有效追蹤HIV感染的新手段！

日前，美國西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種新方法，可以有效跟蹤艾滋病的感染進(jìn)程，通過該種方法，研究人員能將病毒顆粒的作用過程與感染過程建立起一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
通過使用這項(xiàng)技術(shù)，研究人員能更深入的了解艾滋病毒的生存周期，并以此設(shè)計(jì)出艾滋的預(yù)防和治療方法。對(duì)應(yīng)論文于8月7日發(fā)表于美國國家科學(xué)院院刊（PNAS）。
可視化研究病毒粒子的移動(dòng)和進(jìn)程已經(jīng)成為HIV研究的常規(guī)手段，但由于許多病毒粒子存在缺陷不足，難以繼續(xù)進(jìn)行持續(xù)自我復(fù)制，故研究中一直難以觀察到病毒粒子活動(dòng)與感染之間的確切關(guān)系。
“通過這種方法能較好的觀察到病毒是如何感染細(xì)胞的，這對(duì)于該領(lǐng)域的研究意義重大，”該項(xiàng)研究的首席研究員——西北大學(xué)Feinberg醫(yī)學(xué)院細(xì)胞與分子生物學(xué)教授Thomas Hope表示?！霸摲椒ń沂玖瞬《靖腥炯?xì)胞的必備條件，且?guī)Ыo了我們感染進(jìn)程更多相關(guān)細(xì)節(jié)，比如說感染是在細(xì)胞的什么部位發(fā)生的、完成感染的步驟節(jié)點(diǎn)。只有更多的掌握這些相關(guān)信息，我們才能找到有效的阻止辦法?！?/p>

感染發(fā)生時(shí)，艾滋病毒會(huì)融合到特定免疫細(xì)胞上，并將其殼體（存有病毒的遺傳物質(zhì)）注入細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。而后，病毒殼體通過脫殼作用分解，這對(duì)于病毒通過自身RNA合成DNA以及劫持細(xì)胞正常功能來說是相當(dāng)重要的一步。
但是關(guān)于具體的脫殼細(xì)節(jié)，相關(guān)機(jī)制一直存有爭(zhēng)議。一般有兩種觀點(diǎn)，一種認(rèn)為脫殼作用后期在細(xì)胞核孔中發(fā)生，使得相關(guān)物質(zhì)得以進(jìn)入細(xì)胞核；另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)脫殼作用應(yīng)是早期發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)。
事實(shí)上，由于之前關(guān)于艾滋病毒的研究并不能有效的區(qū)分哪些病毒顆粒引起了細(xì)胞感染而哪些病毒顆粒與感染并不相關(guān)，這就又添加了一些艾滋治療不確定性的因素。
在這項(xiàng)研究中，研究人員使用了一種新型的活細(xì)胞熒光成像系統(tǒng)，這使得研究人員實(shí)現(xiàn)了對(duì)感染相關(guān)特定病毒顆粒的有效識(shí)別。以此為基礎(chǔ)，研究人員以每個(gè)病毒顆粒為觀察對(duì)象，監(jiān)視艾滋病毒殼體脫落情況。他們證明，導(dǎo)致感染的脫殼作用發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的早期階段，且約在細(xì)胞融合后30分鐘內(nèi)發(fā)生。在使用該套成像系統(tǒng)所得出的所有關(guān)于艾滋的新發(fā)現(xiàn)中，這只是其中一項(xiàng)。
“現(xiàn)在我們能夠?qū)㈤L(zhǎng)久以來大家所真正關(guān)心的問題——病毒顆粒的感染性和在細(xì)胞中的作用過程與感染發(fā)生之間的關(guān)系建立相對(duì)應(yīng)的聯(lián)系，這將會(huì)對(duì)整個(gè)艾滋領(lǐng)域的研究產(chǎn)生巨大的影響，”Hope教授表示?！霸撎壮上裣到y(tǒng)目前可用于解決其他艾滋病生物學(xué)研究中所遇到的爭(zhēng)議性議題，并且可以幫助確定相關(guān)的靶向藥物研發(fā)位點(diǎn)?！?
從更大的范圍角度上來講，該項(xiàng)研究對(duì)病毒學(xué)研究領(lǐng)域也具有較為深遠(yuǎn)的意義。
“理論上，這項(xiàng)技術(shù)可以被應(yīng)用于任何熒光標(biāo)記病毒的研究，”Hope教授實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員——論文的作者Jo?o Mamede解釋道。
Hope教授以及他的研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在未來的研究項(xiàng)目中，利用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行疾病感染晚期艾滋病毒生存周期的研究。
“我們想要了解病毒感染過程的所有細(xì)節(jié)，這包括從病毒融合細(xì)胞開始，至病毒整合形成新的病毒，直到疾病發(fā)展到后這一所有的過程，”Hope教授解釋道。“我們需要了解發(fā)生了什么，所以我們才可以發(fā)現(xiàn)病毒的致命弱點(diǎn)，并將其作為藥物的治療靶點(diǎn)?！?
參考資料： Jo?o I. Mamede et al. Early cytoplasmic uncoating is associated with infectivity of HIV-1, Proceedings of the National Academy of Sciences (2017).DOI: 10.1073/pnas.1706245114