Upregulation of Glucose Uptake and Hexokinase Activity of Primary Human CD4+ T Cells in Response to Infection with HIV-1

doi:10.3390/v10030114

.2018年3月7日；10(3):114.

doi:10.3390/v10030114。

HIV-1感染后原代人CD4+T细胞葡萄糖摄取和己糖激酶活性的上调

附属公司

¹英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。maia.kavanagh_williamson@kcl.ac.uk。
²英国利物浦L7 3EA西德比街8号利物浦大学感染与全球健康研究所。naomi.coombes@liv.ac.uk。
^三比利时蒙斯市蒙斯市帕尔克广场20号蒙斯大学医药学院，邮编：7000。florian.juszczak@umons.ac.be。
⁴英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。mathanasop.bio@gmail.com。
⁵英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。mariamkhan_13@hotmail.co.uk。
⁶雷恩研究所成像科学和生物医学工程部，圣托马斯医院，伦敦国王学院，伦敦西敏寺大桥路，英国SE1 7EH。thomas.eykyn@kcl.ac.uk。
⁷英国伦敦大学国王学院免疫与微生物学院炎症生物学系炎症生物学与癌症免疫学中心（CIBCI），伦敦SE1 1UL。ushani.sranathan@kcl.ac.uk。
⁸英国伦敦大学国王学院免疫与微生物学院炎症生物学系炎症生物学与癌症免疫学中心（CIBCI），伦敦SE1 1UL。leonie.taams@kcl.ac.uk。
⁹巴西里约热内卢联邦大学Leopoldo de Meis生物技术研究所，邮编21941-902。juliannaze@gmail.com。
¹⁰巴西里约热内卢联邦大学利奥波多·德梅斯生物研究所，里约热内罗21941-902。dapoian@bioqmed.ufrj.br。
¹¹英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。hendrik.huthoff@uni-jena.de。

PMID： 29518929
预防性维修识别码：项目经理5869507
内政部： 10.3390/v10030114

HIV-1感染后原代人CD4+T细胞葡萄糖摄取和己糖激酶活性的上调

迈亚·卡瓦纳·威廉姆森等。病毒. 2018.

.2018年3月7日；10（3）:114。

doi:10.3390/v10030114。

附属公司

¹英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。maia.kavanagh_williamson@kcl.ac.uk。
²英国利物浦L7 3EA西德比街8号利物浦大学感染与全球健康研究所。naomi.coombes@liv.ac.uk。
^三比利时蒙斯市蒙斯市帕尔克广场20号蒙斯大学医药学院，邮编：7000。florian.juszczak@umons.ac.be。
⁴英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。mathanasop.bio@gmail.com。
⁵英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。mariamkhan_13@hotmail.co.uk。
⁶雷恩研究所成像科学和生物医学工程部，圣托马斯医院，伦敦国王学院，伦敦西敏寺大桥路，英国SE1 7EH。thomas.eykyn@kcl.ac.uk。
⁷英国伦敦大学国王学院免疫与微生物学院炎症生物学系炎症生物学与癌症免疫学中心（CIBCI），伦敦SE1 1UL。ushani.sranathan@kcl.ac.uk。
⁸英国伦敦大学国王学院免疫与微生物学院炎症生物学系炎症生物学与癌症免疫学中心（CIBCI），伦敦SE1 1UL。leonie.taams@kcl.ac.uk。
⁹巴西里约热内卢联邦大学Leopoldo de Meis生物技术研究所，邮编21941-902。juliannaze@gmail.com。
¹⁰巴西里约热内卢联邦大学利奥波多·德梅斯生物研究所，里约热内罗21941-902。dapoian@bioqmed.ufrj.br。
¹¹英国伦敦SE1 9RT盖伊医院伦敦国王学院传染病科。hendrik.huthoff@uni-jena.de。

