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医学,研究和HIV

杜克大学大四学生杰西·曼戈尔德(Jesse Mangold)从高中起就对医学和研究的交叉领域产生了兴趣。虽然他参加了一个名为“科学、医学和研究”的选修课,但直到杜克大学一年级的那个夏天,他才开始参与研究。

作为黄研究员的第一个班级的成员,曼戈尔德在杜克大学助理教授克里斯蒂娜·米德的实验室工作,研究艾滋病毒和大麻使用对认知能力,如记忆和学习的复合效应。

第二年夏天,曼戈尔德和一群学生前往洪都拉斯,帮助他们收集数据,同时也满足了对眼部护理的迫切需求。曼戈尔德和其他学生前往学校,进行视力检查,并为需要眼镜的孩子提供免费眼镜。此外,学生们为一个不断发展的研究项目做出了贡献,并为他们制作了一张获奖海报。

mangold’(右上)在洪都拉斯工作,帮助无数儿童得到他们迫切需要的眼睛护理。

大三回到学校后,曼戈尔德想专注于他最大的研究兴趣:人类免疫缺陷病毒(HIV)的分子机制。曼戈尔德在Permar实验室找到了一个家,该实验室研究病毒的母婴传播机制,包括艾滋病毒、寨卡病毒和巨细胞病毒(CMV)。

曼戈尔德说,从合写一章书到学习实验室技术,他都有“失败的机会,但这很重要,因为我会学习,下周再来,失败会少一点。”

在缺乏任何治疗的情况下,艾滋病毒阳性的母亲仅在30%至40%的情况下将病毒传播给婴儿,这表明母亲免疫系统的一个组成部分至少提供了部分预防传播的保护。

免疫系统的功能是通过抗体或蛋白质的活性来实现的,这些抗体或蛋白质与微生物上的特定受体结合,从而消除它们所构成的威胁。有效的艾滋病毒疫苗的关键是确定病毒包膜上最常见的受体,并设计出一种能够与任何这些受体相互作用的疫苗。

This human T cell (blue) is under attack by HIV (yellow), the virus that causes AIDS. Credit: Seth Pincus, Elizabeth Fischer and Austin Athman, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health

这个人类T细胞(蓝色)正受到HIV病毒(黄色)的攻击,这种病毒会导致艾滋病。资料来源:美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)过敏与传染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)的赛斯·平卡斯(Seth Pincus)、伊丽莎白·菲舍尔(Elizabeth Fischer)和奥斯汀·阿斯曼(Austin Athman)

曼戈尔德正在与杜克大学博士后助理阿什利·尼尔森博士合作,以了解HIV阳性母亲的婴儿的免疫反应。为此,他们使用了恒河猴模型。为了最接近人类疾病发展的路径,他们使用了一种叫做SHIV的病毒,这种病毒被设计成具有猿类免疫缺陷病毒(SIV)的内部结构和HIV病毒的包膜;因此,SHIV可以自然感染猕猴,但提供了抗体反应的洞察,可以推广到人类。

这项研究包括用病毒感染12只雌性猴子,等待感染12周,然后用抗逆转录病毒疗法(ART)治疗猴子,这是目前治疗艾滋病最有效的方法。治疗后,血液中的病毒水平或病毒载量将下降到无法检测的水平。在另外12周的治疗和三剂候选艾滋病毒疫苗或安慰剂之后,将停止治疗。这一设计旨在反映艾滋病毒阳性和怀孕妇女治疗的金标准。

此时,由于治疗方法和疫苗尚不完善,一些病毒将存活下来,并将“反弹”,或快速复制,重新填充血液。这项研究的关键是在这个阶段对病毒进行测序,以确定经受住最佳治疗的存活病毒的特征。这种存活下来的病毒也是通过接受抗逆转录病毒治疗的母亲传给婴儿的,因此了解其特性对于预防母婴传播至关重要。

作为黄研究员,曼戈尔德有机会展示他对HIV和大麻对认知功能复合效应的研究。

曼戈尔德的工作是研究治疗开始前和恢复后病毒多样性的差异。这项研究将为工程上更好、更有效的处理奠定基础。

除了研究艾滋病毒,曼戈尔德还将从事一个项目,研究一种不像艾滋病毒那样受到同等关注的病毒:巨细胞病毒。巨细胞病毒是导致听力丧失的主要先天原因,母婴传播在这种破坏性病毒的传播中扮演着重要角色。

曼戈尔德和他的导师、儿科住院医师、医学博士蒂齐亚娜科波拉(Tiziana Coppola)她正在撰写一篇论文,回顾有关CMV的现有文献,以寻找在育龄妇女中CMV患病率与这种患病率是否能预测患CMV相关听力损失的儿童人数之间的联系。通过这项研究,曼戈尔德和科波拉希望能确定母体免疫系统中是否有一种成分能赋予儿童一定的免疫力,然后将其作为疫苗开发的目标。

毕业后,曼戈尔德将继续他的研究在Permar实验室在间隔年期间,同时申请医学博士学位。他希望继续在医学和艾滋病疫苗研究的交叉领域进行研究。

Post by undergraduate blogger Sarah Haurin

由大学生博主Sarah Haurin发布

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://researchblog.duke.edu/2018/09/12/medicine-research-and-hiv/