Science子刊：高分辨率可视化观察HIV病毒在体内如何增殖

　　为了治疗疾病，人们必须了解它是如何产生的。在一项新的研究中，来自德国、英国、法国、西班牙和澳大利亚的研究人员如今利用高分辨成像技术在毫秒分辨率下可视化观察HIV病毒如何在活细胞之间扩散。通过使用超高分辨率STED荧光显微镜，他们首次提供了直接证据表明自艾滋病病原体（即HIV病毒）为它的自身复制构建出某种脂质环境。针对此，他们创建了一种方法来研究这种病毒复制如何可能被潜在地阻止。相关研究结果发表在2019年10月2日的Science Advances期刊上，论文标题为“HIV-1 Gag specifically restricts PI(4,5)P2 and cholesterol mobility in living cells creating a nanodomain platform for virus assembly”。论文通讯作者为德国耶拿大学的Christian Eggeling教授和法国蒙彼利埃传染病研究所的Delphine Muriaux。

图片来自Science Advances, 2019, doi:10.1126/sciadv.aaw8651。

　　着重关注宿主细胞的质膜

　　这些研究人员着重关了宿主细胞质膜上的闸门，HIV在感染宿主细胞后通过该闸门出现在宿主细胞中。他们使用了对参与HIV病毒成熟的过程进行协调的蛋白Gag作为标记物。 Eggeling解释说：“在这种蛋白积累的地方，这些决定性的过程会导致这种病毒自我释放并感染其他细胞。”

　　为了破译这些过程，这些研究人员探究了在HIV病毒颗粒出芽位点发生的扩散。他们发现只有某些脂质与HIV病毒相互作用。尽管在原则上这些脂质是已知的，但是他们首次能够直接在活的受到感染的细胞中证实这种相互作用。

　　阻止HIV病毒复制的攻击点

　　Eggeling说：“这为我们提供了一种用于开发抗病毒药物的潜在靶标。了解哪些分子是HIV病毒从宿主细胞中释放出来并进行复制所需的是研究如何预防这种病毒感染的关键先决条件。借助我们的技术，我们如今可以直接追踪这一点。”Eggeling和他的团队如今想要开发攻击这些分子的抗体，从而抑制HIV病毒的传播。

　　Eggeling在描述他的研究项目时说：“我们不仅要从医学角度研究这些抗体，而且要找出如何利用它们的生物物理相互作用来增强它们的疗效。为此，我们借助于诸如扩散之类的物理参数，分析了生物学过程，即细胞与分子的相互作用。”

　　Eggeling将空间超分辨率荧光显微镜技术与能够实时跟踪标记分子运动的方法结合在一起，以了解疾病如何在分子水平上产生。这能够让他和他的团队在空间和时间上研究活细胞中的单个分子。“这让我们能够在分子水平上揭示细胞机制，这比以前的研究方法要快得多，并且可在很小的空间尺度上运行。”

　　在耶拿大学，Eggeling如今与生物学家和医师紧密合作，以探究如何利用这些方法更早更准确地检测疾病，甚至可能阻止它们。