PMID： 29518929
预防性维修识别码：项目经理5869507
内政部： 10.3390/v10030114

摘要

原代CD4+T细胞感染HIV-1与糖酵解增加相一致。我们研究了人类CD4+T细胞对HIV-1感染的反应中葡萄糖转运蛋白（GLUT）和糖酵解酶的表达。我们证明了激活后GLUT1、GLUT3、GLUT4和GLUT6在人类CD4+T细胞中的共同表达，以及它们在HIV-1感染细胞中的协同过度表达。糖酵解酶的研究表明，己糖激酶HK1和HK2在人CD4+T细胞中的激活依赖性表达，细胞己糖激酶活性在感染HIV-1后显著增加。HIV-1感染的CD4+T细胞显示HK1以及功能相关的电压依赖性阴离子通道（VDAC）蛋白的表达显著增加，但HK2没有。HIV-1感染细胞中GLUT、HK1和VDAC表达的升高反映了复制动力学，并且依赖于病毒复制，如使用反转录抑制剂所证明的。最后，我们证明了在HIV-1感染的CD4+T细胞中HK1的上调独立于病毒辅助蛋白Vpu、Vif、Nef和Vpr。尽管这些数据与HIV-1对CD4+T细胞葡萄糖代谢的依赖性一致，但不能排除感染的细胞反应机制。

关键词：GLUT1；GLUT3；GLUT4；GLUT6；HIV-1；HK1；T淋巴细胞；糖酵解；己糖激酶。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。资助者在研究设计中没有任何作用；收集、分析或解释数据；在手稿的撰写和发表结果的决定中。

数字

图1
多个GLUT蛋白在活化的人类CD4+T细胞中表达，并在感染HIV-1后上调。(一)经qPCR:n.d.测定，6名供体活化后5、24和48小时，活化的GLUT1-14、CD69和IFNγmRNA相对于静止的CD4+T细胞的丰度表明未检测到。数据是三个参考基因（18S、B2M和EIF4A2）归一化后的平均值，误差条代表标准偏差；(b条)典型的Western blotting分析显示，在用GLUT特异性抗体刺激后5、24和48小时，在相同数量的静止（R）和激活的人类CD4+T细胞中检测到GLUT蛋白。GAPDH和HSP90的印迹作为对照；(**c（c）**)用5名供体样品的qPCR测定HIV-1感染细胞与未感染细胞中GLUT1-14 mRNA的相对丰度；(d日)在奈韦拉平（NVP）存在或不存在的情况下，对未感染（ΔEnv）和HIV-1 NL4.3感染的原代CD4+T细胞的GLUT1、3、4和6的表达进行代表性Western blotting分析。使用相同数量的感染细胞和未感染细胞，HSP90显示为负荷控制；(**e（电子）**)Western blotting分析的量化数据显示于(d日)来自六个不同的捐赠者。重要性表示为*第页≤ 0.05, **第页≤ 0.01, ***第页≤0.001，以及****第页≤ 0.0001. 对于qPCR数据，仅显示上调转录物的显著性，未检测到n.d.incicates，而ns表示无统计学意义。

图2
阻止CD4+T细胞的葡萄糖摄取需要靶向多个GLUT蛋白的抑制剂。在无葡萄糖的情况下实时测定活化的CD4+T细胞的细胞外酸化率（ECAR，单位：mpH/min），然后依次注射0、1、5、12.5、25、50和100μM的GLUT抑制剂；葡萄糖（1 g/L）；和2-脱氧葡萄糖（4.5 g/L）。(一)STF-31；(b条)英迪那韦（IDV）；(**c（c）**)利托那韦（RTV）；(d日)GTI-2；(**e（电子）**)WZB117型。所示数据是来自三到五个不同供体重复的代表性实验。

图3
¹HIV-1感染和未感染CD4+T细胞葡萄糖消耗和乳酸生成的H-NMR分析。(一)代表¹感染HIV-1 NL4.3或非感染性对照（ΔEnv）的CD4+T细胞培养上清以及无细胞RPMI培养基的H-NMR谱。箭头表示对应于蔗糖、葡萄糖和乳酸的峰值；(b条)24小时后用于核磁共振分析的培养物（ΔEnv或wt NL4.3）中CD4+T细胞的数量；(**c（c）**)在培养感染HIV-1 NL4.3或非感染ΔEnv对照的CD4+T细胞24小时后，细胞数校正了葡萄糖摄取和乳酸产生。重要性表示为*第页≤ 0.05.

