研究发现：这种植物提取物能有效降低HIV感染者的脑部炎症
发布日期：2023-12-01
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本文原名“CBD 对感染 HIV-1 的人小胶质细胞系的抗炎作用”，作者为Adriana Yndart Arias等人。文章2023年5月发表在《Scientific Reports》，这是一本在线开放获取的科学期刊，由自然出版集团（Nature Publishing Group）出版。
本文的研究重点是探究大麻二酚（CBD）对HIV感染小胶质细胞的抗炎作用。研究发现，CBD能有效降低由HIV激活引起的Caspase-1、NLRP3以及多种炎症细胞因子（如MIF、SERPIN E1、IL-6、IL-8和IL-1β）的表达，显示出其作为抗炎剂的潜力。
这一发现与Δ9-四氢大麻酚（Δ9-THC）的效果形成对比，后者在同样的实验条件下没有显示出相似的抗炎效果。研究结果表明CBD可能成为开发治疗HIV相关神经炎症疾病新策略的有希望的候选物，但需要进一步的研究来理解其具体机制和治疗潜力。
人类免疫缺陷病毒（HIV）感染通常伴随着持续的炎症和炎症体激活。在我们的研究中，我们观察了大麻二酚（CBD）对于HIV感染的人类小胶质细胞（HC69.5）的抗炎效果，并与Δ(9)-四氢大麻酚（Δ(9)-THC）进行了比较。
结果表明，CBD能有效降低包括MIF、SERPIN E1、IL-6、IL-8、GM-CSF、MCP-1、CXCL1、CXCL10和IL-1 β在内的多种炎症因子的生成，效果优于Δ(9)-THC。CBD还能抑制caspase 1活性，并减少NLRP3基因的表达，这些都是控制炎症反应的关键因素。
此外，CBD还显著减少了HIV的表达。总的来说，这项研究表明CBD具有显著的抗炎作用，对于治疗HIV-1感染和相关的神经炎症具有重要的治疗价值。
根据2020年联合国毒品和犯罪问题办公室的数据，大麻是全球最常用的毒品之一。它含有主要的精神活性成分Δ-9-四氢大麻酚（Δ(9)-THC）和非致幻性的大麻二酚（CBD）。这两种成分都能作用于人体的内源性大麻素系统。
Δ(9)-THC对大麻素受体1和2的结合力很高，而CBD对这些受体的亲和力则低得多。Δ(9)-THC是大麻中的一种强效心理活性成分，使用后可产生愉悦感。它的这些效果是通过与内源性大麻素系统中的受体和其他元素相互作用实现的。
与此相反，CBD虽然也作用于中枢神经系统，但不会产生愉悦感，因此被认为是非精神活性的。药用大麻中含有多种大麻成分，主要是Δ(9)-THC，这也是导致不良反应的原因。但含有高比例CBD的制剂具有抗氧化、抗糖尿病、抗癌、抗焦虑、抗癫痫和抗炎等多种医疗效果。
这些益处可能源于CBD对某些关键分子的抑制作用，比如阻碍阿纳米特的回收和分解。此外，CBD还通过减弱对大麻素受体的作用、激活其他类型的受体，来降低药物奖励和成瘾性。
小胶质细胞是中枢神经系统中的一种主要巨噬细胞，占大脑细胞总数的5-12%。这些细胞在抵御感染和炎症方面发挥着重要作用，它们能清除废弃物质、招募免疫细胞，并促进神经细胞的生成。在面对病理刺激时，小胶质细胞能迅速反应，启动旨在保护神经元或促成病理过程的反应。
研究还发现，感染会引起炎症和小胶质细胞的激活，这会干扰大脑的正常功能。与普通人群相比，HIV感染者使用大麻的频率高出2到3倍。在这些人中，约14-56%的人使用大麻主要是为了缓解恶心、肌肉和神经痛、睡眠障碍、焦虑和抑郁等症状。
HIV患者普遍存在高水平的慢性系统性炎症，这种状况可能导致包括心血管疾病、糖尿病和神经认知障碍等多种相关疾病的发生。虽然我们对HIV相关神经认知障碍（HAND）的全貌尚未完全了解，但已知这些患者的神经认知问题与长期的神经炎症有关。
这种炎症会导致神经退行性改变，小胶质细胞和星形胶质细胞的活性增强，功能受损，神经细胞损害，最终可能导致神经元死亡。
虽然血脑屏障（BBB）在一定程度上能够阻止病原体和特定物质进入大脑，但HIV却能通过被感染的外周血单核细胞/巨噬细胞穿越这一屏障进入大脑。
进入大脑后，这些免疫细胞会将HIV传播给小胶质细胞和星形胶质细胞。而且，HIV患者使用如可卡因和甲基苯丙胺等受控物质会进一步加剧神经炎症、加重HIV感染和导致神经元损伤。
