PNAS：科学家捕捉到流感病毒进入细胞的高分辨率画面

科学家们首次以高分辨率观察到流感病毒是如何感染活细胞的。这项突破要归功于一种新型的显微镜技术，它有望推动更精准的抗病毒疗法。

　　

发烧、四肢疼痛、流鼻涕——随着冬季来临，流感再度肆虐。这种疾病是由流感病毒引发的，病毒通过飞沫进入人体并感染细胞。

近日，瑞士和日本的研究人员对这种病毒进行了深入的研究。利用自主研发的显微镜技术，科学家们能够聚焦于培养皿中的人类细胞表面。因此，他们首次以高分辨率观察到甲流病毒是如何进入活细胞的。

这项研究成果发表在《美国科学院院报》（PNAS）上。

苏黎世联邦理工学院Yohei Yamauchi教授领导的研究团队惊讶地发现：细胞并非被动接受流感病毒入侵。相反，它们试图主动捕获病毒。

当然，病毒感染并不会让细胞受益。这种动态交互之所以发生，是因为病毒劫持了对细胞至关重要的常规摄取机制。具体来说，这种机制负责将激素、胆固醇或铁等重要物质输送到细胞中。

和这些物质一样，流感病毒也必须附着于细胞表面的分子。这种动态过程就像在细胞表面冲浪：病毒扫描细胞表面，时而附着在这里，时而附着在那里，直到它找到理想的进入点（大量受体分子密集分布的区域），以便被高效摄入。

一旦细胞的受体检测到病毒附着在细胞膜上，该位置就会形成凹陷或口袋。一种名为网格蛋白（clathrin）的蛋白质负责形成并稳定这种凹陷。口袋逐渐增大并包裹住病毒，导致囊泡的形成。细胞将这个囊泡运输至内部，囊泡外膜随后溶解并释放病毒。

之前探究这一关键过程的研究使用了一些显微镜技术，包括电子显微镜。由于这些技术会破坏细胞，它们只能提供一幅快照。另一种常用的技术是荧光显微镜，但它无法实现高分辨率的观察。

这项被称为病毒视场双共聚焦与原子力显微镜（ViViD-AFM）的新技术融合了原子力显微镜（AFM）和荧光显微镜。凭借这种方法，研究人员现在能追踪病毒进入细胞的详细动态过程。

研究表明，细胞在多个层次主动促进病毒的摄取。细胞会将网格蛋白主动招募至病毒所在的位置，同时通过细胞表面局部凸起来主动捕获病毒。当病毒试图脱离细胞表面时，这些波浪形的膜运动会显著增强。

这项新技术为抗病毒药物的开发提供了关键的信息。例如，它适用于在细胞培养物中实时测试潜在药物的疗效。作者强调，这项技术还有助于研究其他病毒甚至疫苗的行为。