищите: Ограниченная вместимость и физическая дистанция.Маски Plus

Автобусы сочетают в себе несколько факторов риска распространения: Дети находятся в замкнутом пространстве в течение длительного периода времени, часто с плохой вентиляцией.

«Лучшим вариантом для детей, идущих в школу, было бы, чтобы родители оставили их», — говорит д-р Тина Тан, педиатрический специалист по инфекционным заболеваниям Северо-Западного университета в Чикаго. Или пешком или на велосипеде в школу.

Но это не вариант для многих семей, поэтому, чтобы сделать автобусы более безопасными, ограничьте пропускную способность до 50%, говорит Равина Куллар, эпидемиолог и представитель Американского общества инфекционистов.Дети и водитель должны находиться на расстоянии не менее 6 футов друг от друга, и все должны быть в масках. По ее словам, в идеале есть определенные места для сидения и метки, обозначающие, где должны сидеть дети.

Если возможно, держите окна автобуса открытыми, чтобы улучшить вентиляцию, — говорит доктор Джудит Гусман-Коттрилл, специалист по детским инфекционным заболеваниям из Орегонского университета здравоохранения и науки. Воздушный поток помогает разбавить вирус, тем самым снижая риск заражения.

«Перед посадкой в ​​автобус руки учеников необходимо продезинфицировать», — говорит Лори Комб, президент Национальной ассоциации школьных медсестер.Комб предлагает установить на входе в автобус дозатор дезинфицирующего средства.

2) Правила поступления в школу

Ищите: четкие правила, требующие, чтобы больные дети и учителя оставались дома

Наши эксперты соглашаются: планы должны донести до дома сообщение о том, что персонал и дети должны оставаться дома, если они у них есть симптомы COVID-19.

«Как общество, нам придется усвоить, что если мы больны, мы остаемся дома — всегда», — говорит доктор Уильям Миллер, эпидемиолог из Университета штата Огайо.По его словам, это большой культурный сдвиг, потому что многие из нас привыкли «преодолевать болезни, и иногда мы ожидаем того же от наших детей».

Не существует идеального способа добиться этого. Некоторые эксперты предлагают школам полагаться на обмен сообщениями, в то время как другие предпочитают школы проверять симптомы.

Проверка симптомов в школе может быть небезопасной, но она подтверждает идею о том, что родители должны держать детей дома, если они больны, — говорит Лори Комб. «Если бы в этой ситуации было оптимальное укомплектование персоналом, то лучшей практикой было бы иметь возможность проверять, когда люди входят в здание.«

CDC в настоящее время не рекомендует школам проводить массовые обследования симптомов. Он предлагает родителям проверять своих детей дома перед тем, как пойти в школу.

Дети должны оставаться дома, даже если у них очень легкие симптомы», только головная боль или боль в животе, «- говорит доктор Прити Малани, специалист по инфекционным заболеваниям и главный санитарный врач Университета Мичигана. А когда родители болеют, дети тоже должны оставаться дома, — добавляет Миллер. Это может быть затруднительно по экономическим причинам для многих семей.

Если учителям или персоналу приходится пропускать работу, то, по словам Малани, школьная «политика должна поддерживать это, будь то оплачиваемый отпуск или обеспечение отсутствия штрафа за пропуск работы».

Чтобы побудить детей с симптомами оставаться дома, некоторым школьным округам может потребоваться пересмотреть правила посещаемости, которые вознаграждают учащихся за постоянное присутствие и наказывают их за пропущенные дни.

Обсуждается: Контроль температуры

Несколько экспертов выступают за проведение школами ежедневных проверок температуры.Хорошее практическое правило заключается в том, что любого ребенка с температурой выше 100,4 F «следует отправить домой или в кабинет врача для обследования», — говорит доктор Диал Хьюлетт, специалист по инфекционным заболеваниям, консультировавший школы в округе Вестчестер, штат Нью-Йорк

Другие, как Малани, настроены скептически. Она говорит, что дети, инфицированные коронавирусом, могут не проявлять никаких симптомов, включая лихорадку, поэтому температурные скрининги могут пропустить реальные случаи и могут быть пустой тратой ресурсов. И Комб сомневается в точности инфракрасных устройств для измерения температуры и беспокоится о конфиденциальности студентов.

3) Политика маскировки

Ищите: Постоянное обязательное использование масок для детей и взрослых

Все наши эксперты согласны с тем, что маски являются жизненно важной частью плана открытия школы.

Особенно «в тех ситуациях, когда они физически не могут находиться на расстоянии 6 футов или более друг от друга», — говорит Тан. Этот совет соответствует рекомендациям CDC по открытию школ.

Миллер добавляет, что очень важно, чтобы учителя и персонал носили маски, потому что «расстояние, на которое распространяются частицы в воздухе, больше для взрослых, чем для детей.«Некоторые исследования показывают, что взрослые с большей вероятностью заразят детей, чем наоборот.

Но маски не подходят для всех, в том числе для тех, у кого проблемы со здоровьем, влияющие на дыхание, для тех, кто общается с слабослышащими и очень маленькими детьми. . CDC предлагает школам рассмотреть возможность использования масок с прозрачным покрытием вокруг рта для юных учащихся или учащихся с ограниченными возможностями.

Особенно для детей младшего возраста школы должны быть структурированы таким образом, чтобы учащиеся могли «снять маски и сделать передышку». «говорит Хьюлетт.По его словам, эти разрывы масок предпочтительно проводить на открытом воздухе.

Обсуждаются: щитки для лица Некоторым педагогам нравится идея прозрачного пластикового щитка для лица в качестве отдельного лицевого щитка для детей младшего возраста. Они более удобны, затрудняют касание лица и облегчают различение выражений лица. Но нет убедительных доказательств того, что защита лица снижает уровень заражения, говорит Миллер. И CDC не рекомендует их в качестве замены масок для лица.

Маски или очки могут использоваться в дополнение к маскам, особенно учителям как способ защиты их глаз.В виртуальной ратуше Американской федерации учителей доктора Энтони Фаучи спросили, что учителя должны носить в классе. «Минимум — это маска, наглазник, если он у вас есть, и, возможно, перчатки», — ответил он.

4) В классе: социальное дистанцирование и когорты

Ищите: 6 футов между партами, небольшие классы и группы

Физическое дистанцирование является краеугольным камнем защиты от коронавируса в школе, так же как и в продуктовом магазине или на брифинге в Белом доме.

В идеале столы должны располагаться на расстоянии не менее 6 футов друг от друга. «Некоторые школы рассматривают возможность переноса традиционных классов в более просторные помещения, такие как аудитории, музыкальные комнаты или тренажерные залы», — говорит Хьюлетт. Тан советует по возможности проводить занятия на открытом воздухе.

«На самом деле нет единственного правильного способа сделать это», — говорит Тан. Школы должны как можно лучше адаптировать свое пространство.

Одним из решений, рекомендуемых многими экспертами, является система когорт и поэтапных расписаний. Каждый класс образует автономный модуль, который не взаимодействует с другими дочерними элементами.По словам Миллера, цель состоит в том, чтобы уменьшить количество людей, с которыми сталкивается каждый человек, и «уменьшить плотность людей в любом данном пространстве».

Малани предлагает пригласить учителей по специальным предметам, например учителей искусства и музыки, в класс группы. Таким образом, студентам не придется тереть локти, путешествуя по коридорам.

«Если пузырь остается безопасным, то все в нем остаются в безопасности», — говорит Миллер.

В рамках когортной системы многие школы предпочитают устанавливать поэтапный график, в котором одна группа учеников, например, идет по средам и пятницам, а другая — по вторникам и четвергам, и каждая группа чередует понедельники.Другой вариант — пригласить одну группу студентов по утрам, а другую — после обеда.

Обсуждаются: разделители из оргстекла

Разделители из оргстекла используются в школах Европы и Азии. Но «данные для оргстекла ограничены», — говорит Миллер, объясняя, что, если перегородки не доходят до потолка, «воздушные потоки будут просто обтекать их». Малани говорит, что барьеры из оргстекла наиболее полезны в офисах приема гостей, для встречающих или охранников, сидящих в местах с интенсивным движением.

5) Что делать, если кто-то заболел

Ищите: Требование к самоизоляции для всех, у кого есть симптомы, и сотрудничество с местным отделом здравоохранения

Школы должны иметь план действий в случае возникновения у детей появляются симптомы. По словам Хьюлетта, очень важно четко сообщить об этом, чтобы «все понимали, что произойдет, если у ребенка разовьется инфекция».

Большинство ученых, с которыми мы говорили, согласились с тем, что любой студент или преподаватель с симптомами должен пройти обследование или обследование у врача.Но в некоторых школьных планах, которые мы рассмотрели, это указывается как требование для учащихся; вместо этого они просто просят всех, у кого есть опасные симптомы или известное заражение, оставаться дома. (Некоторые округа, например Детройт, просят весь персонал пройти тестирование до начала школы.)

С результатами теста или без них любой человек с симптомами должен оставаться дома не менее 10 дней после появления симптомов, а в школах это должно быть разрешено. протокол для принятия решения о необходимости помещения в карантин других зараженных. По словам Малани, это лучше всего будет сделать после консультации с местным отделом здравоохранения, и это будет основано на серьезности симптомов и степени взаимодействия ребенка с другими.

Если у кого-то есть положительный результат теста, школы должны сотрудничать с местными департаментами здравоохранения, говорит Хьюлетт, чтобы они могли отслеживать контакты и давать рекомендации, когда в случае необходимости закрывать школу.

Создание стабильной группы или когорты учеников может помочь предотвратить закрытие школ, говорит Гусман-Коттрилл, потому что, если у человека в когорте положительный результат, воздействие ограничивается когортой, и только эти ученики должны помещаться в карантин.

Будущая цель: плановое тестирование

Несколько экспертов заявили, что регулярное тестирование бессимптомных студентов и преподавателей нецелесообразно из-за нехватки и задержек в тестировании.Но если бы это было так, это могло бы помочь школам безопасно открыться.

«Еженедельное тестирование было бы идеальным, поскольку оно выявляло бы бессимптомные инфекции», — говорит доктор Даниэль Зерр, специалист по детским инфекционным заболеваниям Детской больницы Сиэтла.

Как только новые технологии будут одобрены и станут доступны быстрые тесты, школы должны провести плановое тестирование, говорит д-р Майкл Мина, иммунолог и эпидемиолог из Гарвардского университета. Школа общественного здравоохранения Чан. «Если не считать вакцин, ежедневные дешевые экспресс-тесты, проводимые дома или в школе, — отличный способ снизить уровень заболеваемости и предотвратить рост вспышек», — говорит он.

6) Дезинфекция поверхностей

Ищите: Сосредоточьтесь на гигиене рук и очистке поверхностей, подверженных сильному касанию.

CDC утверждает, что основной путь передачи COVID-19 — через капли, которые выделяются при кашле, чихании или разговоре. Но вирус может жить на поверхности часами, а возможно, и днями.

Но вместо того, чтобы беспокоиться о постоянной уборке каждой части школы, говорит Зерр, «сосредоточьтесь на частой гигиене рук и протирании поверхностей, к которым часто прикасаются.»

Чтобы продвигать гигиену рук, школы могли бы иметь дозаторы дезинфицирующих средств в классах и коридорах, — говорит Малани, и держать ванные комнаты хорошо укомплектованными бумажными полотенцами и мылом. и раковины несколько раз в день. И некоторые возможности касания поверхностей можно было бы исключить. «Двери классной комнаты можно оставить открытыми до начала урока, чтобы каждому ученику не приходилось открывать дверь», — говорит Тан.По словам Миллера, мыть парты — это не такая уж проблема, потому что студенты не так часто касаются парты друг друга.

«Очень важно тщательно мыть ванные комнаты, которыми обычно пользуются дети», — говорит Хьюлетт. Это районы с высокой посещаемостью и могут быть переполнены. Миллер говорит: «В ванных комнатах должны быть мощные вытяжные вентиляторы», поскольку воздушный поток разжижает вирусы, которые могут накапливаться в воздухе.

Открыт для обсуждения : Господа дезинфицирующие средства могут не стоить того, говорит школьная медсестра Лори Комб, потому что распыление дезинфицирующего средства волей-неволей может создать свои собственные опасности.«Я не знаю, есть ли у нас достаточно данных, которые говорят нам, что это безопасно», — говорит она.