同时，许多抗逆转录病毒药物不能穿透血脑屏障，这导致大脑成为HIV的潜在聚集区，进而引发患者的认知能力下降。因此，为HIV患者寻找能减轻炎症过程的替代治疗方法显得尤为重要。
鉴于之前的研究已经证实了CBD的抗炎特性，并且CBD不会引起欣快感和成瘾，我们开展了一项系统性研究。这项研究旨在评估CBD对小胶质细胞的作用机制，特别是炎症体的激活和炎症因子的产生，并与Δ(9)-四氢大麻酚（Δ(9)-THC）治疗的效果进行了比较。
XTT 测定和细胞毒性
实验结果包括XTT实验和细胞毒性评估。我们使用聚IC（100 μg/ml）激活了HC69.5（HIV/GFP+）小胶质细胞，并分别用不同浓度的CBD和Δ(9)-THC（0.001 μM至1 μM）处理了24小时。通过XTT实验评估了细胞毒性，结果（如图1所示）显示，无论是CBD还是Δ(9)-THC处理组，在与对照细胞相比时，都没有显示出显著的细胞毒性。
小胶质细胞中的 HIV 重新激活
我们利用流式细胞仪来检测HIV/GFP+细胞的表达情况。当细胞在聚IC的作用下诱导HIV复制24小时后，我们观察到阳性细胞数量显著增加（见图2A）。值得注意的是，当我们向激活的HIV细胞中添加CBD或Δ(9)-THC时，仅在经CBD处理的培养物中发现了阳性细胞数量的显著减少。相比之下，Δ(9)-THC处理组与激活的对照组相比，并未显示出显著的减少（见图2A）。
此外，当没有使用聚IC时，CBD或Δ(9)-THC的处理并未显示出与对照组有显著的差异（见图2B）。同时，我们还进行了LTR基因表达的检测，结果表明，当细胞经聚IC处理后，HIV感染得到了促进。这种LTR基因表达的增加在添加了1 μM的CBD和1 μM的THC后有所减少。
更重要的是，当HIV未经由聚IC诱导时，CBD能够降低长期末端基因的表达，而THC与对照组相比则没有显著差异（见图2C）。
图1
(A) 在实验中，我们将HC69.5细胞分别用100 µg/ml的聚IC和不同浓度的CBD或THC处理。经过24小时的药物处理后，我们添加了激活的XTT试剂。作为对照，我们还使用了LPS处理的细胞。(B) 同样，我们对未经聚IC处理的细胞用不同浓度的CBD或THC进行了处理。药物处理24小时后，我们添加了激活的XTT试剂，并在4小时后测量了吸光度。实验结果以对照组未处理HC69.5细胞的百分比形式展现。我们使用GraphPad Prism 5软件进行数据绘图和统计分析。通过Kolmogorov–Smirnov检验来验证数据的正态分布，并使用ANOVA和Dunns方法作为后续检验来确定统计显著性。这些实验至少重复进行了三次。
HIV感染的小胶质细胞中的大麻素受体
我们探讨了HC69.5细胞在暴露于CBD和/或THC的情况下，是否添加聚IC对CNRs基因表达的影响（见图3）。研究发现，当使用聚IC（一种TLR3激动剂）激活HIV时，CNR2基因的表达出现了上调。
而在添加了大麻素后，CNR2的表达显著下降。不论是单独使用THC或CBD，还是二者联合使用，其效果之间没有显著的差异。
在我们没有使用聚IC处理细胞，且HIV感染未被激活的情况下，我们观察到了不同的结果。在这种情况下，添加CBD或THC并没有减少相比HIV对照组（HC69.5）的大麻素受体。然而，CNR2基因却表现出显著的失调现象（见图3）。
细胞因子表达
我们运用了人类细胞因子阵列的蛋白质组学分析方法，来研究HIV感染的小胶质细胞对CBD和THC治疗的反应。我们采用了基于膜的夹心免疫分析法，同时检测了36种不同的人类细胞因子、趋化因子和急性期蛋白的表达差异。
将处理了1 μM的CBD或Δ(9)-THC的激活或未激活细胞的上清液，与生物素化的检测抗体混合，再与特异性捕获抗体孵育。通过化学发光法检测蛋白表达，信号强度与结合的分子量成正比。
结果显示有11种细胞因子发生了失调（见图4），包括MIF、SERPIN E1、IL-6、IL-8、G-CSF、GM-CSF、ICAM-1、MCP-1、RANTES、CXCL1和CXCL10。1 μM的CBD能降低HIV在HC69.5小胶质细胞中重新激活所引起的MIF、SERPIN E1、IL-6、IL-8、CXCL1和CXCL10的表达，而1 μM的THC则在HIV重新激活后增加了这些细胞因子的表达（MIF、SERPIN E1、IL-6、ICAM-1、GM-CSF、MCP-1、CXCL1和CXCL10）。
