2025年12月8日
结合原子力显微镜与荧光显微技术实现活体高分辨率成像。
细胞主动协助捕获并吸收流感病毒。研究人员首次在活体状态下以高分辨率观测到流感病毒如何感染活细胞。这得益于瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)开发的新显微镜技术,该技术有望推动抗病毒疗法的精准研发。流感由流感病毒引发,病毒通过飞沫进入人体后感染细胞。来自瑞士与日本的联合研究团队对病毒机制进行了精细探究。
研究团队利用自主开发的显微镜技术,可放大培养皿中人体细胞表面。这首次使科学家得以在活细胞中实时高分辨率观测流感病毒入侵过程。
苏黎世联邦理工学院分子医学教授矢内洋平(Yohei Yamauchi)领导的研究团队特别惊讶于一点:细胞并非被动接受病毒入侵,而是主动尝试捕获病毒。"我们体细胞的感染过程如同病毒与细胞间的共舞,"矢内洋平表示。该成果已发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。
病毒在细胞表面"冲浪"
这种动态互动源于病毒劫持了细胞日常的摄取机制——该机制本用于将激素、胆固醇或铁等 vital 物质导入细胞。流感病毒与这些物质类似,必须附着于细胞表面分子。研究人员描述该过程动态为"如同在细胞表面冲浪:病毒扫描表面,附着于分子直至找到理想入口点,从而高效进入细胞"。
当细胞受体检测到病毒附着于膜上时,相应位置会形成凹陷或囊袋。该凹陷由名为网格蛋白(clathrin)的特殊结构蛋白塑形并稳定。随着囊袋扩大,病毒被包裹形成囊泡,细胞将其转运至内部,随后囊泡包膜溶解并释放病毒。
技术融合突破
先前研究此关键过程时,电子显微镜等技术因需破坏细胞仅能提供静态快照;而荧光显微镜空间分辨率较低。新开发的"病毒-视野双共焦与原子力显微镜"(ViViD-AFM)技术融合了原子力显微镜(AFM)与荧光显微镜。研究人员表示,该方法首次实现对病毒入胞动态的全程追踪,证实细胞在多层面主动促进病毒摄取。
此技术为抗病毒药物研发提供关键洞见。例如,可在细胞培养中实时测试潜在药物效果。研究团队强调,该方法亦适用于探究其他病毒行为甚至疫苗机制。
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