图4
未感染和HIV-1感染CD4+T细胞中的相对酶活性和糖酵解因子表达水平。(一)感染48小时后，未感染（∆Env）和HIV-1感染（NL4.3）细胞裂解物中糖酵解酶的相对活性：己糖激酶（HK）、葡萄糖-6-磷酸异构酶（GPI）、磷酸果糖激酶（PFK）、醛缩酶（ALDO）、三糖磷酸异构构酶（TPI）、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）、磷酸甘油酸激酶（PGK）、，磷酸甘油酸变位酶（PGM）、烯醇化酶（ENO）和丙酮酸激酶（PK）；(b条)细胞裂解物中糖酵解酶表达的典型Western blotting分析(一); (**c（c）**)Western blotting分析显示糖酵解酶的相对丰度(b条)来自五个捐赠者。蛋白质丰度相对于微管蛋白表达进行量化，数值标准化为用ΔEnv NL4.3处理的细胞中的含量；(d日)感染HIV-1 wt或ΔEnv NL4.3后24和48小时HK1、HK2和VDAC蛋白表达变化的时间进程分析。蛋白质丰度根据与HSP90表达相关的Western blots进行量化，并将数值标准化为ΔEnv NL4.3处理的细胞中存在的数量；(**e（电子）**)表1所示数据的蛋白质表达的代表性蛋白质印迹分析(d日); (如果)HK1，p24表达的代表性Western blotting分析^仪表感染后48小时，在奈韦拉平（NVP）存在和不存在的情况下，感染HIV-1 wt或ΔEnv NL4.3的CD4+T细胞中的Nef和HSP90；(克)根据Western blotting分析，HK1表达相对于HSP90的量化数据，并归一化为ΔEnv NL4.3处理的细胞中存在的数量，如(如果)，供五名捐赠者使用。重要性表示为*第页≤0.05和***第页≤ 0.001.

图5
感染HIV-1 NL4.3的CD4+T细胞中HK1的上调不需要HIV-1辅助蛋白。(一)对感染HIV-1 wt NL4.3病毒或Env、Vpu、Vif或Nef基因缺失的突变病毒的CD4+T细胞进行Western blotting分析。上述典型的Western blot中显示的量化数据与HSP90的表达有关，并与用ΔEnv NL4.3处理过的四个供体细胞中的HSP90表达量标准化；(b条)对感染HIV-1 wt NL4.3或Env或Vpr基因缺失的突变病毒的CD4+T细胞进行Western blotting分析。上面在代表性的蛋白质印迹中显示的定量数据是相对于HSP90表达的，并标准化为四个供体用ΔEnv NL4.3处理的细胞中存在的量。重要性表示为*第页≤0.05和**第页≤ 0.01.