另外，与Δ(9)-THC相比，CBD对G-CSF和RANTES的上调作用更为显著。然而，关于这些失调的具体含义，仍需进一步研究。
图2
(A) 在实验中，我们将HC69.5 HIV (GFP+)细胞分别用100 μg/ml的聚IC和不同浓度的Δ(9)-THC或CBD（0.01和1 μM）处理。经过过夜孵育，细胞被固定，随后通过流式细胞仪检测表达GFP阳性细胞的HIV感染。我们使用不变异的人类小胶质细胞（C20）（HIV-; GFP-）作为未处理和未感染的对照。结果表明了阳性细胞的百分比。实验重复至少三次，并使用GraphPad Prism 5软件进行了数据绘图和统计分析。数据的正态分布通过Kolmogorov–Smirnov检验来评估，统计显著性（p ≤ 0.05）则通过ANOVA和Dunns方法作为后续检验来计算。(B) 同样，我们对HC69.5 HIV (GFP+)细胞用不同浓度的Δ(9)-THC或CBD（0.01和1 μM）进行了处理。经过过夜孵育和固定，细胞通过流式细胞仪分析来检测表达GFP阳性细胞的HIV感染。C20细胞被用作未处理和未感染的对照。结果以阳性细胞的数量表示。实验重复至少三次，并使用GraphPad Prism 5软件进行了数据绘图和统计分析。(C) 通过RT PCR评估了HC69.5 HIV (GFP+)细胞上的LTR基因表达。细胞经有或无100 μg/ml的聚IC和1 μM浓度的CBD或Δ(9)-THC处理后，进行了实时PCR分析。使用GAPDH作为内参基因。数据表示三次独立实验的平均值±标准误。我们使用GraphPad Prism软件进行了数据分析，数据的正态分布通过Kolmogorov–Smirnov检验来评估，而统计显著性通过ANOVA和Dunns多重比较检验作为后续检验来计算。在p ≤ 0.05时，差异被认为具有统计学意义。
Caspase 1 失调
Caspase-1的上调通常会激活炎症体的中介分子。我们在治疗6小时和24小时后进行了基因表达实验（见图5A）。结果显示，在添加或未添加聚IC的情况下，HC69.5细胞中Caspase1基因均显著上调，这表明即使在小胶质细胞中HIV感染水平较低时，也存在一定程度的持续炎症。
当细胞接受CBD处理时，在没有聚IC的情况下，治疗6小时和24小时后Caspase1基因的表达显著减少。同样，在通过添加聚IC诱导HIV感染的情况下，6小时和24小时时Caspase1的表达也有所减少，且在24小时后减少幅度显著。
另外，THC也减少了Caspase1基因的表达，但在有或无聚IC添加的情况下，与HC69.5相比在6小时时没有显著差异，而在24小时后只在添加了聚IC的培养物中显著。我们比较了CBD和THC的效果，发现两种大麻素在基因表达上没有显著差异。THC-CBD组合的Caspase1表达水平与仅HIV培养的细胞相似，但在添加了聚IC的情况下表达更高（见图5A）。
图3
我们通过RT PCR方法评估了HC69.5 HIV (GFP+)细胞中大麻素受体2型（CNR2）基因的表达情况。对H69.5细胞进行了有无100 μg/ml聚IC和1 μM浓度CBD或/和Δ(9)-THC的处理。处理24小时后，我们提取了RNA，并进行了反转录，随后对CNR2基因进行了实时PCR检测（Hs00275635_m1; Thermofisher Scientific）。作为内参基因，我们使用了GAPDH（Hs99999905_m1）。所得数据代表了三次独立实验的平均值±标准误。图表显示了与阴性对照C20相比的转录积累指数。数据使用GraphPad Prism软件进行分析。数据的正态分布通过Kolmogorov–Smirnov检验评估，统计显著性则通过ANOVA和Tukey多重比较检验作为后续检验计算。当p值 ≤ 0.05时，差异被认为具有统计学意义。
Caspase 1 Glo试剂盒能产生与Caspase活性成正比的稳定信号，有效检测Caspase-1并防止非特异性蛋白酶体介导的底物切割。我们的实验结果表明，当HIV未被重新激活时，CBD和Δ(9)-THC并没有增强Caspase活性。
