大麻二酚在HIV/SIV感染中的抗病毒和抗炎作用

Antiviral and anti-inflammatory effects of Cannabidiol in HIV/SIV infection

作者信息Alysha L Ellison, José Javier Rosado-Franco, Labib Mamun, Stephen Knerler, Marzieh Daniali, Kiara Mehta, Sierra Williams-McLeod, Jade Alvarez, Savoya S Joyner, Ryan Vandrey, Elise M Weerts, Peter J Gaskill, Michael J Corley, Lishomwa C Ndhlovu, Dionna W Williams
PMID42235652
发布时间2026-06
DOI10.1016/j.bbi.2026.106843

实验完整度

结合恒河猴SIV感染体内模型、原代及iPSC衍生人免疫细胞体外感染模型,开展病毒载量、免疫表型、细胞因子、内源性大麻素系统及机制(NF-κB/STAT1)多层次验证,并设ART和未处理对照。

主要模型

恒河猴SIV感染模型 人原代巨噬细胞 人原代T细胞 人原代小胶质细胞 iPSC衍生小胶质细胞

重点核对

恒河猴分组:SIV感染、SIV感染+ART、SIV感染+CBD、未感染对照,每组n=4(雌雄各2) 非人灵长类CBD给药方案:SIV感染后每周口服一次CBD(10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg),共3次,第4周处死 体外细胞:人巨噬细胞、T细胞、小胶质细胞感染HIV-1ADA,CBD处理浓度(0.1μM, 1μM, 10μM) 病毒库检测:SIVGag DNA定量(灵敏度1拷贝/850,000细胞) 统计设计:至少4只动物/组或6个独立供体/体外实验

摘要

尽管抗逆转录病毒疗法(ART)在抑制病毒复制方面有效,但持续的病毒库和慢性免疫激活是HIV的标志。在这里,我们使用恒河猴以及原代和诱导多能干细胞(iPSC)衍生的人免疫细胞来评估大麻二酚(CBD)暴露在HIV/SIV感染期间的病毒学和免疫学后果。我们表明,在急性SIV感染的恒河猴中,在没有ART的情况下,CBD抑制病毒复制和病毒库的建立,其水平与一线疗法相当。CBD的这种抗病毒作用扩展到人巨噬细胞、T细胞和小胶质细胞的体外HIV感染。在免疫学上,我们观察到CBD减缓了恒河猴CD4+ T细胞下降和极化,减少了CD14+CD16+单核细胞扩增,并降低了干扰素诱导的细胞因子释放。我们用CBD体外处理人巨噬细胞、T细胞和小胶质细胞,观察到对细胞因子产生的类似效应。重要的是,我们发现CBD仅在HIV引发免疫反应时抑制细胞因子,这表明它不是广泛免疫抑制的。最后,我们确定CBD调节内源性大麻素受体、调节因子和转运蛋白,并在介导其抗病毒和抗炎作用时抑制NF-κB和STAT1激活。这些发现显示了CBD在未治疗HIV的实验室模型中的有益效果,因此有必要进行安慰剂对照临床试验,以评估CBD作为ART辅助使用的安全性和有效性。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CBD在HIV/SIV感染中是否具有抗病毒和抗炎作用,及其可能的机制。
核心机制
CBD通过调节内源性大麻素受体(如CB2)和抑制NF-κB及STAT1激活来介导抗病毒和抗炎效应。
主要证据
恒河猴体内实验显示CBD降低血浆和CSF病毒载量及组织病毒库;体外实验显示CBD减少人巨噬细胞、T细胞和小胶质细胞的HIV p24产生;Western blot显示CBD抑制HIV诱导的NF-κB和STAT1磷酸化。
研究意义
作者提出CBD可能作为ART的辅助疗法,用于控制病毒库和慢性免疫激活,但需进行安慰剂对照临床试验验证。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

恒河猴SIV感染与CBD给药

评估CBD在体内对SIV复制、病毒库建立和免疫反应的影响

恒河猴感染SIVmac251后一周,每周口服一次CBD(10,20,40mg/kg),共3周,第4周处死。检测血浆和CSF中SIV p27抗原、SIVGag RNA和SIVGag DNA。