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

HIV-1 Nef和Vpu干扰L-选择素（CD62L）细胞表面表达，抑制感染CD4+T淋巴细胞的粘附和信号传递。
Vassena L、Giuliani E、Koppensteiner H、Bolduan S、Schindler M、Doria M。 Vassena L等人。《维罗尔杂志》。2015年5月；89(10):5687-700. doi:10.1128/JVI.00611-15。Epub 2015年3月11日。《维罗尔杂志》。2015 PMID：25822027 免费PMC文章。
HIV-1的致病性和病毒生成依赖于活化的CD4+T细胞的代谢表型。
Hegedus A、Kavanagh Williamson M、Huthoff H。 Hegedus A等人。逆转录病毒学。2014年11月25日；11:98. doi:10.1186/s12977-014-0098-4。逆转录病毒学。2014 PMID：25421745 免费PMC文章。
HIV-1辅助蛋白Nef和Vpu下调CD4总CD28和细胞表面CD28⁺T细胞。
Pawlak EN、Dirk BS、Jacob RA、Johnson AL、Dikeakos JD。 Pawlak EN等人。逆转录病毒学。2018年1月12日；15(1):6. doi:10.1186/s12977-018-0388-3。逆转录病毒学。2018 PMID：29329537 免费PMC文章。
己糖激酶1-Null/己糖激酶2-阳性肿瘤的肿瘤不可知治疗策略。
Xu S，Herschman人力资源。 Xu S等人。 2019年12月1日癌症研究；79(23):5907-5914. doi:10.1158/0008-5472.CAN-19-1789。Epub 2019年8月21日。 2019年癌症研究。 PMID：31434645 审查。
T细胞和单核细胞中的葡萄糖代谢：HIV发病机制的新观点。
Palmer CS、Cherry CL、Sada-Ovalle I、Singh A、Crowe SM。 Palmer CS等人。 EBioMedicine公司。2016年4月；6:31-41. doi:10.1016/j.ebiom.2016.02.012。Epub 2016年2月6日。 EBioMedicine公司。2016 PMID：27211546 免费PMC文章。审查。

查看所有类似文章

引用人

HIV-1感染中的氧化磷酸化：对细胞代谢和免疫功能的影响。
罗德里格斯（Rodriguez NR）、《财富》（Fortune T）、《赫格德·E》（Hegde E）、《温斯坦议员》（Weinstein MP）、《基恩·AM》（Keane AM）、《曼戈尔德·JF》（Mangold JF）、《斯瓦茨·TH》（Swartz TH）。 Rodriguez NR等人。前免疫。2024年3月11日；15:1360342. doi:10.3389/fimmu.2024.1360342。电子采集2024。前免疫。2024 PMID：38529284 免费PMC文章。审查。
检测HIV感染中的慢性炎症、免疫代谢和T细胞功能障碍。
Mu W、Patankar V、Kitchen S、Zhen A。 Mu W等人。病毒。2024年1月31日；16(2):219. doi:10.3390/v16020219。病毒。2024 PMID：38399994 免费PMC文章。审查。
癌症和蠕虫感染中免疫细胞代谢的相似性和差异性。
Esperante D、Gutiérrez MIM、Issa ME、Schcolnik-Cabrera A、Mendlovic F。 Esperante D等人。前肿瘤。2023年11月16日；13:1251355. doi:10.3389/fonc.2023.1251355。eCollection 2023年。前肿瘤。2023 PMID：38044996 免费PMC文章。审查。
细胞生理学、癌症代谢和药物反应中的膜转运蛋白。
Alam S、Doherty E、Ortega-Prieto P、Arizanova J、Fets L。 Alam S等人。 Dis模型机械。2023年11月1日；16（11）：dmm050404。doi:10.1242/dmm.050404。Epub 2023年12月1日。 Dis模型机械。2023 PMID：38037877 免费PMC文章。审查。
JNK/COX-2/HIF-1α轴的激活通过HIV-1感染中的糖酵解移位促进M1巨噬细胞。
张杰、袁Z、李X、王F、魏X、康Y、莫C、江J、梁H、叶L。张杰等。生命科学联盟。2023年10月5日；6（12）：e202302148。doi:10.26508/lsa.202302148。打印日期：2023年12月。生命科学联盟。2023 PMID：37798121 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. 夏普·P.M.，哈恩·B.H.《艾滋病毒的起源与艾滋病大流行》。冷泉港。透视。2011年医学；1:a006841。doi:10.1101/cshperspect.a006841。-DOI程序-项目管理咨询公司-公共医学
1. McDougal J.S.、Mawle A.、Cort S.P.、Nicholson J.K.、Cross G.D.、Schepler-Campbell J.A.、Hicks D.、Sligh J.人类逆转录病毒HTLV-III/LAV的细胞向性。I.T细胞活化和T4抗原表达的作用。免疫学杂志。1985;135:3151–3162.-公共医学
1. Zagury D.、Bernard J.、Leonard R.、Cheynier R.、Feldman M.、Sarin P.S.、Gallo R.C.感染HTLV-III的T细胞的长期培养：艾滋病T细胞耗竭的细胞病理学模型。科学。1986年；231:850–853. doi:10.126/science.2418502。-DOI程序-公共医学
1. Gowda S.D.、Stein B.S.、Mohagheghpour N.、Benike C.J.、Engleman E.G.证明HIV-1进入CD4+淋巴细胞需要T细胞活化。免疫学杂志。1989;142:773–780.-公共医学
1. Korin Y.D.、Zack J.A.核苷治疗的G0淋巴细胞中非生产性人类免疫缺陷病毒1型感染。J.维罗尔。1999年；73:6526–6532.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动
行动