而在细胞经聚IC处理后，Caspase1被激活，CBD能有效逆转这一激活过程，而Δ(9)-THC则无此效果。因此，CBD在防止Caspase1激活方面表现出更好的保护作用。Caspase1是一个启动下游切割以引发炎症反应的重要分子（见图5B）。
为进一步探究CBD如何在HIV感染的小胶质细胞中调节炎症体反应的失调，我们研究了HIV感染激活6小时后和使用大麻素治疗后NLRP3基因的表达情况（见图6）。
NLRP3炎症体是炎症体途径中的关键组成部分，它介导Caspase-1和促炎细胞因子的激活。我们的实验结果表明，当HIV感染被激活时，NLRP3基因会显著上调。CBD能有效抑制NLRP3表达的增加，而在THC和大麻素组合治疗的情况下则未观察到这一效果。
图4
在使用100 μg/ml的聚IC激活HIV之后，HC69.5细胞被暴露于1 μM浓度的THC或CBD。添加药物48小时后，我们收集了上清液，并按照制造商提供的指南，使用蛋白质组分析人类细胞因子阵列（R&D系统：ARY005B）进行了检测。（对照组Ct：HC69.5细胞）。我们使用GraphPad Prism 5软件进行数据绘制和统计分析。首先，对每种细胞因子使用Kolmogorov–Smirnov检验来检查其正态分布情况。然后，通过ANOVA和Tukey多重比较检验作为后续检验来计算统计显著性（p ≤ 0.05）。在图表和膜片上，每个失调的蛋白都进行了编号标记。
IL-1ß酶联免疫吸附试验
IL-1β是触发炎症反应的关键细胞因子，我们利用ELISA技术来测量其表达水平。在HIV感染未被诱导的情况下，两种药物均未引起显著的IL-1β表达。
然而，在HIV感染被激活的情况下，1 µM的Δ(9)-THC在24小时后产生了显著的IL-1β表达，而CBD则抑制了HIV诱导的IL-1β表达（见图7）。值得注意的是，CBD和THC的组合完全抑制了IL-1β的表达。为了更深入了解这种降低作用的机制，还需要进行更多的研究。
图5
(A) 通过RT PCR方法评估了HC69.5 HIV (GFP+)细胞中Caspase1基因的表达情况。H69.5细胞接受了有无100 μg/ml聚IC和1 μM浓度的CBD或/和Δ(9)-THC的处理。在治疗6小时和24小时后，提取了RNA，进行了反转录，随后对Caspase1基因进行了实时PCR检测（Hs00354836_m1; Thermofisher Scientific）。作为内参基因，我们使用了GAPDH（Hs99999905_m1）。所得数据代表了三次独立实验的平均值±标准误。图表显示了与阴性对照C20相比的转录积累指数。我们使用GraphPad Prism软件进行了数据分析，数据的正态分布通过Kolmogorov–Smirnov检验评估，统计显著性则通过ANOVA和Tukey多重比较检验作为后续检验计算。当p值 ≤ 0.05时，差异被认为具有统计学意义。(B) Caspase1激活检测。对HC69.5 HIV (GFP+)细胞进行HIV感染，有无100 μg/ml聚IC，并用1 μM的Δ(9)-THC或CBD处理。治疗24小时后，使用Caspase-Glo® 1炎症体检测试剂盒（Promega; cat: G9951）来分析Caspase1的激活情况。（Ct = 对照）。我们使用GraphPad Prism 5软件进行了数据绘制和统计分析，通过Kolmogorov–Smirnov检验来检查数据的正态分布情况，然后通过ANOVA和Dunn's方法作为后续检验来计算统计显著性（p ≤ 0.05）。
医用大麻，尤其是CBD的使用，因其报告的多种益处，如减轻疼痛、抗炎、抗氧化、抗糖尿病、抗癌、抗焦虑、抗惊厥、抗癫痫，以及不会像THC那样引起精神活性效果而受到越来越多的关注。CBD不具有精神活性效果，这是其与近亲THC相比最吸引人的特点之一。
然而，CBD对炎症体和HIV感染的调控作用尚未得到充分研究。之前的研究主要集中在CBD的神经保护和抗炎特性上。但是，目前对CBD和THC以及两者联合作用对HIV感染小胶质细胞的效果和作用机制了解甚少。
