單病毒示蹤技術(shù)揭示艾滋病毒有效侵染巨噬細(xì)胞過程

來源：武漢病毒研究所

艾滋病毒有效入侵細(xì)胞釋放遺傳物質(zhì)是病毒生命周期的重要環(huán)節(jié)，但其具體機制仍不清楚。近期，中國科學(xué)院武漢病毒研究所研究員崔宗強與中國科學(xué)院生物物理研究所研究員張先恩、美國喬治梅森大學(xué)教授吳云濤合作，實時動態(tài)揭示了單個HIV-1病毒以內(nèi)吞方式入侵人原代巨噬細(xì)胞，病毒囊膜與細(xì)胞初級內(nèi)體(early endosome)發(fā)生膜融合，在初級內(nèi)體釋放病毒核心實現(xiàn)有效侵染的過程。

研究人員首先建立了細(xì)胞輔助的病毒包裝熒光量子點技術(shù)。在HIV-1病毒組裝過程中，病毒Vpr蛋白被生物素化并與鏈霉親和素修飾的量子點（SA-QDs）特異結(jié)合，包裝進入成熟的病毒粒子中，從而獲得病毒錐形核心內(nèi)包裝量子點的艾滋病毒，該病毒可用于單顆粒病毒長時間實時示蹤。結(jié)合病毒囊膜以及細(xì)胞組分等多重?zé)晒鈽?biāo)記，實時動態(tài)觀察到單個HIV-1病毒內(nèi)吞入侵人原代巨噬細(xì)胞過程，并且病毒囊膜與初級內(nèi)體膜發(fā)生融合，釋放病毒核心實現(xiàn)病毒的有效感染。一系列藥物抑制實驗證實了該過程對病毒建立有效感染的重要作用。此外，研究人員也發(fā)現(xiàn)細(xì)胞微絲結(jié)構(gòu)對HIV-1入侵人原代巨噬細(xì)胞建立有效感染具有重要作用。

該研究實時動態(tài)解析了單個艾滋病毒入侵人原代巨噬細(xì)胞過程，揭示了病毒核心釋放這一瞬時動態(tài)分子事件的過程和機制，對深入理解艾滋病毒在重要天然宿主巨噬細(xì)胞中的感染機制具有重要意義，也將為開發(fā)新的抗病毒藥物提供思路。

這一研究成果已在ACS Nano 期刊在線發(fā)表（DOI:10.1021/acsnano.7b00275），李芹和李煒為論文共同**作者。該研究得到了國家重大科學(xué)研究計劃、國家自然科學(xué)基金、中科院重點項目、中科院青年創(chuàng)新促進會等基金項目的資助。華中科技大學(xué)參與了該項研究。