單病毒示蹤技術揭示艾滋病毒有效侵染巨噬細胞過程

來源：武漢病毒研究所

艾滋病毒有效入侵細胞釋放遺傳物質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，中國科學院武漢病毒研究所研究員崔宗強與中國科學院生物物理研究所研究員張先恩、美國喬治梅森大學教授吳云濤合作，實時動態(tài)揭示了單個HIV-1病毒以內吞方式入侵人原代巨噬細胞，病毒囊膜與細胞初級內體(early endosome)發(fā)生膜融合，在初級內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胞輔助的病毒包裝熒光量子點技術。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）特異結合，包裝進入成熟的病毒粒子中，從而獲得病毒錐形核心內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。結合病毒囊膜以及細胞組分等多重熒光標記，實時動態(tài)觀察到單個HIV-1病毒內吞入侵人原代巨噬細胞過程，并且病毒囊膜與初級內體膜發(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)細胞微絲結構對HIV-1入侵人原代巨噬細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研究計劃、國家自然科學基金、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。華中科技大學參與了該項研究。