Lowe等人的研究证实了CBD对抗丙型肝炎病毒的潜在抗病毒活性，其效果与干扰素-α的抑制作用相当。同样地，2022年Nguyen等人的研究表明CBD能够抑制肺细胞中的SARS-CoV-2病毒。但是，有研究发现CBD导致下调干扰素刺激的基因表达，并减少了在新近感染的巨噬细胞中的抗HIV活性。
另一个有趣的发现是，同一研究还报告了用CBD处理长期感染的细胞后，HIV RNA和gag HIV蛋白显著减少。此外，DeMarino等人报告称，CBD通过减少HIV-1感染单核细胞释放的胞外囊泡和病毒RNA，从而产生了保护作用。
Agudelo等人的研究表明，Δ(9)-THC增强了在人类白细胞包中分离的、由单核细胞衍生的树突细胞中HIV长末端重复基因的表达，这些细胞被HIV感染。
与我们的研究结果相反，Molina等人报告称THC的应用减缓了猴免疫缺陷病毒（SIV）的进展。长期使用Δ(9)-THC并没有增加病毒载量或加剧SIV的病情。更重要的是，Δ(9)-THC改善了SIV疾病的进程，并减轻了病毒引起的炎症反应。
图6
我们通过RT PCR方法评估了HC69.5 HIV (GFP+)细胞中NLRP3基因的表达情况。H69.5细胞接受了有无100 μg/ml聚IC和1 μM浓度的CBD或/和Δ(9)-THC的处理。在治疗6小时后，提取了RNA，进行了反转录，随后对NLRP3基因进行了实时PCR检测（Hs00918082_m1; Thermofisher Scientific）。作为内参基因，我们使用了GAPDH（Hs99999905_m1）。所得数据代表了三次独立实验的平均值±标准误。图表显示了与阴性对照C20相比的转录积累指数。我们使用GraphPad Prism软件进行了数据分析，数据的正态分布通过Kolmogorov–Smirnov检验评估，统计显著性则通过ANOVA和Tukey多重比较检验作为后续检验计算。当p值 ≤ 0.05时，差异被认为具有统计学意义。
我们的研究并未观察到GFP阳性细胞数量的增加，这表明CBD并未加剧HIV感染；相反，我们发现GFP阳性细胞和LTR基因表达都有所减少。但是，为了更清楚地了解这种减少背后的机制，还需要进行更多的研究。特别是，我们的研究表明，CBD显著减少了HIV阳性细胞的表达，而THC并未表现出这种效果。
神经胶质细胞中的大麻素受体（CNR）表达受到这些细胞的表型和激活状态的影响。例如，CNR1在神经元中高度表达，而在胶质细胞中表达较低。相反，胶质细胞表达较多的CNR2。
研究报告显示，在神经炎症和神经退行性疾病条件下，尤其是在GM-CSF和IFNγ刺激后，小胶质细胞中CNR2的表达会上调。此外，激活大麻素受体2型有助于缓解神经炎症，通过减少NLRP3的表达。在293T细胞中进行的HIV研究发现，大麻素受体2的合成选择性激动剂可以抑制HIV-1 LTR23。
我们的结果表明，当HIV被激活时，CNR2的表达上调，而大麻素治疗可以降低感染。然而，在HIV诱导后，单独使用或联合使用THC和CBD之间没有显著差异。当我们不使用聚IC处理且HIV感染未被上调时，结果不同。在这种情况下，添加CBD或THC并没有降低与HIV对照相比的大麻素受体。但是，比较CBD与THC时，发现CNR2有显著的失调现象。
炎症体复合体，作为天然免疫系统的一个工具，由负责激活炎症过程的蛋白质构成。炎症体的激活开始于细胞质内的模式识别受体识别到微生物衍生的病原体相关或危险相关的分子模式，这些模式由宿主细胞产生。
图7
HC69.5 HIV (GFP+)细胞在有无100 μg/ml聚IC和1 μM的Δ(9)-THC或CBD处理后，我们收集了24小时治疗后的上清液，并利用ELISA MAX™ Deluxe Set Human IL-1ß（Biolegend; cat# 437004）对其进行了分析。数据的绘制和统计分析是使用GraphPad Prism 5软件完成的。首先，我们通过Kolmogorov–Smirnov检验来检查数据的正态分布情况，然后通过ANOVA和Dunn’s测试作为后续检验来计算统计显著性（p ≤ 0.05）。