7) Циркуляция воздуха

Ищите: Максимальный поток воздуха

Хотя распространение вируса от человека к человеку представляет больший риск, ученых также беспокоит накопление вируса в воздухе помещений. Итак, руководящий принцип — подавать как можно больше свежего воздуха для разбавления и рассеивания вирусных частиц. «Нам просто нужен хороший воздухообмен с внешним миром», — говорит Миллер.

Джошуа Сантарпиа, микробиолог, изучающий биологические аэрозоли в Медицинском центре Университета Небраски, говорит, что школы должны оценить свои системы вентиляции, чтобы увидеть, можно ли их модифицировать для оптимизации воздушного потока в каждом классе. «Чем больше будет воздухообмен, тем лучше», — говорит он.

Новые школьные здания с современными системами обычно настраиваются на рециркуляцию воздуха в помещении, потому что это экономит энергию, — говорит Питер Фель, президент по системам управления зданиями компании Honeywell.Но, отрегулировав эти настройки, можно получить «в семь или восемь раз больше свежего воздуха», — говорит Фель.

Кроме того, школы могут заменять фильтры HEPA в своих системах, которые удаляют большинство очень мелких частиц, чаще, вероятно, раз в месяц, говорит Фель.

Но во многих школах есть старые системы, в которых нет возможности увеличения притока свежего воздуха.

Для школ, которые не могут позволить себе обновить свои системы, Santarpia рекомендует отдельно стоящие фильтры HEPA. Он говорит, что при выборе устройства необходимо учитывать размер комнаты и уровень шума, но при правильном использовании эти фильтры «могут значительно снизить количество переносимых по воздуху загрязняющих веществ.»

К сожалению, качество воздуха в классных комнатах может зависеть от ресурсов. Более богатые районы, вероятно, будут иметь более современные помещения и системы.

Открыто для обсуждения: системы ультрафиолетового света

Существуют более новые технологии, такие как системы ультрафиолетового света, которые также привлекают к себе внимание, но «еще не принято решение о новых мерах, таких как ультрафиолетовое излучение и ионизаторы», — говорит Сантарпиа. Одна проблема: когда воздух проходит через систему воздуховодов, может быть трудно получить ультрафиолетовый свет. интенсивность и время воздействия, необходимые для уничтожения вирусов.

8) Обед и закуски

Ищите: Раздельное время в кафетерии или обеды в классе

Обед и закуски требуют снятия масок с лица, поэтому социальное дистанцирование является ключевым моментом.

Школам не следует заставлять детей есть в переполненном кафетерии. «Это может означать прием пищи в классе», — говорит Зерр, добавляя, что дети должны придерживаться назначенной им капсулы и «снимать маски только для того, чтобы поесть».

Другие эксперты предлагают увеличивать время обеда, чтобы сократить количество студентов, которые находятся в кафетерии, чтобы они могли дистанцироваться и удерживать студентов в своих социальных кругах, едят ли они в своих классах или в кафетерии.

«Покупка обедов должна быть приемлемой, если учащиеся разбросаны по расписанию и классы не смешиваются», — говорит Миллер. Многие школы планируют подавать обед в пакетиках, который учащиеся могут отнести в класс, хотя есть опасения, что эти обеды могут быть не такими питательными.

9) Уголок

Ищите: Перерыв на открытом воздухе в небольших группах под присмотром

Детям нужно бегать, играть и делать перерывы, — говорит Куллар. И «мы знаем, что время на открытом воздухе менее рискованно, чем время в помещении», — говорит она.Большинство наших экспертов согласны с тем, что перерыв должен быть на улице, в идеале с достаточным пространством для детей, чтобы они могли дистанцироваться от общества, чтобы они могли снять маски.

Если дети не могут находиться на расстоянии шести футов друг от друга во время перемены, наши эксперты согласились, что им не следует снимать маски, особенно если они находятся внутри.

Куллар советует ошеломляющее время перерывов, отправляя детей в «небольшие группы под присмотром». И каждый должен немедленно мыть руки при повторном входе в здание, добавляет она.

Некоторые из наших экспертов рекомендовали не просто одну выемку, а несколько «разрывов маски» в течение дня.По словам Миллера, это может увеличить шансы того, что дети будут соблюдать маску в остальное время.

10) Спортзал и спорт

Ищите: Активный отдых и бесконтактные виды спорта

Игры должны проводиться на открытом воздухе и с максимально возможным расстоянием между ними, говорит Миллер, добавляя, что кикбол «относительно безопасен». По его словам, также работают модифицированные формы бесконтактных тегов, пряток или чего-то еще, где дети бегают и обычно держатся подальше друг от друга. «Если вы не можете выйти на улицу, используйте тренажерный зал или кафетерий как большую игровую площадку», — говорит Миллер.

Избегайте занятий спортом, связанных с физическим контактом, — предостерегли несколько наших экспертов. «Контактные виды спорта следует приостановить до тех пор, пока мы не увидим, что заболеваемость снизится», — говорит Куллар. Это означает отсутствие командных видов спорта, таких как баскетбол, футбол, бейсбол, борьба и черлидинг, добавил Тан.

Бег по пересеченной местности и теннис — более безопасные ставки, чем другие виды спорта, — говорит Малани. «В теннисе достаточно дистанции, особенно в одиночном разряде, и кроме того, чтобы держать руки в чистоте, не требуется дополнительных мер предосторожности.»- говорит Малани.

Маски могут сниматься, если учащиеся тяжело дышат, при условии, что они находятся на достаточном расстоянии, — говорит Зерр. спросила наших экспертов о других идеях, которые должны быть составными частями любого хорошего плана возвращения в школу.

Ответ №1? Деньги.

Лили Эскелсен Гарсия, президент Национальной ассоциации образования, говорит о том, что нужно школам для обеспечения безопасности и здоровья учащихся — от масок для лица до дезинфицирующего средства для рук — «все стоит денег.«Недавно лоббируя финансирование школ, она вспоминает, как один политик жаловался:« Деньги, деньги, деньги, все, что вам нужно, это деньги ». По словам политика, школам действительно нужны перегородки из оргстекла. И Эскельсен Гарсия сказал:« О, я понятия не имел, что они их раздают! Положите меня на 52 миллиона! »

Совет директоров государственных школ подсчитал, что школам требуется до 245 миллиардов долларов, чтобы безопасно открыться и закрыть дыры в государственных бюджетах, вызванные спадом, вызванным пандемией.Белый дом рекомендовал выделить 105 миллиардов долларов на текущие переговоры, но хочет связать большую часть этих денег с физическим открытием школ.

И, конечно же, у некоторых школ для начала есть больше ресурсов. Суть в том, что более богатым школьным округам будет легче реализовать некоторые из этих мер безопасности. Без притока финансирования «существующее сейчас неравенство, скорее всего, усилится», — говорит Малани.

границ | Освещение роли Vpr в ВИЧ-инфекции миелоидных клеток

Введение

Передача половым путем — это преобладающий способ заражения ВИЧ («Global AIDS Update», 2016 г.). Хотя точный тип клеток, нацеленных на ВИЧ в слизистой оболочке половых органов, остается предметом споров (1–3), различные подмножества дендритных клеток (ДК) и макрофагов присутствуют в высоких концентрациях в слизистой оболочке половых органов и, следовательно, могут быть ранними мишенями для заражения. ВИЧ (4–6). Заражение ДК и макрофагами особенно важно, поскольку они обладают уникальной способностью передавать ВИЧ с высокой эффективностью к CD4 + Т-клеткам во время презентации антигена во вторичных лимфоидных органах (5, 7, 8).Как профессиональные антигенпрезентирующие клетки, ДК и макрофаги имеют уникальную клеточную архитектуру, позволяющую инициировать и поддерживать устойчивые взаимодействия с CD4 + Т-клетками. Формирование вирусологического синапса между DC / макрофагами и CD4 + T-клетками обеспечивает направленную доставку ВИЧ к его наиболее благоприятному хозяину: активированным CD4 + T-клеткам (9). Для передачи через слизистые оболочки и создания продуктивной инфекции ВИЧ должен преодолевать не только тканевые барьеры (3), но и ряд присущих клеткам иммунных защитных механизмов или факторов ограничения, таких как APOBEC3G (цитидиндезаминаза, которая резко увеличивает количество мутаций генома. ), тетерин (который предотвращает образование зачатков вируса ВИЧ и усиливает положительную петлю IFN типа I при подавлении зачатия вируса) и SAMHD1 (dNTPase, которая ограничивает уровни dNTP в цитоплазме, чтобы препятствовать обратной транскрипции), которые предотвращают лентивирусную инфекцию DC приматов, макрофаги и покоящиеся Т-клетки (10–13).Однако лентивирусы приматов эволюционировали, чтобы противодействовать этим факторам рестрикции, кодируя вспомогательные белки, которые избирательно ингибируют их противовирусную функцию. Хотя предполагается, что он действует в этом качестве, функция Vpr еще предстоит полностью понять.

Vpr, или вирусный белок R, представляет собой белок 14 кДа, кодируемый всеми существующими лентивирусами приматов. Vpr активно упаковывается в вирионы за счет своего взаимодействия с областью p ⁶ Gag (14, 15) и, как таковой, играет роль как на пре-, так и на постинтеграционных стадиях жизненного цикла вируса.Первоначально описанный как вспомогательный белок и, таким образом, незаменимый для репликации вируса in vitro , с тех пор было показано, что он играет важную роль в инфицировании макрофагов и дендритных клеток (16-19). Важно отметить, что функция Vpr необходима для вирусного патогенеза in vivo . В 1993 г. шесть макак-резус были инфицированы патогенным изолятом SIV _mac 239, содержащим или не содержащим Vpr (20). В течение 16 недель последовательности Vpr дикого типа выделяли от трех из пяти животных, инфицированных нулевым вирусом Vpr.Более того, у оставшихся двух животных, инфицированных нулевым вирусом Vpr, наблюдался отсроченный патогенез и реверсия к вирусу, экспрессирующему Vpr, через 66 недель (20, 21). Эти исследования подтвердили ретроспективную работу, которая обнаружила реверсию внутреннего стоп-кодона Vpr в открытую рамку считывания у случайно инфицированного лабораторного работника и экспериментально инфицированных шимпанзе (22, 23). Вместе эти исследования сыграли важную роль в инициировании исследований роли Vpr в патогенезе ВИЧ. Наиболее известно, что Vpr вызывает атаксию-телеангиэктазию и Rad3-зависимый (ATR) ответ на повреждение ДНК, или DDR (24).Vpr-опосредованная активация DDR приводит к остановке клеточного цикла от G ₂ до M в циклических клетках, что вызывает недоумение, поскольку клеточные популяции, чьи инфекции, по-видимому, больше всего зависят от присутствия Vpr, окончательно дифференцированы и, следовательно, не подвержены остановке клеточного цикла. . Считается, что способность индуцировать остановку клеточного цикла G ₂ в М является преимуществом для вирусной транскрипции, поскольку было показано, что LTR ВИЧ наиболее активен во время этой фазы клеточного цикла (23, 25). Более того, остатки Vpr, которые придают G ₂ способности к остановке клеточного цикла М, находятся под положительным отбором in vivo и, таким образом, являются наиболее хорошо изученными в данной области (26).Остается определить, необходима ли индукция DDR с помощью Vpr, эволюционно законсервированной функции среди всех лентивирусных белков Vpr приматов (27–29), для установления репликации вируса в метаболически покоящихся иммунных клетках-мишенях, таких как моноциты, макрофаги и DCs.

Vpr / Vpx и важность кооптации убиквитин-лигазы DCAF

Vpx, или вирусный белок x, возник в результате дупликации Vpr после диверсии лентивирусных клонов приматов, которые дали начало ВИЧ-1 и ВИЧ-2 (30, 31).Vpx играет хорошо изученную роль в деградации ретровирусного рестрикционного фактора SAMHD1 (10, 11). В терминально дифференцированных или нециклирующих клетках SAMHD1 снижает концентрацию dNTPs в цитоплазме, тем самым резко ограничивая обратную транскрипцию (32–35). Vpx связывает SAMHD1 с E3-убиквитинлигазой CUL4A-DDB1 DCAF (DCAF ^CRL4 ), что приводит к его полиубиквитинированию и протеасомной деградации (10, 11, 36). Большой интерес вызывает идентификация факторов рестрикции, на которые нацелен Vpr, поскольку он аналогичным образом кооптирует комплекс DCAF ^CRL4 для убиквитинирования белков-мишеней-хозяев.Однако, в отличие от Vpx, инфицирование миелоидных клеток либо ВИЧ-1, либо ВИЧ-2 все еще происходит в отсутствие Vpr, хотя и со значительно разными исходами (19, 24, 37–41). Вероятно, что преимущество репликации, предоставляемое Vpr, заключается в его способности индуцировать DDR, хотя механизмы, с помощью которых Vpr-индуцированная DDR способствует усиленной репликации и распространению вируса in vivo , еще предстоит определить. Множество белков DDR, связанных с комплексом Vpr-DCAF ^CRL4 (24, 37-39, 41), предполагает, что Vpr за счет кооптации комплекса белков-хозяев, участвующих во множестве клеточных путей, удалось максимизировать свое влияние на интерфейс вируса и хозяина для содействия распространению ВИЧ.

