艾滋病即获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS),是由人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)感染引起的。艾滋病病人会患有器官组织相关疾病,如胃肠道疾病、HIV相关感知运动综合征(HAND)等。HAND根据疾病严重程度的不同,可分为三种类型:无症状神经认知障碍(ANI)、轻度神经认知障碍(MND)及艾滋病相关痴呆(HAD)。虽然抗逆转录病毒疗法(HAART)降低了 HAD的发病率,但病毒诱发的相对早期的ANI和MND的控制仍不明确,随着研究的深入,检出比例有所增加。目前在临床上,关于该疾病的诊断,主要是借助于影像学和病理检查等,虽然这些方法可以准确的判断病人是否有艾滋病脑病,但也有一定的局限性,如主要针对于晚期病人、在动物模型中应用受限。为了在疾病的早期阶段预测脑病的发生发展,及时干预,降低脑病的发病率和严重程度,我们开展了相关的生物标志物研究。第一部分:SIVmac251-21755-BG感染猴血浆和脑脊液中生物标志物表达的变化。临床上HAART的使用使HAD的比例降低,但ANI和MND的比例依然较高,艾滋病脑病患者依然存在预后不良,生活质量降低等问题。如何实现早期预测,以便及早实施干预,就成了脑病研究的重点。近年来有研究发现,艾滋病脑病患者晚期血液和脑脊液中tau蛋白、神经丝轻链NFL等表达会发生明显变化,因此科学家希望利用生物标志物来预测脑病的疾病进展。本研究中,我们追踪了艾滋病脑病动物早期生物标志物的变化情况,以期找到能在疾病早期发挥预测作用的生物标志物。本研究中,我们利用神经嗜性病毒SIVmac251-21755-BG感染10只中国恒河猴,检测了感染猴血浆和脑脊液中生物标志物的表达情况。结果表明,在感染早期,脑病动物没有明显的临床症状及影像学改变。血浆中YKL-40、neopterin没有明显的变化规律,NFL因含量过低而无法检测,只有sCD163在感染前三个月大部分动物出现明显的小幅波动。与之相反,感染动物脑脊液中NFL、Neopterin和YKL-40在急性期都有一个明显的变化。Neopterin和YKL-40都有一过性升高的现象,虽然持续时间很短,但升高幅度很大,和SIVmac239以及SHIVSF162P3感染猴相比具有显著性差异。NFL在感染后不但迅速升高,且持续时间长达150天左右,显示了作为生物标志物预测脑病进程的巨大潜能,也提示我们脑病早期就会出现明显持久的神经元损伤,这是认知障碍的临床基础。第二部分:艾滋病模型中关键指标SIV DNA绝对定量微滴式数字PCR技术的创新应用。SIV感染恒河猴后,猴体内可产生持续性感染并形成病毒的储存库,与HIV感染人的过程极其类似。清除储存库的策略研究是当前艾滋病研究中的热点,因此准确评估病毒储存库的大小就显得非常重要。目前常用的病毒储存库的定量检测方法是实时荧光定量PCR,即qPCR,该方法通过标准曲线计算出样本中的病毒DNA拷贝数,实现相对意义上的“绝对定量”。数字PCR(digital PCR,dPCR)是近年来发展成熟起来的新技术,相比于qPCR定量不需要依赖标准品,能直接检测出样品中的拷贝数,实现真正意义上的绝对定量。本部分研究为了建立微滴式数字PCR技术(droplet digital PCR,ddPCR)作为关键指标,实现精准检测艾滋病动物模型中细胞及组织中SIVDNA载量,用于储存库隐匿病毒实时动态评估。根据成熟的qPCR方法,该研究对微滴式dPCR(ddPCR)的反应条件进行了优化,确定最适退火温度;通过对10倍系列稀释pGEM-SIVgag477质粒标准品的检测,确定ddPCR检测范围。并通过对若干DNA样品的多次检测,判断该检测方法的稳定性。结果显示,ddPCR的退火温度为60℃:检测范围是0.3～3.96×104 copies/μL;微滴式dPCR与qPCR有良好的相关性,相关系数r=0.9981。即本研究建立了基于微滴式dPCR的SIV病毒DNA的绝对定量方法,可有效的对细胞和组织中病毒储存库样本中病毒DNA载量进行动态绝对定量,极大提高了模型)应用评价的准确度。