炎症体复合体激活诸如Caspase-1或白细胞介素-1转换酶等效应分子，这些分子能够切割并激活未成熟的促炎细胞因子，如白细胞介素IL-1β和IL-18以及Gasdermin-D24。这些细胞因子被分泌出来，进而将炎症反应传播到邻近细胞。因此，我们研究了CBD与Δ9-THC对炎症体激活的影响。我们特别关注了“效应分子”Caspase1、IL-1ß以及其他炎症细胞因子的表达。
激活的小胶质细胞、星形胶质细胞、神经元和T细胞释放炎症介质，这些介质促进神经炎症和神经退行性变。此外，外周的免疫细胞和介质可以穿越受损的血脑屏障，加剧神经炎症。
一项针对使用大麻的HIV患者的研究显示，大麻及其化合物可以减少炎症性CD16+单核细胞的数量，这些细胞与神经炎症及促炎细胞因子的分泌和T细胞激活有关。此外，对HIV感染患者中的神经HIV疾病大脑进行的不同功能途径研究发现，病毒载量与细胞因子表达的增加有关。
对HIV感染小胶质细胞进行逆转潜伏状态的研究显示，促炎细胞因子可激活NF-κB p65/p50或IRF3，并使其转移并结合到HIV-1长末端重复（LTR）启动子区域。这可能解释了CBD如何防止HIV的重新激活和传播。
神经退行性和神经炎症主要由神经毒性介质和诸如IL-1β、IL-6、IL-8、IL-33、TNF-α、CCL2、CCL5、基质金属蛋白酶（MMPs）、GM-CSF、胶质细胞成熟因子（GMF）、P物质等促炎细胞因子引起。我们的研究表明，在HIV感染的小胶质细胞中，CBD和THC在相似浓度下对炎症模式产生了不同的效果，其中CBD显示出更强的抗炎反应。
与THC相比，在相似的实验条件下，CBD显著降低了MIF、SERPIN E1、IL-6、IL-8、GM-CSF、MCP-1、CXCL1和CXCL10等细胞因子和趋化因子的表达。MIF是一种促炎细胞因子，它通过刺激小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元产生大脑中的免疫介质，从而促进神经炎症和神经退行性。
另外，SERPIN E1，也被称为纤溶酶原激活物抑制剂-1，在炎症和受伤时上调。在小鼠神经细胞系中，敲除SERPIN E1能抑制炎症以及TNF-α、IL-6、IL-1β和TGF-β1的水平。而且，降低的SERPIN E1水平与抑制血红素引起的神经元凋亡有关。
IL-6是一种强大的促炎细胞因子。该细胞因子的上调在慢性炎症和自身免疫性疾病中具有病理性影响。IL-6被认为是HIV感染患者中广泛表达的神经炎症标记物。我们的研究结果与Kozela等人的发现一致。
他们展示了在LPS、Δ9-THC或CBD处理后，小鼠小胶质细胞中IL-1ß、IL-6和IFNß等促炎细胞因子的产生减少。此外，他们指出，这种抗炎机制并不涉及大麻素受体。值得注意的是，CBD显著降低了NF-kB的活性，NF-kB是炎症过程的主要调控因子，并上调了STAT3，STAT3是促进抗炎事件的转录因子。
而且，Δ9-THC和CBD都减少了STAT1的表达，STAT1是IFNß依赖的促炎进程的关键调节因子。同样，Δ9-THC在人类星形胶质细胞和单核细胞TLR-7共培养体系中降低了MCP-1和IL-6的表达。这些研究者报告称THC通过CB2受体起作用，抑制大脑中IL-1ß mRNA和Caspase-1的活性。
MCP-1（单核细胞趋化蛋白-1），一种β趋化因子，与多种神经炎症性疾病有关联，例如多发性硬化症（MS）、阿尔茨海默病（AD）和帕金森病。特别是，轻度认知障碍和轻度AD患者的血清MCP-1水平有所增高。同样，IL-8细胞因子也与神经炎症性疾病相关联，而CBD显著减少了LPS诱导的人类巨噬细胞中NF-κB活性、IL-8和MCP-150。
我们的研究显示了相似的结果，Muthumalage等人使用了较高浓度的CBD。我们评估了在使用TLR3激动剂聚IC激活HIV感染后，1微摩尔CBD对人类小胶质细胞的影响。
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）能显著激活小胶质细胞，导致神经网络功能障碍，从而有可能导致认知障碍、血脑屏障泄漏和/或细胞浸润。
GM-CSF被视为一种血清中的炎症性细胞因子。另外，在接受抗逆转录病毒治疗的非吸烟HIV患者分离的气道基底细胞中，GM-CSF持续释放，引起肺部炎症。我们的研究表明，与THC不同，CBD并未诱导这一重要细胞因子的产生。