Остатки Vpr, участвующие в DCAF

ЯМР-структура ВИЧ-1 Vpr дает представление о том, как он взаимодействует с множеством белков. Оба N- и C-конца неструктурированы (нуклеотиды 1–16 и 77–96 соответственно) и фланкируют три α-спирали от нуклеотидов 17–33, 38–50 и 56–77 (42). Предполагается, что Vpr ВИЧ-2, а также близкородственные аллели Vpr из SIV _smm и SIV _mac будут структурно гомологичными таковому у ВИЧ-1.В то время как неструктурированные C- и N-концевые домены способствуют взаимодействию с мишенями-хозяевами, DCAF ^CRL4 — связывающий домен изолирован от третьей α-спирали (42–45). Например, мутанты Vpr ВИЧ-1 Q65R и H71R и соответствующие остатки в аллелях Vpr ВИЧ-2 / SIV _mac попадают в эту область и полностью исключают взаимодействия Vpr-DCAF ^CRL4 . Эти мутации предотвращают опосредованное Vpr усиление транскрипции в MDDC (19), уменьшают деградацию белков ответа на множественные повреждения ДНК (46-50) и предотвращают остановку клеточного цикла G ₂ / M в CD4 + Т-клетках (51).Кроме того, устранение взаимодействия Vpr-DCAF ^CRL4 , как это происходит с мутацией VprQ65R (хотя и не с мутацией VprQ77R), было связано с долгосрочным непрогрессированием in vivo (52). Исследования опосредованного DCAF ^CRL4 усиления инфекции в миелоидных клетках используют эти избранные мутации для определения механизмов действия и, таким образом, заслуживают упоминания.

DCAF

Белки ответа на повреждение ДНК

Урацил ДНК-гликозилаза человека

Макрофаги, происходящие из моноцитов (MDM), имеют высокое соотношение dUTP / TTP в своей цитоплазме, что может привести к неправильному включению урацила в геном с обратной транскрипцией.Было обнаружено, что соотношение dUTP / TTP в макрофагах достигает 60 (53, 54). Человеческая урацил-ДНК-гликозилаза (hUNG) удаляет неправильно включенный UTP и задействует дополнительные ферменты репарации в месте мутации генома. Таким образом, было выдвинуто предположение, что опосредованное Vpr ВИЧ-1 DCAF ^CRL4 -зависимое убиквитинирование и протеасомная деградация hUNG ограничивают репликацию вируса либо за счет деградации урацилированной вирусной ДНК до интеграции, либо через транскрипционное вмешательство урацилированного провируса (53, 55, 56). ).Однако из-за изначально низких уровней hUNG в MDM (56) полезность урацил-зависимого ограничения ВИЧ-1 в MDM ограничена. Более того, инфицирование MDDCs ВИЧ-1, экспрессирующим hUNG-связывающий дефицитный мутант VprW54R, не приводит ни к ослаблению транскрипции, ни к дефициту вирусного распространения (19). Таким образом, значение деградации hUNG комплексом Vpr-DCAF ^CRL4 (39, 57) остается неясным.

SLX4-SLX / MUS81-EME1

Важность Vpr в пути репарации соединений Холлидея представляет большой интерес, поскольку обещает обеспечить понимание роли Vpr на стадии вирусной интеграции.Исходные сообщения предполагали, что ВИЧ-1 Vpr-DCAF ^CRL4 -опосредованное убиквитинирование MUS81, которое в присутствии фосфорилированного EME1 и киназно-активного PLK1 преждевременно активирует четвертичный эндонуклеазный комплекс SLX4com (47). Было показано, что эта активация предшествует остановке клеточного цикла G ₂ / M и приводит к образованию фокусов FANCD2 в результате активации пути анемии Фанкони (47). В частности, было показано, что связанная с вирионом Vpr-опосредованная активация SLX4com предотвращает продукцию IFN типа I, что имеет большое значение из-за множества генов, стимулированных интерфероном (ISG), которые модулируют функцию миелоидных клеток и определяют эффективность распространения вируса через хозяина. (47).Однако последующие исследования показали только Vpr-DCAF ^CRL4 -зависимую деградацию SLX4com субъединиц MUS81-EME1 (50, 58-60) и не выяснили, подавляет ли активный SLX4com обнаружение ВИЧ-1 в миелоидных клетках врожденным иммунитетом. Кроме того, взаимодействие SLX4com с Vpr не консервативно среди всех лентивирусных аллелей Vpr приматов (59). В совокупности опубликованные на данный момент результаты предполагают, что Vpr-опосредованная активация SLX4com не играет консервативной роли в подавлении врожденного иммунного обнаружения лентивирусов приматов в миелоидных клетках.

Геликазоподобный фактор транскрипции (HLTF)

Геликазоподобный фактор транскрипции, или HLTF, является мишенью для Vpr-опосредованной деградации DCAF ^CRL4 (46, 48). Подобно UNG2 и SLX4-SLX1 / MUS81-EME1, HLTF участвует в репарации повреждений ДНК. В частности, HLTF имеет решающее значение для ремоделирования и восстановления застопорившихся репликационных вилок (61). Хотя HLTF расщепляется в макрофагах зависимым от Vpr-DCAF ^CRL4 образом, неясно, противодействует ли HLTF вирусной репликации в миелоидных клетках.

Экзонуклеаза 1

Экзонуклеаза 1, или Exo1, представляет собой 5′-3′-экзонуклеазу Rad2 / XPG, участвующую во многих процессах репарации ДНК, что обеспечивает стабильность генома на протяжении всего клеточного цикла (62). Exo1 недавно был идентифицирован как субстрат для полиубиквитинирования Vpr-DCAF ^CRL4 и протеасомной деградации в CD4 + Т-клетках (49). Авт. Предполагают, что антагонизм Exo1 предотвращает вредный процессинг обратной транскрипции и промежуточных продуктов вирусной интеграции и тем самым приписывает ограничение Exo1 ассоциированному с вирионом Vpr, а не его de novo синтезированному партнеру (49).На данный момент не показано, что Exo1 играет роль в развитии ВИЧ-1 инфекции макрофагов или дендритных клеток.

Хотя эти опубликованные исследования подчеркивают многочисленные взаимодействия Vpr с различными белками DDR, вклад этих взаимодействий в вирусный патогенез остается неясным. Несмотря на недостаточную изученность в случае инфекции ВИЧ-1, существует надежная литература, связывающая передачу сигналов врожденного иммунитета и DDR (63, 64). Следует отметить, что манипуляции с DDR не уникальны для ВИЧ.Скорее, это общая патогенная стратегия, широко используемая на стыке хозяев как с бактериями, так и с вирусами, которая может способствовать репликации патогенов и патогенезу (65). Вирус герпеса саркомы Капоши, например, кодирует белок (связанный с латентностью ядерный антиген или LANA), который изолирует Rad50, Mre11 и NBS1, все члены комплекса MRN активатора передачи сигналов DDR, чтобы предотвратить цитоплазматическое восприятие вирусной ДНК и активацию врожденного иммунитета (66 ). Другой пример вирусного нарушения пути DDR включает мышиный γ-герпесвирус, который специфически кодирует orf36, роль которого заключается в индукции ATM-зависимого фосфорилирования DDR и h3AX (67).В отсутствие активации orf36 или ATM репликация вируса ослабляется, что указывает на роль DDR в облегчении репликации вируса (67). В целом очевидно, что Vpr использует DCAF ^CRL4 для индукции DDR с потенциально разными результатами в разных популяциях клеток. Что остается неясным, так это то, как активация DDR и взаимодействие Vpr с белками репарации ДНК позволяет вирусам уклоняться от иммунного обнаружения в миелоидных клетках. Поскольку кинетика обратной транскрипции ВИЧ-1 в миелоидных клетках относительно медленная, есть соблазн предположить, что манипулирование различными путями DDR является консервативной стратегией лентивирусных аллелей Vpr приматов для преодоления преждевременной репарации вирусных промежуточных продуктов обратной транскрипции хозяином (63). , хотя окончательные доказательства этой гипотезы отсутствуют.Скорее всего, активация DDR способствует нескольким дискретным стадиям жизненного цикла вируса. Например, Vpr может индуцировать DDR через пути ATM и ATR (24, 68). Неразрешенная активность ATM может привести к активации NF-κB (69) и увеличению выработки воспалительных цитокинов, таких как IL-6, оба из которых могут привести к усиленной экспрессии вирусных генов и макрофагозависимой передаче ВИЧ-1 к CD4 + T-клеткам ( 70).

Функции Vpr в транскрипционной депрепрессии

Улучшение транскрипции

Предыдущая работа нашей группы показала постинтеграционный дефект в дендритных клетках, происходящих из моноцитов (MDDC), инфицированных Vpr-дефицитным ВИЧ-1 (19).Инфекции в отсутствие Vpr, ассоциированного с вирионом, характеризовались низкой провирусной транскрипцией, несмотря на аналогичные уровни интеграции, и снижением инфицирования CD4 + Т-клеток в совместных культурах (19). Этот дефект зависит от связывания Vpr с DCAF ^CRL4 , поскольку он полностью устраняется при инфицировании мутантами Vpr (Q65R или H71R), лишенными взаимодействий DCAF ^CRL4 . Следует отметить, что многие вирусы, помимо ВИЧ-1, в первую очередь вирус гепатита B, также могут манипулировать убиквитинлигазой E3 DCAF ^CRL4 для усиления транскрипции (71).Хотя механизм Vpr-опосредованного усиления транскрипции ВИЧ-1 остается неясным, предыдущие исследования показали, что Vpr-опосредованная деградация HDAC (38) и членов комплекса ремоделирования хроматина NuRD (72) может усиливать транскрипцию в глобальном масштабе. Кроме того, DCAF ^CRL4 также играет хорошо известную роль в деградации репрессора транскрипции, ATF3, который необходим для коррекции УФ-повреждений (73). Это объяснение не является удовлетворительным, учитывая зависимость усиления транскрипции от типа клеток.Разложен или изолирован специфический для MDDC репрессор / активатор, остается неизвестным и требует дальнейшего исследования.

ТЕТ2

Недавно было показано, что члены семейства TET ДНК-диоксигеназ разлагаются зависимым образом от Vpr-DCAF ^CRL4 (70). В миелоидных клетках TET2 естественно моноубиквитинируется. N-терминальное моноубиквитилирование TET2 делает возможным эффективное связывание с хроматином и последующее задействование аппарата ремоделирования хроматина и факторов транскрипции.Однако в присутствии Vpr TET2 быстро полиубиквитинируется в сайте, независимом от его природного сайта моноубиквитилирования, и подвергается DCAF ^CRL4 -зависимой протеасомной деградации (70). Это актуально для миелоидных клеток, поскольку TET2 является вышестоящим супрессором экспрессии IL-6. TET2 рекрутирует HDAC1 и HDAC2 на промотор IL-6, тем самым подавляя транскрипцию IL-6. Важно отметить, что в макрофагах, происходящих из моноцитов, и в линии моноцитарных клеток THP-1 отсутствие Vpr-опосредованной деградации TET2 было связано со сниженным высвобождением вирусных частиц и более медленным распространением инфекции ВИЧ-1.После нокаута TET2 различия в инфекции между Vpr-компетентными и Vpr-дефицитными вирусами были потеряны. Поскольку IL-6 долгое время считался усилителем транскрипции ВИЧ в моноцитах (70, 74–76), эти данные дополнительно наводят на мысль о прямой связи между Vpr, деградацией TET2 и устойчивым продуцированием IL-6, что может привести к повышенная эффективность распространения вируса от миелоидных клеток к CD4 + Т-клеткам.

