生态中心等在细颗粒物改变流感病毒感染特征方面获进展

中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室研究员刘思金研究组与微生物研究所研究员方敏等合作，在细颗粒物改变流感病毒感染特征的研究中取得新进展。近期，相关研究成果发表在《科学进展》（Science Advances）上，并被《自然》（Nature）作为研究亮点（Research Highlight）报道。    

目前，研究认为大气细颗粒物可能增加了流感病毒等病原微生物的传播和感染风险。然而，颗粒物的携载作用是否改变流感病毒的感染活性和感染过程，以及颗粒物/病毒复合体对机体的损伤靶点与单纯的病毒感染相比是否发生改变等方面仍存在问题，亟待解答。      

该研究发现大气细颗粒物与流感病毒存在活跃的相互作用，以及颗粒物负载的病毒仍具有强感染活性，且颗粒物的理化性质（如亲疏水特性等）是影响病毒负载量和感染过程的重要因素。在流感病毒感染早期，颗粒物通过网格蛋白介导的内吞作用（clathrin-mediated endocytosis）等途径，促进病毒以非唾液酸受体依赖的方式进入宿主细胞；而在感染后期，颗粒物与脂筏结构域（lipid raft domains）相互作用促进子代病毒从细胞膜出芽释放，这揭示了颗粒物促进流感病毒内吞和出芽释放的机制。动物感染实验进一步发现，颗粒物显著改变了流感病毒在呼吸道的分布，在感染早期亲水性强的颗粒物快速地运载病毒进入肺部，而疏水性强的颗粒物则将病毒阻滞在鼻腔中。更为重要的是，颗粒物可以运载病毒突破气血屏障，到达肺外器官（如肝脏、脾脏和肾脏），导致更严重的损伤结局，包括全身性炎症、局部组织损伤和体重减轻等。核心发现如下示意图所示。该工作对于探讨大气细颗粒物等环境因素对病原微生物传播和感染的影响具有启发意义。   

《自然》对上述成果进行了专文报道，认为该研究“有助于解释为什么空气污染严重时流感病毒感染更加严重。”研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国科学院青年创新促进会等的支持。      

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Nature Research Highlight