Die HIV-1-Epidemie weiterhin einen erheblichen Einfluss in der ganzen Welt haben. Ab 2013 wurden etwa 35 Millionen Menschen weltweit mit HIV leben und 2,1 Millionen von ihnen waren neu infizierten Personen ^1. Präventionsstrategien und den Zugang zu antiretroviralen Therapie waren hilfreich bei der Verringerung der Gesamtübernahme von HIV. Allerdings sind einzelne Bevölkerungsgruppen weiterhin auftritt steigt in den Erwerb von HIV ^1. Somit gibt es eine fortlaufende Bemühungen, diese Epidemie.

Einer der stärksten Prädiktoren HIV Fortschreiten der Krankheit ist eine chronische Immunaktivierung (CIA) ^2-10. Durch anhaltend hohe nachweisbare Zytokine und erhöhte Expression Marker auf der Oberfläche von T-Lymphozyten definiert, CIA, um zurückzuführen: i) kontinuierliche dendritischen Zell Produktion von Typ-I-IFN ^11; (ii) direkte Immunaktivierung durch HIV-Proteine ​​Tat, Nef und gp120 ¹² angetrieben wird; (iii) Translokation von bakteriellen Proteinen in darmassoziierten Immunzellen ^6. Der genaue Mechanismus (en) zugrunde liegende chronische, systemische Immunaktivierung bei HIV-Infektion bleibt jedoch vollständig aufgeklärt werden.

Unsere Arbeitsgruppe und andere haben eine Rolle von Exosomen in HIV Pathogenese ^15-18 demonstriert. Unsere Arbeitsgruppe hat festgestellt, dass das Nef-Protein wird aus infizierten Zellen in Exosomen ¹⁵ ausgeschieden und exosomalen Nef (exNef) im Plasma von HIV-infizierten Personen in Nanogramm Stufen ¹⁸ vorhanden ist. Wir haben gezeigt, dass Bystander-CD4 + T-Zellen, um exNef ausgesetzt Folge aktivierungsinduzierten Zelltod abhängig von dem CXCR4-Weg ^{19, 20} gezeigt ist. Alternativ wurden die Monozyten / Makrophagen refraktär exNef induzierte Apoptose, aber zeigte veränderte zelluläre Funktionen und die Zytokinexpression. Aus dem Plasma von HIV-infizierten Personen isoliert jüngster Zeit hat unsere Gruppe gezeigt Exosomen enthalten eine Vielzahl von pro-inflammatorischen Zytokinen. Fuitere naive periphere mononukleäre Blutzellen von Plasma abgeleiteten Exosomen aus HIV-infizierten Patienten induzierte Expression von CD38 auf naiven und Zentralspeicher CD4 + und CD8 + T-Zellen ausgesetzt werden. Dies trägt wahrscheinlich systemische Entzündungen und Virusvermehrung durch Bystander-Zellaktivierung ^21, und schlägt vor, Exosomen spielen eine bedeutende Rolle bei der HIV-Pathogenese.

Bei der Untersuchung der Rolle von Exosomen bei HIV-Pathogenese, ist eine Herausforderung, der Entwicklung von Techniken zur effizienten separaten Exosomen von HIV-Partikel unter Beibehaltung der exosomalen Inhalten sowie deren funktionale immunmodulatorische Fähigkeit. Es wurden mehrere Verfahren zum Isolieren von Exosomen aus Zellkultur und biologischen Flüssigkeiten ^22,23 beschrieben. Aufgrund ihrer geringen Größe und Dichte (Exosomen schweben in einer Dichte von 1,15 bis 1,19 g / ml), Differenz Ultrazentrifugation und / oder Ultrafiltration sind die am häufigsten verwendeten Techniken zum exosome Isolation ^23.HIV-infizierten Zellkulturüberständen und Patientenplasma enthalten jedoch beide Exosomen und HIV-1-Viruspartikel. Exosomen und HIV-1-Partikel sind in Größe und Dichte sehr ähnlich. Alternativ, unter Ausnutzung der Expression der eindeutige exosomalen Marker wie CD63, CD45 und CD81, Exosomen isoliert wurden mit Immunaffinitäts-Abscheideverfahren ^23. Dieses Verfahren kann Virus von Exosomen trennen. Ist der Nachteil dieser Technik jedoch die dichte Befestigung von Antikörpern gegen die gereinigte Exosomen, die mit der Beurteilung der immunmodulatorischen Potenzial der Exosomen in Kultur stören könnten.

Um diese Einschränkungen zu begegnen, ein Verfahren zur Reinigung von Exosomen aus HIV-Partikeln in menschlichem Plasma von Cantin modifiziert und Mitarbeiter ^{22 unter Verwendung} Iodixanol Geschwindigkeitsgradienten entwickelten wir. Exosomen wurden gefunden, um in der von geringer Dichte zu trennen / oberen Fraktionen von Iodixanol Gradienten, während Viruspartikel im Hoch- getrenntDichte / Unterfraktionen. Viruspartikel wurden durch p24 ELISA identifiziert und wurden unter Verwendung von Exosomen exosome Marker AChE, CD9, CD63 und CD45 identifiziert. Die oberen niedriger Dichte Fraktionen gesammelt enthaltenen Exosomen, die negativ für HIV-1 p24-Kontaminierung waren. Die effiziente Reinigung und Trennung von Exosomen aus HIV-Partikeln in menschlichem Plasma ermöglicht eine genaue Prüfung des Inhalts der Exosomen aus Humanplasma, sowie die Untersuchung ihrer immunmodulatorischen Potential und der diagnostischen und prognostischen Wert der Exosomen in HIV-1 Pathogenese abgeleitet.