Эпигенетическая регуляция провируса

До недавнего времени не было известно, существуют ли внутренние механизмы хозяина для ограничения ретровирусной репликации после интеграции.Однако недавние исследования идентифицировали новый метод внутриклеточного ограничения: метод отложения меток метилирования, подавляющего транскрипцию, на провирусных LTR. После обратной транскрипции и интеграции LTR провирусов в гетерохроматине метилируются посредством последовательного рекрутирования HP1, а метилтрансфераза Suv39h2 (77). Триметилированный h4K9 рекрутирует комплекс HUSH (HUman Silencing Hub), состоящий из трех компонентов; ТАСОР, МПП8 и перифилин (78).Хотя комплекс HUSH сам по себе не обладает активностью метилтрансферазы, HUSH рекрутирует метилазу SETDB1, которая индуцирует дальнейшее метилирование h4K9me3 провируса. Примечательно, что shRNA-опосредованный нокдаун каждого сложного белка HUSH восстанавливает экспрессию эндогенного и экзогенного ретровирусного гена, тем самым указывая на важность его четвертичной сборки для репрессии транскрипции (78). Интересно, что TASOR нацелен клонов Vpx SIVmac / HIV-2 для DCAF ^CRL4 -опосредованного полиубиквитинирования и протеасомной деградации, тем самым увеличивая транскрипционную активность провирусов, которая в противном случае была бы подавлена ​​(78-80).В то время как комплекс HUSH может репрессировать транскрипцию интегрированного LTR ВИЧ-1 (78, 80, 81), удивительно, что Vpr ВИЧ-1 не нацеливается на белки комплекса HUSH для деградации (79). Однако было показано, что множественные аллели Vpr от лентивирусов предков приматов к ВИЧ-1, включая аллели, происходящие от SIV _AGM , SIV _MUS2 и SIV _SAB , предотвращают опосредованное HUSH молчание (79, 80). Эти исследования знаменуют начало исследований антагонизма Vpx / Vpr противовирусных белков хозяина на уровне провирусной ДНК.Хотя HUSH-опосредованное подавление транскрипции не является специфическим для миелоида противовирусным механизмом, комплекс HUSH и связанные с ним фасилитаторы активны в миелоидных клонах. Недавние исследования в литературе предоставляют доказательства эпигенетического контроля провоспалительных цитокиновых ответов в макрофагах (82, 83). Например, гистоновые метилтрансферазы, SETDB1 и Smyd2, сильно подавляют TLR4-опосредованную индукцию продукции IL-6 и TNFα, а мыши с макрофаг-специфическим дефицитом SetDB1 гиперчувствительны к провокации эндотоксином (82).Хотя антагонизм комплекса HUSH не был приписан Vpr ВИЧ-1, подавление транскрипции LTR ВИЧ-1 в MDDC в отсутствие Vpr (19) предполагает существование дополнительных механизмов внутренней репрессии транскрипции миелоидными клетками, на которые нацелены ВИЧ-1 Впр.

Дайсер и процессинг miRNA

Модуляция путей РНК-интерференции (RNAi) и микроРНК (miRNA) является неотъемлемым средством, с помощью которого патогены узурпируют функции хозяина в свою пользу (84, 85).В частности, давно известно, что микроРНК играют роль в репликации ВИЧ во многих популяциях клеток. Например, miR-29a участвует в подавлении уровней мРНК ВИЧ посредством связывания с 3′-UTR РНК ВИЧ и последующего прикрепления к белкам P-тельца и комплексам RISC (86). Дайсер необходим для обработки субстратов пре-миРНК, чтобы выявить двухцепочечный комплекс миРНК, который затем связывается с комплексом RISC и подавляет экспрессию целевой мРНК либо посредством ингибирования трансляции, либо посредством деградации мРНК (87).Недавние исследования также продемонстрировали способность miRNA отрицательно регулировать провоспалительные реакции в макрофагах путем ограничения ремоделирования хроматина и усиления транскрипционного молчания промоторов выбранных воспалительных генов (88). Интересно, что Dicer был идентифицирован в комплексе с Vpr-DCAF ^CRL4 до его деградации и истощения Dicer в инфицированных MDM, как было показано, увеличивает репликацию вируса с помощью неизвестных механизмов (89). Мы полагаем, что Vpr-Dicer-зависимая модуляция экспрессии выбранной miRNA может вносить вклад в дерепрессию воспалительных реакций.Следует отметить, что Vpr-опосредованное истощение Dicer также было показано в CD4 + Т-клетках и, как таковое, не является миелоид-специфическим антагонистом врожденной рестрикции (89). Роль деградации Dicer еще предстоит полностью понять, особенно в связи с расширением исследований функции miRNA и RNAi в патогенезе ВИЧ (90).

DCAF

Обращение с конвертами

Миелоидные клетки часто населяют ткани слизистых оболочек и, как таковые, способны распространять ВИЧ с периферии к участкам, где в большом количестве находятся активированные CD4 + Т-клетки.Макрофаги и дендритные клетки способны переносить вирус через цис- или транс-инфекцию. Оба метода способствуют концентрации вирионов в инфекционном синапсе и тем самым значительно увеличивают вероятность заражения CD4 + Т-клетками (9, 91, 92). Два исследования изучали роль Vpr в концентрации и доставке вируса в вирусологический синапс. Оба этих исследования показывают, что в отсутствие Vpr, Env-положительные вирионы доставляются в лизосомы для деградации, тем самым снижая эффективность распространения макрофагов для CD4 + T-клеточного вируса при низкой множественности инфекции (93, 94).Напротив, наши исследования того, способствует ли Vpr уклонению от этого Env-зависимого снижения высвобождения вируса в других типах клеток, таких как MDDC, не дали аналогичных результатов (19), предполагая, что влияние Vpr на экспрессию Env может быть ограничено до специфические типы клеток и не всегда наблюдаются.

IFN типа I и провоспалительные реакции

Появляется все больше свидетельств того, что Vpr модулирует иммунный ответ миелоидных клеток, способствуя репликации и распространению вируса по всему хозяину.Ранние исследования предполагали возможный дефект активации MDM и MDDC при лечении рекомбинантным Vpr (95). Этот дефект характеризовался низкой экспрессией CD33 на поверхности, плохой активацией CD80 / 86 и нарушенной презентацией антигена активированным CD4 + Т-клеткам (95). В отличие от исследований, в которых использовалось экзогенное добавление рекомбинантного Vpr, преобладали исследования, изучающие роль Vpr в контексте вирусной инфекции. Например, de novo экспрессия Vpr в продуктивно инфицированных MDDC индуцировала продукцию провоспалительных цитокинов (TNF-α, IL-6 и IL-8) (70, 96, 97).Предыдущая работа нашей группы показала усиление провирусной транскрипции в MDDC в присутствии Vpr (19). Другие исследования аналогичным образом показали роль Vpr в транскрипции провирусов. Лю и др. показали, что Vpr изменяет доступность гетеродимера NF-κB p50-p65 и AP1 (98), оба из которых необходимы для инициации транскрипции ВИЧ с 5′-LTR (99, 100) и экспрессии провоспалительных цитокинов. В этом исследовании было показано, что Vpr облегчает полиубиквитинирование и последующее фосфорилирование (активацию) TAK1, вышестоящего регулятора NF-κB и AP1 (98).Прерывание фосфорилирования TAK1 и, таким образом, ингибирование его активации, значительно снижает провирусную транскрипцию (98).

И наше исследование (19), и работа, показывающая Vpr-опосредованную модификацию TAK1 (98), важны в свете недавней идентификации нового пути обнаружения вирусов: такого, в котором хозяин, зондирующий de novo , экспрессирует интрон-содержащий ВИЧ. -1 РНК (icRNA ВИЧ) в MDM и MDDC приводит к экспрессии ISG и продукции провоспалительных хемокинов и цитокинов, включая IP-10 и IL-15 (101).IP-10 представляет собой воспалительный хемокин и лиганд рецептора CXCR3 (102), в то время как IL-15 является цитокином γ-цепи, критическим для пролиферации и гомеостаза Т-клеток (103). CXCR3 экспрессируется на активированных CD4 + Т-клетках, и, таким образом, секреция IP-10 продуктивно инфицированными миелоидными клетками может привести к дополнительному привлечению чувствительных к вирусу клеток в сайты репликации вируса в периферических тканях. Кроме того, воздействие IL-15 может привести к фосфорилированию SAMHD1 и инактивации его активности dNTPase, тем самым снимая ограничения на репликацию вируса в покоящихся CD4 + Т-клетках (104).Интересно, что ингибитор TAK1 снижает продукцию IP-10 из макрофагов, инфицированных ВИЧ-1 (101). Таким образом, в этой модели Vpr-зависимая усиленная провирусная транскрипция потенциально увеличивает пул вирусных icRNA, подверженных внутреннему иммунному восприятию клеток, что приводит к установлению провоспалительного состояния и усилению распространения вируса.

Следует отметить, что увеличение вирусной транскрипции в миелоидных клетках является палкой о двух концах для ВИЧ, поскольку также происходит индукция экспрессии ISG и установление предполагаемого антивирусного состояния.Хотя механизм восприятия нуклеиновой кислоты, ответственный за обнаружение icRNA ВИЧ, еще не определен, Vpr может блокировать фосфорилирование и ядерную транслокацию фактора регуляции интерферона 3 (IRF3), индуцируя убиквитинирование и протеосомную деградацию IRF3, хотя это было показано только для CD4 +. Линии Т-клеток (105). Кроме того, было показано, что Vpr связывается с TBK1 в миелоидных клетках и предотвращает его фосфорилирование, тем самым предотвращая индукцию продукции IFN типа I (106). Таким образом, мы утверждаем, что Vpr может действовать, способствуя NF-κB-зависимым провоспалительным ответам, одновременно способствуя подавлению индукции противовирусной защиты хозяина.Кроме того, индукция ISG, таких как CD169, в MDM и MDDC при ощущении хозяином icRNA ВИЧ в миелоидных клетках (101) может еще больше склонить чашу весов к усиленному распространению вируса, а не к ограничению вируса. Например, индуцированная экспрессия CD169 на ВИЧ-инфицированных макрофагах и дендритных клетках может способствовать передаче CD4 + Т-клеток от клетки к клетке через инфекционные синапсы (101, 107, 108). Вместе эти исследования указывают на роль Vpr как белка, который тщательно управляет множеством вирусных сенсорных систем, чтобы вызвать рекрутирование дополнительных клеточных мишеней вируса, избегая при этом противовирусного иммунитета.

Заключение

Очевидно, что Vpr играет важную роль в инфицировании миелоидных клеток (см. Рисунок 1). Ряд тканевых макрофагов, таких как микроглия, клетки Купфера, альвеолярные, кишечные, тестикулярные и вагинальные макрофаги, содержат провирусную ДНК (109–113), а тканевые макрофаги, по оценкам, компрометируют до 4% инфицированных клеток vivo (114) и, что важно, может оставаться устойчиво инфицированным ВИЧ-1 даже в присутствии КАРТ (109–112, 115).Возможно, что Vpr-опосредованная DDR активирует провоспалительное состояние, которое способствует созданию резидентного в тканях резервуара миелоидных клеток, в результате чего вирус эффективно распространяется благодаря устойчивому производству вирионов и усилению межклеточных контактов между ВИЧ-инфицированными миелоидными клетками. клетки и CD4 + Т-клетки. Таким образом, инфекция миелоидных клеток является мостом между относительно враждебными участками заражения вирусом (в первую очередь, периферическими тканями слизистой оболочки) и ключевой мишенью ВИЧ; CD4 + Т-клетки.Кажется вероятным, что истинная ценность Vpr in vivo заключается в его универсальности, позволяющей избежать вирусного ограничения как до, так и после интеграции в миелоидные клетки. В будущих исследованиях необходимо будет рассмотреть относительную важность каждой из известных функций Vpr in vivo .

Рисунок 1 . Роль Vpr в инфицировании миелоидных клеток. Сводка множественных функций, которые Vpr играет в миелоидных клетках, от усиления транскрипции и индукции DDR до секреции провоспалительных цитокинов.Красным цветом показаны процессы, в которых Vpr был непосредственно исследован.

Авторские взносы

Все перечисленные авторы внесли существенный, прямой и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее к публикации.

