由马里兰州沃尔特·里德陆军研究所领导的研究证实了先前针对HIV-1的宿主限制因子的研究结果。在发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）上的一篇论文“单细胞转录组学识别体内HIV-1限制的原生胸腺素α”中，作者详细介绍了组学如何发现寻找治疗策略的相关性。
使用单细胞转录组学来鉴定 14 名 HIV-1 感染患者细胞中的活性蛋白质。研究小组通过将患者基因表达与单个细胞内的病毒 RNA (vRNA) 数量相关联，缩小了称为宿主限制因子的潜在抗病毒蛋白列表。这些蛋白质是人体先天免疫系统的一部分，可以识别并干扰病毒复制周期的特定步骤，从而阻止感染。
研究小组还比较了血浆病毒载量最高的参与者的测序，结果发现 vRNA 转录与编码胸腺肽αα (ProTα) 的基因 PTMA 的表达呈负相关。
随后在初始研究之外的 28 名其他参与者中验证了这种关联。胸腺素α原的体外过度表达证实该细胞因子抑制HIV-1转录和感染性病毒的产生。
研究人员发现个体免疫细胞中的 HIV-1 RNA (vRNA) 与特定的临床测量结果相关。通过单细胞分析，研究人员鉴定了急性 HIV 感染 (AHI) 和抗逆转录病毒治疗 (ART) 阶段参与者的带有 vRNA 的细胞。
vRNA+ 细胞主要存在于 CD4+ T 细胞亚群中。相关性分析显示，vRNA+ CD4+ T 细胞的频率与总细胞相关 HIV-1 DNA 和血浆病毒载量等指标呈正相关。这表明这些细胞中 vRNA 的存在具有生物学意义，并且与 HIV-1 临床参数相关。
为了证实该方法，纽约西奈山医学院的研究人员在 17 年前发现了突出显示的 ProTα HIV-1 限制，并在一篇论文“Prothymosin Alpha 作为人类有效抑制剂的新功能”中进行了描述。原代巨噬细胞中的免疫缺陷病毒 1 型基因表达，”发表在《病毒学杂志》上。
先前的研究还观察到人类 T 细胞感染 HIV-1 与可检测到的 ProTα mRNA 量减少有关。西奈山的研究发现，ProTα 活性以剂量依赖性方式显着抑制原代巨噬细胞中的 HIV-1 复制，但对 CD4+ T细胞中的 HIV-1 几乎没有影响。
目前的研究展示了使用公正的组学技术来识别潜在的抗病毒因子，例如 HIV-1 的 ProTα 和其他病毒预防和治疗策略。
参考来源：
Aviva Geretz et al, Single-cell transcriptomics identifies prothymosin α restriction of HIV-1 in vivo, Science Translational Medicine (2023). DOI: 10.1126/scitranslmed.adg0873
什么是组学呢？
组学（-omics）是一种系统性研究生物体的分子组成、结构和功能的科学领域。它涵盖了多个层面的研究，例如基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等。
基因组学是研究一个生物体的完整基因组，即其所有基因的组成和结构，以及基因之间的相互作用和遗传信息的传递。
转录组学关注的是一个生物体在特定条件下的转录过程，即基因表达的模式和水平。它研究的是RNA分子在生物体中的产生和功能。
蛋白质组学研究的是一个生物体中所有蛋白质的组成、结构和功能。它关注的是蛋白质的表达水平、修饰和相互作用等。
代谢组学研究的是生物体在特定条件下的代谢物组成和变化，即代谢途径和代谢产物的分析。
单细胞转录组学（Single-cell transcriptomics）是什么意思？
"Single-cell transcriptomics" 是一种基因组学研究技术，用于分析单个细胞的转录组。在传统基因组学中，通常将成千上万个细胞一起分析，但单细胞转录组学允许我们研究单个细胞的基因表达情况。
通过单细胞转录组学，我们可以了解每个细胞的基因表达模式、基因调控网络以及细胞类型和状态之间的差异。这项技术使用高通量测序技术，将单个细胞的RNA转录本提取出来，并进行测序分析。这样可以得到每个细胞中所表达的基因信息，从而揭示细胞的功能和特征。
单细胞转录组学在生命科学研究中具有广泛的应用，例如研究发育过程中细胞分化、肿瘤异质性研究、免疫系统的调节机制等。通过深入了解单个细胞的基因表达，我们可以更好地理解细胞的功能和组织之间的相互作用，为疾病研究和精准医学提供重要的信息和洞见。
通过组学研究，我们可以全面了解生物体的分子特征、功能和相互关系，揭示生物体在不同层面上的调控机制和疾病相关的变化，为生命科学和医学研究提供重要的信息和洞见。