另外，在CBD治疗后，我们观察到RANTES表达的上调（见图4）。CCL5/RANTES是一种在单核细胞和淋巴细胞中高度表达的促炎趋化因子，能够吸引免疫细胞到达感染部位。
先前的研究表明，RANTES以剂量依赖的方式具有抑制HIV的功能，并且当使用针对RANTES的中和抗体时，其抗病毒功能会被逆转。我们的研究发现，CBD增加了RANTES的表达，这可能有助于吸引免疫细胞到感染部位。
这一发现为CBD在潜在医学应用方面提供了重要依据。相比之下，主要抑郁症患者的外周CCL5水平升高。进一步研究是必要的，以确认并理解CBD潜在抗病毒活性的机制。
IL-6是一种强大的促炎细胞因子。该细胞因子的上调在慢性炎症和自身免疫性疾病中具有病理性影响。IL-6被认为是HIV感染患者中广泛表达的神经炎症标记物。我们的研究结果与Kozela等人的发现一致。
他们展示了在LPS、Δ9-THC或CBD处理后，小鼠小胶质细胞中IL-1ß、IL-6和IFNß等促炎细胞因子的产生减少。此外，他们指出，这种抗炎机制并不涉及大麻素受体。值得注意的是，CBD显著降低了NF-kB的活性，NF-kB是炎症过程的主要调控因子，并上调了STAT3，STAT3是促进抗炎事件的转录因子。
而且，Δ9-THC和CBD都减少了STAT1的表达，STAT1是IFNß依赖的促炎进程的关键调节因子。同样，Δ9-THC在人类星形胶质细胞和单核细胞TLR-7共培养体系中降低了MCP-1和IL-6的表达。这些研究者报告称THC通过CB2受体起作用，抑制大脑中IL-1ß mRNA和Caspase-1的活性。
MCP-1（单核细胞趋化蛋白-1），一种β趋化因子，与多种神经炎症性疾病有关联，例如多发性硬化症（MS）、阿尔茨海默病（AD）和帕金森病。
特别是，轻度认知障碍和轻度AD患者的血清MCP-1水平有所增高。同样，IL-8细胞因子也与神经炎症性疾病相关联，而CBD显著减少了LPS诱导的人类巨噬细胞中NF-κB活性、IL-8和MCP-150。
我们的研究显示了相似的结果，Muthumalage等人使用了较高浓度的CBD。我们评估了在使用TLR3激动剂聚IC激活HIV感染后，1微摩尔CBD对人类小胶质细胞的影响。
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）能显著激活小胶质细胞，导致神经网络功能障碍，从而有可能导致认知障碍、血脑屏障泄漏和/或细胞浸润。
GM-CSF被视为一种血清中的炎症性细胞因子。另外，在接受抗逆转录病毒治疗的非吸烟HIV患者分离的气道基底细胞中，GM-CSF持续释放，引起肺部炎症。我们的研究表明，与THC不同，CBD并未诱导这一重要细胞因子的产生。
另外，在CBD治疗后，我们观察到RANTES表达的上调（见图4）。CCL5/RANTES是一种在单核细胞和淋巴细胞中高度表达的促炎趋化因子，能够吸引免疫细胞到达感染部位。
先前的研究表明，RANTES以剂量依赖的方式具有抑制HIV的功能，并且当使用针对RANTES的中和抗体时，其抗病毒功能会被逆转。我们的研究发现，CBD增加了RANTES的表达，这可能有助于吸引免疫细胞到感染部位。
这一发现为CBD在潜在医学应用方面提供了重要依据。相比之下，主要抑郁症患者的外周CCL5水平升高。进一步研究是必要的，以确认并理解CBD潜在抗病毒活性的机制。
图8：CBD 对 HIV 感染的小胶质细胞的作用机制的代表。
Mboumba等人进行了一项初步研究，研究了在接受逆转录病毒治疗的HIV患者中使用Δ9-四氢大麻酚（THC）和大麻二酚（CBD）的口服组合（THC 2.5 mg/CBD 2.5 mg）或仅使用CBD（CBD 200 mg）。
这项研究发现，患者没有出现安全问题，且耐受性良好。然而，研究并未报告炎症水平、CD4细胞计数、病毒载量、合并症等方面的数据。
将CBD或THC纳入HIV患者的治疗方案，仍需进行更多研究以收集关于HIV疾病进展、病毒潜伏期、与抗逆转录治疗方案的相互作用、神经认知、安全性及其他合并症方面的证据。目前为止，尚无随机对照试验证明大麻对HIV患者有潜在的益处。
当两种大麻素同时使用时，与仅HIV处理相比，观察到CNR2的显著减少，这保持了各个药物单独使用时的效果。此外，对Caspase1产生的影响也不同。我们观察到Caspase1和NLRP3基因表达的上调，这与仅HIV培养物中的结果相似。