Финансирование

Эта работа была поддержана грантами NIH R01AI064099, P30AI042853 и R01AG060890 (SG).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

2. Баррето-де-Соуза В., Аракелян А., Марголис Л., Ванпуй С. Передача ВИЧ-1 вагинальным путем: внеклеточный или связанный с клетками вирус? Am J Reproduc Immunol. (2014) 71: 589–99. DOI: 10.1111 / aji.12240

CrossRef Полный текст | Google Scholar

3. Бургенер А., Макгоуэн И., Клатт Н.Р. Взаимодействие ВИЧ и слизистого барьера: последствия для передачи и патогенеза. Курр Опин Иммунол . (2015) 36: 22–30. DOI: 10.1016 / j.coi.2015.06.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

4. Пена-Круз В., Агосто Л.М., Акияма Х., Олсон А., Моро И., Ларрие Дж. Р. и др. ВИЧ-1 реплицируется и сохраняется в эпителиальных дендритных клетках влагалища. Дж. Клин Инвест . (2018) 128: 3439–44. DOI: 10.1172 / JCI98943

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

5. Родригес-Гарсия М., Шен З., Барр Ф. Д., Бош А. В., Акерман М. Е., Каппес Дж. К. и др. Дендритные клетки женского репродуктивного тракта человека быстро захватывают ВИЧ и реагируют на него. Иммунол слизистой оболочки . (2017) 10: 531–44. DOI: 10,1038 / mi.2016.72

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

7. Peressin M, Proust A, Schmidt S, Su B, Lambotin M, Biedma ME, et al. Эффективный перенос ВИЧ-1 в транс- и цис-форме от дендритных клеток Лангерганса и макрофагов к аутологичным Т-лимфоцитам. СПИД . (2014) 28: 667–77. DOI: 10.1097 / QAD.0000000000000193

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

8.Турвилл С.Г., Сантос Дж. Дж., Фрэнк И., Кэмерон ПУ, Уилкинсон Дж., Миранда-Саксена М. и др. Поглощение вируса иммунодефицита, оборот и двухфазный перенос в дендритных клетках человека. Кровь . (2004) 103: 2170–9. DOI: 10.1182 / кровь-2003-09-3129

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Грецка К., Хао С., Гершевска М., Свансон С.К., Кесик-Бродацка М., Шривастава С. и др. Vpx снимает подавление ВИЧ-1-инфекции макрофагов, опосредованной белком SAMHD1. Природа . (2011) 474: 658–61. DOI: 10.1038 / nature10195

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Laguette N, Sobhian B., Casartelli N, Ringeard M, Chable-Bessia C., Ségéral E, et al. SAMHD1 представляет собой специфический для дендритных и миелоидных клеток фактор рестрикции ВИЧ-1, которому противодействует Vpx. Природа . (2011) 474: 654–7. DOI: 10.1038 / nature10117

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Шихи А.М., Гаддис, Северная Каролина, Чой Д.Д., Малим М.Х.Выделение человеческого гена, который подавляет инфекцию ВИЧ-1 и подавляется вирусным белком Vif. Природа . (2002) 418: 646–50. DOI: 10.1038 / nature00939

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Селиг Л., Пейдж Дж. К., Танчу В., Превераль С., Берлиоз-Торрент С., Лю LX и др. Взаимодействие с доменом p6 предшественника gag опосредует включение в вирионы белков Vpr и Vpx из лентивирусов приматов. Дж. Вирол . (1999) 73: 592–600.

PubMed Аннотация | Google Scholar

15. Пакстон В., Коннор Р.И., Ландау Н.Р. Включение Vpr в вирионы вируса иммунодефицита человека типа 1: потребность в области p6 gag и мутационного анализа. J Virol. (1993) 67: 7229–37.

PubMed Аннотация | Google Scholar

16. Кэмпбелл Б.Дж., Хирш В.М. Vpr вируса обезьяньего иммунодефицита африканских зеленых мартышек необходим для репликации в макрофагах и лимфоцитах макак. Дж. Вирол .(1997) 71: 5593–602.

PubMed Аннотация | Google Scholar

17. Коннор Р.И., Чен Б.К., Чхве С., Ландау Н.Р. Vpr необходим для эффективной репликации вируса иммунодефицита человека типа 1 в мононуклеарных фагоцитах. Вирусология . (1995) 206: 935–44. DOI: 10.1006 / viro.1995.1016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Экштейн Д.А., Шерман М.П., ​​Пенн М.Л., Чин П.С., Грин В.С., Голдсмит М.А. Vpr ВИЧ-1 увеличивает вирусную нагрузку, облегчая инфицирование тканевых макрофагов, но не деля CD4 + Т-клетки. J Exp Med . (2001) 194: 1407–19. DOI: 10.1084 / jem.194.10.1407

CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Миллер С.М., Акияма Х., Агосто Л.М., Эмери А., Эттингер С.Р., Сванстром Р.И. и др. Связанный с вирионом Vpr снижает постинтеграционную блокаду ВИЧ-1 инфекции дендритных клеток. Дж. Вирол . (2017) 91: e00051-17. DOI: 10.1128 / JVI.00051-17

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Ланг SMM, Вигер С., Шталь-Хенниг С., Кулибали Дж., Хунсманн Дж., Мюллер Х. и др.Важность Vpr для заражения макак-резусов вирусом иммунодефицита обезьян. Дж. Вирол . (1993) 67: 902–12.

PubMed Аннотация | Google Scholar

21. Хох Дж. С. М., Ланг М., Вигер С., Шталь-Хенниг С., Кулибали Ю., Диттмер Дж. И др. Мутант с делецией vpr вируса иммунодефицита обезьян вызывает СПИД у макак-резусов. Дж. Вирол . (1995) 69: 4807–13.

PubMed Аннотация | Google Scholar

22. Бомонт Т., ван Нуэнен А., Броерсен С., Блаттнер В.А., Лукашов В.В., Шуйтмейкер Х.Обращение вируса иммунодефицита человека типа 1 IIIB к фенотипу, устойчивому к нейтрализации, у случайно инфицированного лабораторного работника с прогрессирующим клиническим течением. Дж. Вирол . (2001) 75: 2246–52. DOI: 10.1128 / JVI.75.5.2246-2252.2001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

23. Goh WC, Rogel ME, Kinsey CM, Michael SF, Fultz PN, Nowak MA, et al. Vpr ВИЧ-1 увеличивает экспрессию вируса путем манипулирования клеточным циклом: механизм отбора Vpr in vivo . Нат Мед . (1998) 4:65. DOI: 10.1038 / nm0198-065

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Рошаль М., Ким Б., Чжу И., Нгием П., Планеллес В. Активация ATR-опосредованного ответа на повреждение ДНК вирусным белком ВИЧ-1 R. J Biol Chem . (2003) 278: 25879–86. DOI: 10.1074 / jbc.M303948200

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Гуммулуру С., Эмерман М. Клеточный цикл и Vpr-опосредованная регуляция экспрессии вируса иммунодефицита человека типа 1 в первичных и трансформированных Т-клеточных линиях. Дж. Вирол . (1999) 73: 5422–30.

PubMed Аннотация | Google Scholar

26. Yedavalli VR, Chappey C, Ahmad N. Поддержание неповрежденного гена vpr вируса иммунодефицита человека типа 1 после передачи от матери ребенку. Дж. Вирол . (1998) 72: 6937–43.

PubMed Аннотация | Google Scholar

28. Planelles V, Jowett JB, Li QX, Xie Y, Hahn B., Chen IS. Vpr-индуцированная остановка клеточного цикла консервативна среди лентивирусов приматов. Дж. Вирол .(1996) 70: 2516–24.

PubMed Аннотация | Google Scholar

29. Stivahtis GL, Soares MA, Vodicka MA, Hahn BH, Emerman M. Сохранение и специфичность хозяина Vpr-опосредованной остановки клеточного цикла предполагают фундаментальную роль в эволюции и биологии лентивируса приматов. Дж. Вирол . (1997) 71: 4331–8.

PubMed Аннотация | Google Scholar

30. Фрегосо О.И., Ан Дж., Ван С., Меренс Дж., Сковронски Дж., Эмерман М. Эволюционное переключение специфичности Vpx / Vpr приводит к дивергентному распознаванию фактора рестрикции SAMHD1. PLoS Патог . (2013) 9: e1003496. DOI: 10.1371 / journal.ppat.1003496

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31. Лим ES, Fregoso OI, McCoy CO, Matsen FA, Malik HS, Emerman M. Способность лентивирусов приматов расщеплять фактор рестрикции моноцитов SAMHD1 предшествовала рождению вирусного вспомогательного белка Vpx. Клеточный микроб-хозяин . (2012) 11: 194–204. DOI: 10.1016 / j.chom.2012.01.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32.Baldauf HM, Pan X, Erikson E, Schmidt S, Daddacha W., Burggraf M, et al. SAMHD1 ограничивает инфекцию ВИЧ-1 в покоящихся CD4 (+) Т-клетках. Нат Мед . (2012) 18: 1682–7. DOI: 10,1038 / нм.2964

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Гужон С., Арфи В., Пертел Т., Любан Дж., Лиенард Дж., Ригал Д. и др. Характеристика функции Vpx вируса иммунодефицита обезьян SIVSM / вируса иммунодефицита человека 2 типа в миелоидных клетках человека. Дж. Вирол . (2008) 82: 12335–45.DOI: 10.1128 / JVI.01181-08

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

34. Lahouassa H, Daddacha W., Hofmann H, Ayinde D, Logue EC, Dragin L, et al. SAMHD1 ограничивает репликацию вируса иммунодефицита человека типа 1 за счет истощения внутриклеточного пула дезоксинуклеозидтрифосфатов. Нат Иммунол . (2012) 13: 223–8. DOI: 10.1038 / ni.2236

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Descours B, Cribier A, Chable-Bessia C, Ayinde D, Rice G, Crow Y и др.SAMHD1 ограничивает обратную транскрипцию ВИЧ-1 в покоящихся CD4 (+) Т-клетках, Retrovirology . (2012) 9:87. DOI: 10.1186 / 1742-4690-9-87

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

36. Hofmann H, Logue EC, Bloch N, Daddacha W., Polsky SB, Schultz ML, et al. Дополнительный лентивирусный белок Vpx нацелен на деградацию SAMHD1 в ядре. Дж. Вирол . (2012) 86: 12552–60. DOI: 10.1128 / JVI.01657-12

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

37.Белзил Дж. П., Ричард Дж., Ружо Н., Сяо Ю., Коэн Э. А.. Vpr ВИЧ-1 индуцирует K48-связанное полиубиквитинирование и протеасомную деградацию целевых клеточных белков, чтобы активировать ATR и способствовать остановке G2. Дж. Вирол . (2010) 84: 3320–30. DOI: 10.1128 / JVI.02590-09

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

38. Romani B, Baygloo NS, Hamidi-Fard M, Aghasadeghi MR, Allahbakhshi E. Белок Vpr ВИЧ-1 индуцирует протеасомную деградацию ассоциированных с хроматином HDAC класса I для преодоления латентной инфекции макрофагов. Дж. Биол. Хим. . (2016) 291: 2696–711. DOI: 10.1074 / jbc.M115.689018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Schröfelbauer B, Yu Q, Zeitlin SG, Landau NR. Vpr вируса иммунодефицита человека типа 1 индуцирует деградацию урацил-ДНК гликозилаз UNG и SMUG. Дж. Вирол . (2005) 79: 10978–87. DOI: 10.1128 / JVI.79.17.10978-10987.2005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

40. Уэно Ф., Шиота Х., Мияура М., Йошида А., Сакураи А., Тацуки Дж. И др.Белки Vpx и Vpr ВИЧ-2 регулируют вирусную инфекционность посредством особого механизма в лимфоцитарных клетках. Микробы заражают . (2003) 5: 387–95. DOI: 10.1016 / S1286-4579 (03) 00042-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Ван Х, Го Х, Су Дж, Жуй Й, Чжэн В., Гао В. и др. Ингибирование Vpx-опосредованной деградации фактора транскрипции SAMHD1 и Vpr-хеликазы хозяина путем селективного нарушения сборки вирусной CRL4 (DCAF1) E3 убиквитинлигазы. Дж. Вирол . (2017) 91: e00225-17 DOI: 10.1128 / JVI.00225-17

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44. Wu Y, Zhou X, Barnes CO, DeLucia M, Cohen AE, Gronenborn AM, et al. Кристаллическая структура DDB1-DCAF1-Vpr-UNG2 показывает, как Vpr ВИЧ-1 направляет человеческий UNG2 к разрушению. Нат Струк Мол Биол . (2016) 23: 933–40. DOI: 10.1038 / nsmb.3284

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Чжао Л.Дж., Мукерджи С., Нараян О.Биохимический механизм функции Vpr ВИЧ-I. Специфическое взаимодействие с клеточным белком. Дж. Биол. Хим. . (1994) 269: 15577–82.

