等级 B2 – 中高级CEFR B2
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瑞士和日本的研究团队首次在显微高分辨率下观察到流感病毒如何进入培养皿中活着的人类细胞。该项目由苏黎世联邦理工学院的分子医学教授 Yohei Yamauchi 领导。团队开发的技术称为病毒视双重共聚焦与AFM(ViViD-AFM),将原子力显微镜(AFM)与荧光显微镜结合,能在细胞不被破坏的情况下提供更丰富的空间细节;相比之下,电子显微镜会破坏细胞结构。
研究显示,感染并非单方面的过程。流感病毒先附着在细胞表面分子上,在表面移动并在某处结合,直到找到受体分子密集的区域,这一位置成为高效的入侵点。病毒借用了细胞正常的摄取机制进入,这一机制通常负责将激素、胆固醇和铁等物质带入细胞。
在受体识别处,细胞膜形成一个凹陷或囊袋,网格蛋白(clathrin)参与塑形并稳定该囊袋。随着囊袋增大,它包围病毒并成为囊泡,细胞将囊泡带入内部,囊泡包膜溶解后病毒被释放。
由于新方法能在活细胞中记录整个过程,研究人员得以追踪更详细的动力学变化。他们观察到细胞通过几种方式主动促进病毒的摄取:
- 细胞将网格蛋白招募到病毒所在的位置。
- 细胞表面出现隆起以更牢固地捕获病毒。
- 如果病毒远离表面,膜会出现波状运动并增强。
作者指出,该技术可用于在细胞培养中实时测试潜在药物的作用,也可用于研究其他病毒或疫苗。相关研究发表在 PNAS,信息来源为 ETH Zurich。
难词
- 原子力显微镜 — 用探针测量物体表面细微结构原子力显微镜(AFM)
- 荧光显微镜 — 用荧光标记观察样本内部结构
- 受体 — 结合特定分子的细胞表面结构受体分子
- 囊泡 — 由细胞膜形成的包裹小结构
- 网格蛋白 — 帮助细胞膜形成并稳定囊袋的蛋白网格蛋白(clathrin)
- 摄取 — 把外来物质带入细胞的过程摄取机制
- 动力学 — 描述过程随时间变化的性质动力学变化
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讨论问题
- 基于文章内容,说明这种在活细胞中实时观察病毒入侵的方法在测试潜在药物时有哪些优点和可能的局限?
- 这项技术还可以用于研究其他病毒或疫苗。你认为在疫苗开发或病毒研究中,实时观察入侵过程会带来哪些实际影响?