然而，在激活和药物处理24小时后，我们未在CBD-THC处理的上清液中检测到IL-1β。Al-Ghezi等人报告称，在自身免疫性脑脊髓炎（多发性硬化症）的小鼠模型中，使用CBD + THC组合时，通过提高IL-10和TGF-β水平介导了抗炎反应的增强。
这些效果被归因于改变肠道微生物组的代谢产物，且在血清和脾细胞上清液中发现了抗炎细胞因子。同样，这个研究小组还发现THC + CBD组合也通过调节9种与抗炎反应相关的微RNA（miR-21a-5p, miR-31-5p, miR-122-5p, miR-146a-5p, miR-150-5p, miR-155-5p, miR-27b-5p, miR-706-5p, 和 miR-7116）抑制了神经炎症。
此外，这些大麻素的组合降低了TNF-α的表达，并在多发性硬化症活体模型中增加了源自大脑的神经营养因子
在我们的研究中，通过添加聚IC来诱导HIV感染的激活，从而激活了Caspase1和NLRP3。有趣的是，CBD显著逆转了这种激活，使得Caspase1的表达失活，Caspase1是调节炎症体途径中的关键分子，NLRP3的活性也被抑制。这种抑制可能会导致IL-1β、IL-6、IL-8、MCP-1、SERPIN E1等炎症细胞因子的减少。
总之，我们的研究结果表明，在使用Poly IC激活HIV后，CBD对LTR-HIV、CNR2、Caspase1、NLRP3和IL-1β的表达具有抑制作用。这些抑制效果在Δ(9)-THC中未观察到，表明CBD在这种情况下具有特定的抗炎效果。
Caspase1和NLRP3表达的抑制以及IL-1β水平的降低表明，CBD可能在控制炎症体途径中发挥作用，而炎症体途径涉及免疫反应的调节。需要进一步的研究来完全理解CBD以及联合使用大麻素（CBD-THC）在HIV相关炎症和免疫性疾病中的治疗潜力。
总而言之，我们的研究提供了证据表明，CBD作为一种抗炎剂，在HIV感染的小胶质细胞中具有潜在的益处。它降低了激活HIV感染时Caspase-1、NLRP3和各种炎症细胞因子（如MIF、SERPIN E1、IL-6、IL-8和IL-1β）的表达。
需要进一步研究来完全理解CBD的作用机制以及在治疗HIV相关神经炎症中的治疗潜力，同时消除Δ9-THC的精神活性效果。然而，我们研究的结果表明，CBD可能是开发治疗HIV相关神经炎症性疾病新疗法的有前途的候选物。
注释：
CBD - 大麻二酚（Cannabidiol），一种存在于大麻植物中的化合物，不具有精神活性效果，被认为具有潜在的医疗价值。
Δ9-THC - Δ9-四氢大麻酚（Delta-9-Tetrahydrocannabinol），大麻植物中的主要精神活性成分。
NLRP3 - NLR家族丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3（NLR Family Pyrin Domain Containing 3），一种在炎症反应中起作用的蛋白质。
IL-1β - 白细胞介素1β（Interleukin 1 Beta），一种在免疫系统中发挥作用的细胞因子。
MIF - 移动抑制因子（Macrophage Migration Inhibitory Factor），一种涉及免疫反应的蛋白质。
SERPIN E1 - 血清蛋白酶抑制剂E1（Serpin Peptidase Inhibitor, Clade E, Member 1），一种在炎症和凝血过程中起作用的蛋白质。
GM-CSF - 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor），一种刺激骨髓产生白血球的细胞因子。
FAAH - 脂肪酰胺水解酶（Fatty Acid Amide Hydrolase），一种酶，与内源性大麻素的代谢有关。
信息来源：https://www.nature.com/articles/s41598-023-32927-4#Fig4
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