PubMed Аннотация | Google Scholar

46. Грецка К., Хао Ц., Шун М. – Ц., Каур С., Свансон С. К., Флоренс Л. и др. ВИЧ-1 и ВИЧ-2 проявляют различные взаимодействия с белками репарации ДНК HLTF и UNG2. Труды Национальной академии наук . (2016) 113, E3921 – E30. DOI: 10.1073 / pnas.1605023113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

47.Laguette N, Brégnard C, Hue P, Basbous J, Yatim A, Larroque M и др. Преждевременная активация комплекса SLX4 с помощью Vpr способствует остановке G2 / M и уходу от врожденного иммунного восприятия. Ячейка . (2014) 156: 134–45. DOI: 10.1016 / j.cell.2013.12.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

48. Lahouassa H, Blondot ML, Chauveau L, Chougui G, Morel M, Leduc M, et al. Vpr ВИЧ-1 разрушает ДНК-транслоказу HLTF в Т-клетках и макрофагах. Труды Национальной академии наук .(2016) 113: 5311–6. DOI: 10.1073 / pnas.1600485113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

49. Янь Дж., Шун М.К., Хао С., Чжан Й., Цянь Дж., Хрека К. и др. (2018). Vpr ВИЧ-1 перепрограммирует CLR4 ^DCAF1 Убиквитинлигазу E3 для противодействия ограничению инфекции ВИЧ-1, опосредованной экзонуклеазой 1. мБио. 9 . DOI: 10.1128 / mBio.01732-18

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

50. Чжоу X, ДеЛусия М., Ан Дж.SLX4-SLX1, независимое от белка подавление белка MUS81-EME1 вирусным белком R (Vpr) ВИЧ-1. Журнал биологической химии . (2016) 291: 16936–47. DOI: 10.1074 / jbc.M116.721183

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

51. Rouzic EL, Belaïdouni N, Estrabaud E, Morel M, Rain J-C, Transy C., et al. (2007). Vpr ВИЧ1 останавливает клеточный цикл, рекрутируя DCAF1 / VprBP. рецептор убиквитинлигазы Cul4-DDB1. Cell Cycle , 6: 182–188.DOI: 10.4161 / cc.6.2.3732

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

52. Жако Дж., Ле Рузик Э, Майду-Пиндара П., Мэйзи М., Лефрер Дж. Дж., Данелуцци В. и др. (2009). Характеристика молекулярных детерминант первичных белков Vpr ВИЧ-1: влияние замен Q65R и R77Q на функции Vpr. PLOS ONE . 4: e7514. DOI: 10.1371 / journal.pone.0007514

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

53.Hansen EC, Ransom M, Hesselberth JR, Hosmane NN, Capoferri AA, Bruner KM и др. Различная судьба урацилированной ДНК ВИЧ-1 при инфицировании клеток миелоидной линии. eLife . (2016) 5: e18447. DOI: 10.7554 / eLife.18447

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

54. Кеннеди Е.М., Даддача В., Слейтер Р., Гавеньяно С., Фроментин Е., Схинази Р.Ф. и др. Обильный неканонический dUTP, обнаруженный в первичных макрофагах человека, способствует его частому включению обратной транскриптазой ВИЧ-1. Дж. Биол. Хим. . (2011) 286: 25047–55. DOI: 10.1074 / jbc.M111.234047

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

55. Ланжевен С., Майду-Пейндара П., Аас П.А., Жако Г., Оттерлей М., Слуппхауг Г. и др. Vpr вируса иммунодефицита человека типа 1 модулирует клеточную экспрессию UNG2 посредством отрицательного транскрипционного эффекта. Дж. Вирол . (2009) 83: 10256–63. DOI: 10.1128 / JVI.02654-08

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

56.Weil AF, Ghosh D, Zhou Y, Seiple L, McMahon MA, Spivak AM и др. Урацил-ДНК-гликозилаза инициирует деградацию кДНК ВИЧ-1, содержащей неправильно включенный dUTP, и предотвращает интеграцию вируса. Труды Национальной академии наук . (2013) 110: E448 – E57. DOI: 10.1073 / pnas.1219702110

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

57. Ан Дж., Ву Т., Новинце З., Герреро-Санторо Дж., Рапик-Отрин В., Гроненборн А.М. Vpr ВИЧ-1 загружает урацил-ДНК-гликозилазу-2 на DCAF1, субъединицу распознавания субстрата убиквитинлигазы Cullin 4A-RING E3 для протеасомозависимой деградации. Журнал биологической химии . (2010) 285: 37333–41. DOI: 10.1074 / jbc.M110.133181

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

58. Бергер Г., Лоуренс М., Хью С., Нил С.Дж. (2014). Остановка клеточного цикла G2 / M коррелирует с взаимодействием лентивируса Vpr приматов с комплексом SLX4. Дж. Вирол . 89: 230–240. DOI: 10.1128 / JVI.02307-14

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

59. Фрегосо О.И., Эмерман М.(2016). Активация ответа на повреждение ДНК является консервативной функцией Vpr ВИЧ-1 и ВИЧ-2, которая не зависит от рекрутирования SLX4. мБио.7 . DOI: 10.1128 / mBio.01433-16

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

60. Гринвуд Э.Д., Уильямсон Дж. С., Сенкевич А., Наамати А., Матесон, штат Нью-Джерси, Ленер П. Дж.. Беспорядочное нацеливание на клеточные белки с помощью Vpr управляет протеомным ремоделированием системного уровня при ВИЧ-1-инфекции. Cell Rep. (2019) 27: 1579–96e7.DOI: 10.1016 / j.celrep.2019.04.025

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

61. Achar YJ, Balogh D, Haracska L. Скоординированное ремоделирование белка и ДНК человеческим HLTF на остановленной репликационной вилке. Proc Natl Acad Sci USA . (2011) 108: 14073–8. DOI: 10.1073 / pnas.1101951108

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

62. Кейджерс Г., Бакула Д., Петр М.А., Мадсен НГК, Теклу А., Мкртчян Г. и др. Регуляторные функции экзонуклеазы 1 человека (EXO1) в репликации ДНК с предполагаемой ролью при раке. Int J Mol Sci. (2018) 20:74. DOI: 10.3390 / ijms20010074

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

66. Мариджио Дж., Кох С., Чжан Дж., Вайднер-Глунде М., Рукерт Дж., Кати С. и др. Ядерный антиген, связанный с латентностью вируса герпеса саркомы Капоши (KSHV) (LANA), привлекает компоненты комплекса репарации MRN (Mre11-Rad50-NBS1) для модуляции сигнального пути врожденного иммунитета и вирусной латентности. PLoS Патог . (2017) 13: e1006335. DOI: 10,1371 / журнал.ppat.1006335

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

67. Тараканова В.Л., Леунг-Пинеда В., Хван С., Ян К.В., Мататалл К., Бассон М. и др. Гамма-герпесвирусная киназа активно инициирует ответ на повреждение ДНК, индуцируя фосфорилирование h3AX, чтобы способствовать репликации вируса. Клеточный микроб-хозяин . (2007) 1: 275–86. DOI: 10.1016 / j.chom.2007.05.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

68. Накай-Мураками К., Шимура М., Киномото М., Такидзава Ю., Токунага К., Тагучи Т. и др.Vpr ВИЧ-1 индуцирует ATM-зависимый клеточный сигнал с усиленной гомологичной рекомбинацией. Онкоген . (2007) 26: 477–86. DOI: 10.1038 / sj.onc.1209831

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

69. Wu ZH, Shi Y, Tibbetts RS, Miyamoto S. Молекулярная связь между киназой ATM и передачей сигналов NF-kappaB в ответ на генотоксические стимулы. Наука . (2006) 311: 1141–6. DOI: 10.1126 / science.1121513

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

70.Lv L, Wang Q, Xu Y, Tsao LC, Nakagawa T., Guo H, et al. Vpr нацелен на TET2 для деградации лигазой CRL4VprBP E3 для поддержания экспрессии IL-6 и усиления репликации ВИЧ-1. Клетка Мол . (2018) 70: 961–70.e5. DOI: 10.1016 / j.molcel.2018.05.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

71. van Breugel PC, Robert EI, Mueller H, Decorsière A, Zoulim F, Hantz O, et al. Белок X вируса гепатита B стимулирует экспрессию генов избирательно из внехромосомных ДНК-матриц. Гепатология . (2012) 56: 2116–24. DOI: 10.1002 / hep.25928

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

72. Maudet C, Sourisce A, Dragin L, Lahouassa H, Rain J-C, Bouaziz S, et al. Vpr ВИЧ-1 индуцирует деградацию ZIP и sZIP, адаптеров комплекса ремоделирования хроматина NuRD, путем захвата DCAF1 / VprBP. PLOS ONE . (2013) 8: e77320. DOI: 10.1371 / journal.pone.0077320

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

73.Епанчинцев А., Костанцо Ф., Раушендорф М.А., Капуто М., Йе Т, Доннио Л.М. и др. Белки А и В синдрома Кокейнса регулируют остановку транскрипции после генотоксического стресса, способствуя деградации ATF3. Клетка Мол . (2017) 68: 1054–66.e6. DOI: 10.1016 / j.molcel.2017.11.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

74. Поли Г., Бресслер П., Кинтер А., Ду Е., Тиммер В. К., Рабсон А. и др. Интерлейкин 6 индуцирует экспрессию вируса иммунодефицита человека в инфицированных моноцитарных клетках в одиночку и в синергии с фактором некроза опухоли альфа за счет транскрипционных и посттранскрипционных механизмов. J Exp Med . (1990) 172: 151–8. DOI: 10.1084 / jem.172.1.151

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

75. Weissman D, Poli G, Fauci AS. Интерлейкин 10 блокирует репликацию ВИЧ в макрофагах, подавляя аутокринную петлю фактора некроза опухоли α и индукцию интерлейкина 6 вируса. Ретровирусы AIDS Res Hum . (1994) 10: 1199–206. DOI: 10.1089 / помощь.1994.10.1199

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

76.Чжан Ц., Чжао К., Шен Ц., Хань И, Гу И, Ли Х и др. Tet2 необходим для устранения воспаления путем привлечения Hdac2 для специфической репрессии IL-6. Природа . (2015) 525: 389–93. DOI: 10.1038 / nature15252

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

77. Шене Ид, Басюк Е., Лин Ю.Л., Трибуле Р., Кнезевич А., Шабл-Бессия С. и др. Suv39h2 и HP1γ ответственны за опосредованное хроматином подавление транскрипции ВИЧ-1 и латентность после интеграции. EMBO J .(2007) 26: 424–35. DOI: 10.1038 / sj.emboj.7601517

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

78. Часовникарова И.А., Тиммс Р.Т., Матесон Н.Дж., Уолс К., Антробус Р., Гёттгенс Б. и др. ГЕНОВАЯ ТИШИНА. Эпигенетическое молчание с помощью комплекса HUSH опосредует изменение положения в клетках человека. Наука. (2015) 348: 1481–5. DOI: 10.1126 / science.aaa7227

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

79. Chougui G, Munir-Matloob S, Matkovic R, Martin MM, Morel M, Lahouassa H, et al.Вирусный белок X ВИЧ-2 / SIV противодействует репрессорному комплексу HUSH. Нат Микробиол . (2018) 3: 891–7. DOI: 10.1038 / s41564-018-0179-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

80. Юрковецкий Л., Гуней М.Х., Ким К., Го С.Л., МакКоли С., Дофин А. и др. Белки вируса иммунодефицита приматов Vpx и Vpr противодействуют репрессии транскрипции провирусов комплексом HUSH. Нат Микробиол . (2018) 3: 1354. DOI: 10.1038 / s41564-018-0256-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

82.Хачия Р., Шиихаси Т., Сиракава И., Ивасаки Ю., Мацумура Ю., Оиси Ю. и др. Метилтрансфераза h4K9 Setdb1 регулирует TLR4-опосредованные воспалительные реакции в макрофагах. Научная репутация . (2016) 6: 28845. DOI: 10.1038 / srep28845