赠款和资金

[1] 夏普·P.M.，哈恩·B.H.《艾滋病毒的起源与艾滋病大流行》。冷泉港。透视。2011年医学；1:a006841。doi:10.1101/cshperspect.a006841。-DOI程序-项目管理咨询公司-公共医学

[2] 夏普·P.M.，哈恩·B.H.《艾滋病毒的起源与艾滋病大流行》。冷泉港。透视。2011年医学；1:a006841。doi:10.1101/cshperspect.a006841。-DOI程序-项目管理咨询公司-公共医学

[3] McDougal J.S.、Mawle A.、Cort S.P.、Nicholson J.K.、Cross G.D.、Schepler-Campbell J.A.、Hicks D.、Sligh J.人类逆转录病毒HTLV-III/LAV的细胞向性。I.T细胞活化和T4抗原表达的作用。免疫学杂志。1985;135:3151–3162.-公共医学

[4] McDougal J.S.、Mawle A.、Cort S.P.、Nicholson J.K.、Cross G.D.、Schepler-Campbell J.A.、Hicks D.、Sligh J.人类逆转录病毒HTLV-III/LAV的细胞向性。I.T细胞活化和T4抗原表达的作用。免疫学杂志。1985;135:3151–3162.-公共医学

[5] Zagury D.、Bernard J.、Leonard R.、Cheynier R.、Feldman M.、Sarin P.S.、Gallo R.C.感染HTLV-III的T细胞的长期培养：艾滋病T细胞耗竭的细胞病理学模型。科学。1986年；231:850–853. doi:10.126/science.2418502。-DOI程序-公共医学

[6] Zagury D.、Bernard J.、Leonard R.、Cheynier R.、Feldman M.、Sarin P.S.、Gallo R.C.感染HTLV-III的T细胞的长期培养：艾滋病T细胞耗竭的细胞病理学模型。科学。1986年；231:850–853. doi:10.126/science.2418502。-DOI程序-公共医学

[7] Gowda S.D.、Stein B.S.、Mohagheghpour N.、Benike C.J.、Engleman E.G.证明HIV-1进入CD4+淋巴细胞需要T细胞活化。免疫学杂志。1989;142:773–780.-公共医学

[8] Gowda S.D.、Stein B.S.、Mohagheghpour N.、Benike C.J.、Engleman E.G.证明HIV-1进入CD4+淋巴细胞需要T细胞活化。免疫学杂志。1989;142:773–780.-公共医学

[9] Korin Y.D.、Zack J.A.核苷治疗的G0淋巴细胞中非生产性人类免疫缺陷病毒1型感染。J.维罗尔。1999年；73:6526–6532.-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Korin Y.D.、Zack J.A.核苷治疗的G0淋巴细胞中非生产性人类免疫缺陷病毒1型感染。J.维罗尔。1999年；73:6526–6532.-项目管理咨询公司-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

HIV-1感染后原代人CD4+T细胞葡萄糖摄取和己糖激酶活性的上调

附属公司

HIV-1感染后原代人CD4+T细胞葡萄糖摄取和己糖激酶活性的上调

作者

附属公司

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金