2

外周血和脾脏免疫细胞分析

评估CBD对SIV感染引起的T细胞和单核细胞变化的影响

使用流式细胞术分析外周血和脾脏中CD3+、CD4+、CD8+ T细胞频率、CD4+ T细胞效应亚群及CD14+CD16+单核细胞比例。

3

细胞因子和趋化因子检测

评估CBD对SIV或HIV诱导的炎症反应的影响

收集恒河猴血浆、CSF及组织样本,以及人原代细胞培养上清,使用Luminex或ELISA检测细胞因子水平。

4

体外HIV感染与CBD处理

评估CBD对人原代巨噬细胞、T细胞和小胶质细胞HIV感染及免疫反应的影响

从人PBMC中分选CD3+和CD3-细胞,分别分化为T细胞、巨噬细胞和小胶质细胞。用HIV-1ADA感染,随后用不同浓度CBD处理,检测p24抗原、细胞因子和信号通路蛋白。

5

机制研究:CB2激动剂和信号通路

探索CBD抗病毒和抗炎效应的分子机制

使用CB2选择性激动剂JWH133处理iPSC衍生小胶质细胞和人巨噬细胞,检测HIV感染;通过Western blot检测CBD对NF-κB和STAT1磷酸化的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
JWH-133Tocris1343
杜氏磷酸盐缓冲液Gibco--
DMEM培养基Life Technologies11965118
胎牛血清R&D SystemsS11150
人血清GeminiGBP-100-512
HEPES缓冲液Quality Biological118089721
青霉素/链霉素Gibco15140122
L-谷氨酰胺ThermoFisher25030081
巨噬细胞集落刺激因子R&D Systems216-MC-100/CF
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子PeproTech30023
白细胞介素-34PeproTech20034
RPMI培养基Gibco11875119
白细胞介素-2StemCell Technologies78220.1
植物血凝素-LeBioscience00497793
转化生长因子-βPeproTech100-21-10UG
巨噬细胞集落刺激因子PeproTech300-25-10UG
白细胞介素-34PeproTech200-34-10UG
SIV p27抗原捕获试剂盒ABL Inc5436
Alliance HIV-1 ELISA试剂盒Perkin ElmerNEK050B001KT
LEGENDplex人抗病毒反应检测试剂盒V02BioLegend741269
LEGENDplex人巨噬细胞/小胶质细胞检测试剂盒BioLegend740502
LEGENDplex人神经炎症检测试剂盒1BioLegend740795
TaqMan快速通用PCR预混液ThermoFisher4367846
RIPA裂解液Cell Signaling Technology9806S
蛋白酶/磷酸酶抑制剂Cell Signaling Technology5872S
Bradford蛋白定量试剂盒Bio-Rad5000006
2x Laemmli上样缓冲液Bio-Rad1610737
细胞核裂解缓冲液MilliporeSigmaL9286
碘克沙醇梯度10x Genomics--
BD LSRFortessa流式细胞仪BD Biosciences--
BD FACS Lyric流式细胞仪BD Biosciences--
ProCyte Dx血液分析仪IDEXX Laboratories--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--
CX7高内涵成像系统Thermo Fisher Scientific--
Biotage Extrahera自动化样品前处理系统Biotage--
Agilent 6495c液相色谱-质谱联用系统Agilent--
花生油Sigma Aldrich--
10厘米培养皿Fisher Scientific12567650
Greiner试管Greiner Bio-One07000212

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型与分组
恒河猴品系、年龄、性别比、MHC等位基因阴性(Mamu-A*01, B*08, B*13)、每组n=4
阅读提示:Materials and Methods: Animal details and ethics statement; Study design and sample collection
SIV感染与CBD给药
SIVmac251毒株来源和感染方式(静脉)、CBD给药剂量(10,20,40mg/kg,每周一次,共3次)、给药载体(花生油+花生酱+全麦饼干)、感染后给药起始时间
阅读提示:Materials and Methods: Study design and sample collection
病毒载量检测
SIVGag RNA和DNA定量方法(RT-qPCR),灵敏度、样本类型(血浆、CSF、组织),CT值计算方法
阅读提示:Materials and Methods: SIVGag RNA Determination; SIVGag DNA Determination
体外细胞培养与感染
人原代细胞来源(BioIVT leukopaks)、细胞分选方法(磁珠)、分化因子及浓度(M-CSF, GM-CSF, IL-34等)、HIV-1ADA感染剂量(5或10ng/mL)、CBD处理浓度(0.1,1,10μM)和处理时间
阅读提示:Materials and Methods: Human peripheral blood mononuclear cell isolation; Macrophage, Microglia, T cell culture and HIV infection
机制验证
CB2激动剂JWH133浓度(1μM)、NF-κB和STAT1蛋白检测方法(Western blot)、抗体信息(文中未明确提供)
阅读提示:Materials and Methods: Western blot; Results section 'CBD Decreases Macrophage, T Cell, and Microglia HIV Infection in vitro'