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

83. Xu G, Liu G, Xiong S, Liu H, Chen X, Zheng B. Гистонметилтрансфераза Smyd2 является негативным регулятором активации макрофагов, подавляя интерлейкин 6 (IL-6) и фактор некроза опухоли альфа (TNF-alpha ) производство. Дж. Биол. Хим. . (2015) 290: 5414–23. DOI: 10.1074 / jbc.M114.610345

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

84. Трибуле Р., Мари Б., Лин Ю.Л., Шабл-Бессия С., Беннассер Ю., Лебриганд К. и др. Подавление пути сайленсинга микроРНК ВИЧ-1 во время репликации вируса. Наука . (2007) 315: 1579–82. DOI: 10.1126 / science.1136319

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

86. Натанс Р., Чу С.Й., Серкина А.К., Лу С.К., Цао Х., Рана Т.М.Клеточная микроРНК и Р-тельца модулируют взаимодействия хозяин-ВИЧ-1. Клетка Мол . (2009) 34: 696–709. DOI: 10.1016 / j.molcel.2009.06.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

88. Сили Дж. Дж., Бейкер Р. Г., Мохамед Дж., Брунс Т., Хайден М. С., Дешмук С. Д. и др. Индукция врожденной иммунной памяти через нацеливание микроРНК на факторы ремоделирования хроматина. Природа . (2018) 559: 114–9. DOI: 10.1038 / s41586-018-0253-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

89.Кейси Клоков Л., Шарифи Х. Дж., Вен X, Флэгг М., Фуруя А. К., Некорчук М. и др. Белок Vpr ВИЧ-1 нацелен на Dicer эндорибонуклеазы для протеасомной деградации, чтобы усилить инфекцию макрофагов. Вирусология . (2013) 444: 191–202. DOI: 10.1016 / j.virol.2013.06.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

91. Agosto LM, Uchil PD, Mothes W. Передача ВИЧ от клетки к клетке: влияние на патогенез и антиретровирусная терапия. Trends Microbiol .(2015) 23: 289–95. DOI: 10.1016 / j.tim.2015.02.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

92. Гуммулуру С., Пина Рамирес Н.Г., Акияма Х. CD169-зависимая клеточно-ассоциированная передача ВИЧ-1: фактор распространения вируса. J Infect Dis. (2014) 210 (Приложение 3): S641–7. DOI: 10.1093 / infdis / jiu442

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

93. Collins DR, Lubow J, Lukic Z, Mashiba M, Collins KL. Vpr способствует макрофагозависимой ВИЧ-1 инфекции CD4 + Т-лимфоцитов. PLOS Pathog . (2015) 11: e1005054. DOI: 10.1371 / journal.ppat.1005054

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

94. Машиба М, Коллинз Д.Р., Терри В.Х., Коллинз К.Л. Vpr преодолевает специфическое для макрофагов ограничение экспрессии Env ВИЧ-1 и продукции вирионов. Клеточный микроб-хозяин . (2014) 16: 722–35. DOI: 10.1016 / j.chom.2014.10.014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

95. Muthumani K, Hwang DS, Choo AY, Mayilvahanan S, Dayes NS, Thieu KP, et al.ВИЧ-1 Vpr ингибирует созревание и активацию макрофагов и дендритных клеток in vitro. Инт Иммунол . (2005) 17: 103–16. DOI: 10.1093 / intimm / dxh290

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

96. Majumder B, Janket ML, Schafer EA, Schaubert K, Huang XL, Kan-Mitchell J, et al. Vpr вируса иммунодефицита человека 1 типа нарушает созревание дендритных клеток и активацию Т-клеток: последствия для ускользания от вирусного иммунитета. Дж. Вирол . (2005) 79: 7990–8003.DOI: 10.1128 / JVI.79.13.7990-8003.2005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

97. Roux P, Alfieri C, Hrimech M, Cohen EA, Tanner JE. Активация факторов транскрипции NF-κB и NF-IL-6 белком R (Vpr) вируса иммунодефицита человека 1 типа индуцирует экспрессию интерлейкина-8. Дж. Вирол . (2000) 74: 4658–65. DOI: 10.1128 / JVI.74.10.4658-4665.2000

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

98. Лю Р., Линь И, Цзя Р., Гэн Ю., Лян Ц., Тан Дж и др.Vpr ВИЧ-1 стимулирует передачу сигналов NF-kappaB и AP-1, активируя TAK1. Ретровирология . (2014) 11:45. DOI: 10.1186 / 1742-4690-11-45

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

101. Акияма Х., Миллер С.М., Эттингер С.Р., Белкина А.С., Снайдер-Каппионе Дж.Э., Гуммулуру С. Экспрессия РНК, содержащей интрон ВИЧ-1, вызывает активацию врожденного иммунитета и дисфункцию Т-клеток. Нац Коммуна . (2018) 9: 3450. DOI: 10.1038 / s41467-018-05899-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

104.Manganaro L, Hong P, Hernandez MM, Argyle D, Mulder LCF, Potla U и др. IL-15 регулирует восприимчивость CD4 + Т-клеток к ВИЧ-инфекции. Proc Natl Acad Sci USA . (2018) 115: E9659 – E67. DOI: 10.1073 / pnas.1806695115

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

105. Окумура А., Альсе Т., Лубьева Б., Эзель Х., Штребель К., Питха П.М.. Вспомогательные белки ВИЧ-1 VPR и Vif модулируют противовирусный ответ, нацеливая IRF-3 на деградацию. Вирусология .(2008) 373: 85–97. DOI: 10.1016 / j.virol.2007.10.042

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

106. Харман А.Н., Наср Н., Фитхам А., Галоян А., Альшехри А.А., Рамбуквелле Д. и др. ВИЧ блокирует индукцию интерферона в дендритных клетках и макрофагах человека за счет нарушения регуляции TBK1. Дж. Вирол . (2015) 89: 6575–84. DOI: 10.1128 / JVI.00889-15

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

107. Акияма Х., Рамирес Н.Г., Гудхети М.В., Гуммулуру С.CD169-опосредованный перенос ВИЧ в инвагинации плазматической мембраны в дендритных клетках ослабляет эффективность широко нейтрализующих антител против gp120. PLoS Патог . (2015) 11: e1004751. DOI: 10.1371 / journal.ppat.1004751

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

108. Puryear WB, Akiyama H, Geer SD, Ramirez NP, Yu X, Reinhard BM, et al. Интерферон-индуцируемый механизм опосредованного дендритными клетками распространения ВИЧ-1 зависит от Siglec-1 / CD169. PLoS Патог . (2013) 9: e1003291. DOI: 10.1371 / journal.ppat.1003291

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

109. Криббс С.К., Леннокс Дж., Калиендо А.М., Браун Л.А., Гуидо Д.М. Здоровые ВИЧ-1-инфицированные люди, получающие высокоактивную антиретровирусную терапию, содержат ВИЧ-1 в своих альвеолярных макрофагах. Ретровирусы AIDS Res Hum . (2015) 31: 64–70. DOI: 10.1089 / aid.2014.0133

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

110.Эстес Дж. Д., Китио С., Ссали Ф., Свейнсон Л., Макамдоп К. Н., Дель Прете Г. К. и др. Определение бремени вируса СПИДа для всего организма с последствиями для лечебных стратегий. Нат Мед . (2017) 23: 1271–6. DOI: 10,1038 / нм 4411

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

111. Honeycutt JB, Thayer WO, Baker CE, Ribeiro RM, Lada SM, Cao Y, et al. Персистенция ВИЧ в тканевых макрофагах гуманизированных мышей, содержащих только миелоиды, во время антиретровирусной терапии. Нат Мед . (2017) 23: 638–43.DOI: 10,1038 / нм 4319

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

112. Ламерс С.Л., Роуз Р., Майджи Э., Агсалда-Гарсия М., Нолан Д.Д., Фогель Г.Б. и др. ДНК ВИЧ часто присутствует в патологических тканях, оцениваемых при аутопсии, у пациентов, получавших комбинированную антиретровирусную терапию, с неопределяемой вирусной нагрузкой. Дж. Вирол . (2016) 90: 8968–83. DOI: 10.1128 / JVI.00674-16

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

113.McElrath MJ, Smythe K, Randolph-Habecker J, Melton KR, Goodpaster TA, Hughes SM и др. Всесторонняя оценка клеток-мишеней ВИЧ в дистальном отделе кишечника человека предполагает повышение восприимчивости к ВИЧ в области заднего прохода. J Синдр иммунодефицита Acquir . (2013) 63: 263–71. DOI: 10.1097 / QAI.0b013e3182898392

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

114. Юкл С.А., Синклер Э., Сомсук М., Хант П.В., Эплинг Л., Киллиан М. и др. (2014). Сравнение методов измерения уровней ВИЧ в прямой кишке позволяет предположить, что ДНК ВИЧ находится в клетках, отличных от CD4 + Т-клеток, включая миелоидные клетки. СПИД . 28: 439–442. DOI: 10.1097 / QAD.0000000000000166

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

115. Арайнга М., Эдагва Б., Мосли Р.Л., Полуэктова Л.Ю., Горантла С., Гендельман Х.Э. Зрелый макрофаг является основным клеточным резервуаром ВИЧ-1 у гуманизированных мышей после лечения антиретровирусной терапией длительного действия. Ретровирология . (2017) 14:17. DOI: 10.1186 / s12977-017-0344-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Влияние манипуляции с Vpr ВИЧ-1 ферментом репарации ДНК UNG2 на рекомбинацию переключателя класса B-лимфоцитов | Журнал трансляционной медицины

Vpr и Vpu важны для эффективной репликации вируса иммунодефицита человека типа 1 и истощения CD4 + T-клеток в лимфоидной ткани человека Ex vivo

РЕЗЮМЕ

Актуальность вспомогательного устройства vpr , vpu и nef гены репликации вируса иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1) в лимфоидной ткани человека (HLT), главном сайте репликации вируса in vivo, в значительной степени неизвестны.Здесь мы показываем, что отдельная делеция nef , vpr или vpu значительно снижает репликацию ВИЧ-1 и предотвращает истощение Т-клеток CD4 ⁺ в ex vivo HLT. Однако только комбинированные дефекты всех трех дополнительных генов полностью нарушают репликативную способность ВИЧ-1. Наши результаты демонстрируют, что nef , vpr и vpu все необходимы для эффективного распространения вируса в HLT, что предполагает важную роль в патогенезе СПИДа.

Вирус иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1) и вирус иммунодефицита обезьян (SIV) имеют несколько генов, которые не являются абсолютно необходимыми для вирусного распространения в клеточных линиях (7, 46) и поэтому называются вспомогательными генами. Однако последующие исследования показали, что эти гены могут играть важную роль в инфицированных хозяевах in vivo, а также в первичных клетках (см. Ссылки 7 и 46). ВИЧ-1 кодирует Vif, Vpr, Vpu и Nef. Напротив, ВИЧ-2 и SIVmac кодируют не Vpu, а другой поздний белок, Vpx (51).Vif подавляет антиретровирусный клеточный фермент APOBEC3G (36, 42, 48) и необходим для эффективной репликации вируса в первичных клетках и in vivo (12). Важность in vivo и точные функции др. Вспомогательных белков менее ясны, хотя было установлено, что они модулируют множественные процессы в клетке-хозяине (см. Ссылки 7 и 46). Например, Nef подавляет CD4 (2, 19, 37, 45), увеличивает инфекционность вириона (9, 37), изменяет активацию Т-клеток (4, 13, 43) и препятствует презентации антигена главного комплекса гистосовместимости (26, 41). , 50).Vpr представляет собой связанный с вирионом белок (10), который индуцирует задержку G ₂ / M (18, 40) и играет роль в ядерном транспорте преинтеграционного комплекса в неделящихся клетках (39). Vpr также усиливает инфицирование макрофагов (14), активирует транскрипцию ВИЧ (1, 17) и индуцирует апоптоз (38, 44, 47). Vpu способствует высвобождению вириона (49, 54), противодействуя факторам рестрикции хозяина (30, 52), подавляет CD4 на поздних стадиях инфекции ВИЧ-1 (34, 53) и ингибирует активацию NF-κB (3).

Исследования с использованием модели SIVmac продемонстрировали, что nef важен для эффективной репликации in vivo и для прогрессирования заболевания (31). Вклад других дополнительных генов в вирулентность SIV или ВИЧ-1 менее ясен. Делеция vpr не ослабляет репликацию SIV и не предотвращает прогрессирование заболевания у инфицированных обезьян (20). Результаты, полученные с химерными вирусами иммунодефицита обезьян и человека, предполагают, что vpu могут вносить вклад в вирусный патогенез (35).Роль дополнительных генов в патогенезе ВИЧ-1 еще менее ясна, чем их роль в патогенезе SIVmac. Важность Nef в ВИЧ-инфекции у людей подтверждена на нескольких долгосрочных непрогрессорах (11, 32). Также было высказано предположение, что вариации последовательности Vpr и Vpu могут быть связаны с непрогрессирующей инфекцией ВИЧ-1 (5, 44).

Понимание роли дополнительных белков ВИЧ-1 в развитии СПИДа у людей требует адекватных экспериментальных систем. In vivo критические события при ВИЧ-инфекции происходят в лимфоидных тканях (15, 16).Было показано, что Nef, в соответствии с его важной ролью in vivo (11, 31, 32), усиливает репликацию ВИЧ-1 в лимфоидной ткани человека ex vivo (24). Эта система поддерживает продуктивную инфекцию ВИЧ-1 без экзогенной стимуляции (22, 23) и представляет собой полезную модель для изучения важности дополнительных генов для репликации ВИЧ-1 у инфицированных людей. В настоящем исследовании мы использовали эту систему для изучения роли дополнительных генов при инфицировании блоков ткани миндалин человека мутантами ВИЧ-1, содержащими одиночные или комбинированные делеции vpu , vpr и nef , и оценили репликацию вируса. и истощение CD4 ⁺ -Т-клеток.

ВИЧ-1 NL4-3 vpr и vpu делеционных мутантов (21) были любезно предоставлены Рональдом К. Десрозье через Программу исследований и референс-реагентов по СПИДу. Полноразмерные провирусные варианты pBRNL4-3 с одиночными и комбинированными делециями vpr , vpu и nef получали стандартными методами клонирования. Вкратце, для создания vpr -дефектных форм, область gag-pol-vif-vpr p210-19, содержащая делецию в vpr (21), была вставлена ​​в полноразмерные nef -open и nef -дефектные провирусные клоны NL4-3 ВИЧ-1 (8) с использованием сайтов NarI и EcoRI, расположенных в 5′-длинном концевом повторе, и гена vpr .Аналогичным образом рестрикционный фрагмент EcoRI-NheI, удаленный vpu, , полученный из p210-13 (21), был клонирован в провирусные конструкции NL4-3 для получения мутантов ВИЧ-1, удаленных vpu . Наконец, рестрикционные фрагменты NarI-EcoRI, удаленные vpr , вставляли в дефектные провирусные конструкции vpu- и / или nef- для получения вариантов ВИЧ-1 с комбинированными дефектами дополнительных генов.

Человеческие миндалины, удаленные во время рутинной тонзиллэктомии, были рассечены, помещены в культуру на границе раздела воздух-жидкость и инфицированы, как описано ранее (23).Вкратце, для тестирования каждого вируса в ткани от одного донора 100 нг p24 наносили на каждый из 27 тканевых блоков. Для каждого варианта ВИЧ-1 эксперимент повторяли n раз (каждый раз с тканями от другого донора). Продукцию вируса оценивали путем измерения корового антигена p24, высвобожденного в объединенную среду, покрывающую все 27 блоков, с помощью твердофазного иммуноферментного анализа ВИЧ-1 p24 (Coulter, Miami, Fla.). В соответствии с более ранними наблюдениями для различных изолятов ВИЧ-1 (23, 29), продукция p24 впервые была отмечена на 6 день после инокуляции, а репликация вируса увеличивалась до конца эксперимента на 12 или 15 день (рис.1А).

Одиночная делеция любого из дополнительных генов nef , vpr и vpu уменьшала репликацию вируса (рис. 1A). В среднем делеция nef снижала способность ВИЧ-1 NL4-3 к репликации в лимфоидных тканях человека, инфицированных ex vivo, до 13% ± 7% ( n = 11, P = 0,001) от родительский вирус дикого типа и делеция vpr и vpu снизили его до 38% ± 9% ( n = 14, P = 0.003) и 32% ± 16% ( n = 14, P = 0,002) от вируса дикого типа, соответственно (рис. 1B). Комбинированная делеция vpr и vpu нарушала репликацию ВИЧ-1 более серьезно и снижала кумулятивную продукцию p24 до 11% ± 3% ( n = 12, P = 0,002) от продукции вируса дикого типа. Аналогичным образом дополнительная делеция либо vpr , либо vpu дополнительно ослабляла репликацию варианта ВИЧ-1 с делецией nef- (рис.1Б). Таким образом, хотя vpr и vpu кажутся менее критическими, чем nef , оба явно вносят вклад в эффективную репликацию вируса в лимфоидной ткани человека, инфицированной ex vivo. Тем не менее, только комбинированная делеция всех трех дополнительных генов полностью нарушила репликацию ВИЧ-1 (рис. 1B).

Мы оценили количество продуктивно инфицированных CD4 ⁺ Т-клеток с помощью проточной цитометрии клеток, механически выделенных из контрольных и инфицированных блоков ткани и окрашенных на CD3, CD8, CD4 и p24 (23, 27).Чтобы учесть подавление CD4 вирусной инфекцией, продуктивно инфицированные CD4 ⁺ Т-клетки были определены как CD3 ⁺ CD8 ^— p24 ⁺ . Количество ВИЧ-1-инфицированных клеток в тканях, инфицированных всеми протестированными мутантами, было значительно уменьшено по сравнению с таковыми в тканях, инфицированных вирусом дикого типа ( P <0,008) (фиг. 2A). Прогрессирующая потеря CD4 ⁺ Т-лимфоцитов является основной характеристикой инфекции ВИЧ-1 и СПИДа. Мы оценили эту потерю в тканях, инфицированных вирусом дикого типа и вариантами ВИЧ-1 с удаленным дополнительным геном, с помощью проточной цитометрии.Чтобы нормализовать различия в размере тканевого блока и клеточности и учесть подавление CD4 вирусной инфекцией, истощение CD4 ⁺ -Т-клеток выражали как отношение количества CD8 ^— Т-клеток к количеству CD8 ⁺ Т-клеток, количество которых не изменилось при ВИЧ-инфекции (23, 27). В соответствии с результатами предыдущего исследования, NL4-3 ВИЧ-1 дикого типа истощил ex vivo инфицированные ткани от 40 до 50% этих клеток в течение 12 дней после инфицирования. Напротив, делеционные мутанты вызывали меньшее истощение CD4 ⁺ -Т-клеток (максимум около 15%) (рис.2Б). Обнаружилась сильная корреляция ( R ² = 0,88, P = 0,0006) между количеством продуктивно инфицированных CD4 ⁺ Т-клеток и уровнем их истощения (рис. 2С). Хотя делеция любого из дополнительных генов значительно снижает эффективность мутантной репликации, количество инфицированных клеток и, следовательно, истощение CD4 ⁺ -Т-клеток по сравнению с уровнями, наблюдаемыми с вирусом дикого типа, вариабельность от донора к донору не позволили ранжировать различные мутанты по этим параметрам.

Ранее мы показали, что потеря CD4 ⁺ Т-клеток в лимфоидной ткани человека ex vivo происходит в основном в результате гибели ВИЧ-1-инфицированных клеток (27, 28). Таким образом, хотя молекулярные механизмы низкой вирусной инфекционности и продукции вируса могут быть разными для разных мутантов, все они приводят к меньшему количеству инфицированных клеток и, следовательно, меньшему истощению CD4 ⁺ -Т-клеток в инфицированных тканях. Однако необходимо провести больше экспериментов, чтобы выяснить, могут ли вспомогательные гены также играть прямую роль в уничтожении клеток, например, за счет проапоптотической активности, о которой сообщается для Vpr (38, 44, 47).Мы обнаружили, что в 3 из 13 экспериментов вирус, удаленный vpr , реплицировался с эффективностью, аналогичной эффективности ВИЧ-1 дикого типа, но не вызывал значительного истощения CD4 ⁺ -Т-клеток (1,3% ± 1,3% в ткани, инфицированные вирусом vpr , удаленным ВИЧ-1, по сравнению с 36% ± 10% в тканях, инфицированных вирусом дикого типа). В любом случае, наши данные показывают, что интактные гены vpu , vpr и nef имеют решающее значение для потери CD4 ⁺ Т-лимфоцитов, что приводит к иммунодефициту, связанному со СПИДом.

Многие из предложенных механизмов облегчения заражения ВИЧ-1 дополнительными генами связаны с их участием в активации клеток. Например, было показано, что Vpr потенцирует Nef-индуцированную активацию NFAT (33). Ранее мы показали и подтверждаем в настоящем исследовании (рис. 3), что Nef повышает чувствительность ВИЧ-1 к интерлейкину-2 (IL-2) в лимфоидной ткани человека ex vivo (24). Неясно, могут ли Vpu или Vpr также способствовать активации клеток за счет продукции аутокринных и паракринных цитокинов.Поэтому мы проверили на сопоставленных тканях от семи доноров, изменяют ли Vpu и Vpr чувствительность системы к IL-2. Наши результаты демонстрируют, что IL-2 стимулирует репликацию как NL4-3 дикого типа, так и его мутантов (рис. 3A). Однако в среднем экзогенный IL-2 увеличивал продукцию вируса дикого типа NL4-3 примерно в 13 раз, тогда как продукция мутантов с делецией vpr и vpu увеличивалась только в 2,5-5,4 раза (рис. 3B). . Следовательно, разница между скоростью репликации ВИЧ-1 дикого типа и вариантов, удаленных vpr- или vpu , становится более существенной в тканях, стимулированных IL-2: без IL-2 эта разница была приблизительно в два-три раза, тогда как в присутствии ИЛ-2 он увеличивался в пять-восемь раз (рис.3Б). Таким образом, варианты ВИЧ-1 с удаленным дополнительным геном менее чувствительны к стимуляции цитокинами.

Чтобы изучить механизмы, с помощью которых дополнительные гены могут влиять на распространение вируса в лимфоидной ткани человека, инфицированной ex vivo, мы измерили продукцию различных цитокинов, которые, как известно, влияют на репликацию ВИЧ-1. Однако мы не обнаружили какого-либо значительного эффекта nef , vpr или vpu на уровни воспалительного белка макрофагов 1α (MIP-1α), MIP-1β, фактора 1 стромальных клеток, RANTES, индуцибельного белок 10, IL-1α, IL-1β, фактор некроза опухоли альфа, IL-15 и IL-16 (данные не показаны).Таким образом, остается выяснить, проявляются ли описанные эффекты мутантных вирусов на транскрипционном или посттранскрипционном уровнях. Предыдущие данные предполагают, однако, что дополнительные гены могут вносить вклад в эффективную репликацию в лимфоидной ткани человека ex vivo с помощью различных механизмов. Мы продемонстрировали, что способность Nef усиливать репликацию ВИЧ-1 в лимфоидной ткани человека, инфицированной ex vivo —, коррелирует с его функциональной активностью в подавлении CD4 (25). Эта функция Nef может иметь решающее значение для продукции полностью инфекционных вирусных частиц из CD4 ⁺ Т-клеток (6).Vpu может усиливать распространение вируса как по тем же, так и по разным механизмам, поскольку снижает модуляцию CD4 (34, 53), но также увеличивает высвобождение вирусных частиц (49, 54). Наконец, известно, что Vpr играет роль в транскрипции вирусов, пролиферации клеток и апоптозе. Скорее всего, многофункциональные гены nef , vpu и vpr усиливают репликацию ВИЧ-1 в лимфоидной ткани человека, инфицированной ex vivo, с помощью нескольких механизмов. Главный вывод нашего исследования заключается в том, что уровни вирусной репликации и количество инфицированных клеток низкие в лимфоидной ткани человека, инфицированной дефектными вирусами vpu-, vpr- или nef- .

В заключение, все три дополнительных гена, nef , vpr и vpu , важны для эффективной репликации и истощения CD4 ⁺ -Т-клеток в лимфоидных тканях человека, инфицированных ex vivo. Некоторые эффекты этих генов могут быть связаны с активацией клеток. Что наиболее важно, наши данные показывают, что, как и Nef, Vpr и Vpu важны для эффективной вирусной инфекции и истощения Т-лимфоцитов CD4 у ВИЧ-1-инфицированных людей.