纳米红外光谱成像揭示包膜病毒入侵宿主细胞前的结构变化

本文摘要：据麦姆斯咨询报导，佐治亚州立大学（GeorgiaStateUniversity）与佐治亚大学（UniversityofGeorgia）联合领导的一项研究指出：科学家可利用纳米红外光谱光学技术，说明了如艾滋病病毒（HIV）、埃博拉病毒及流感病毒等有包膜病毒（envelopedviruses）在侵略宿主细胞前展开的关键性结构变化。研究人员找到了一种抗病毒化合物，能有效地制止流感病毒在较低pH值曝露期间转入宿主细胞，较低pH值环境是病毒引发病毒感染的最佳条件。

据麦姆斯咨询报导，佐治亚州立大学（GeorgiaStateUniversity）与佐治亚大学（UniversityofGeorgia）联合领导的一项研究指出：科学家可利用纳米红外光谱光学技术，说明了如艾滋病病毒（HIV）、埃博拉病毒及流感病毒等有包膜病毒（envelopedviruses）在侵略宿主细胞前展开的关键性结构变化。研究人员找到了一种抗病毒化合物，能有效地制止流感病毒在较低pH值曝露期间转入宿主细胞，较低pH值环境是病毒引发病毒感染的最佳条件。这些研究找到已公开发表于PLoSOne期刊，获取了关于包膜病毒如何反击宿主的最重要细节，以及防治这些病毒反击的有可能方法。包膜病毒是最可怕的未知病毒之一。

这类病毒具备覆盖面积其遗传物质的外膜，包膜病毒在侵略宿主细胞时，首先必需要吸附在细胞上，然后关上其外膜来获释遗传物质。最初，科学家们指出关上外膜的机制主要由宿主细胞掌控。

在这项探讨于流感病毒的研究中，研究人员探查了病毒在关上外膜并获释其遗传物质时再次发生的结构变化。该研究在无细胞的仿真细胞环境下展开实验。当流感病毒病毒感染人体时，它不会从细胞外的中性环境转入到细胞内的酸性环境（pH值较低）。

研究人员通过减少环境pH值，来仿真细胞环境。在实验中，研究人员将流感病毒粒子曝露于较低pH值环境中，并监测病毒的结构变化。

本研究的作者、佐治亚州立大学化学系教授MingLuo博士说道：“我们找到，只要转变环境的pH值，即使没细胞，病毒粒子也不会毁坏外膜并获释遗传物质。由此可以得出结论，在病毒粒子内部不存在着主动机制。

一旦病毒粒子找到环境再次发生了变化，需要宿主细胞膜的协助，就不会获释遗传物质。但前提是病毒必需感受到获释遗传物质的最佳条件，而这个最佳条件就是较低pH值环境。

”研究人员利用纳米红外光谱（一种显微镜光学系统），来仔细观察流感病毒粒子在环境变化时的结构转变。现在已回到佐治亚大学的YohannesAbate博士，在其尚能在佐治亚州立大学期间的研究中，调整了这项光学技术，使其具备新型独有功能，可协助研究人员研究病毒粒子更加非常丰富的结构细节。Luo说道：“我们只不过只仔细观察某个特定的病毒粒子就可以了。但以前，研究者在照片前并无法自由选择明确仔细观察哪个病毒粒子。

因此，就必需同时仔细观察其中许多病毒粒子，这些病毒粒子都处在有所不同的阶段。而现在，有了该光学技术，我们可以从开始到完结倒数监测一个病毒粒子的变化。因此我们可明晰地理解病毒粒子在无细胞环境下获释遗传物质的每个步骤。”研究人员还研究出有了一种化学物质，这种化学物质是可与流感病毒融合并切断病毒结构变化的化合物。

Luo说道：“这种化合物平稳了病毒粒子，有了它病毒粒子就会获释遗传物质。如果病毒不获释遗传物质，它就无法病毒感染细胞。这只不过就是一种制止病毒感染的机制。

如果我们能让它在人类身上起起到，这有可能就不会沦为制止病毒感染的良药。”该研究的联合作者还包括：佐治亚大学的YohannesAbate博士、SampathGamage博士和MarquezHoward博士，以及佐治亚州立大学的HirokiMakita博士、BrendanCross博士和GaryHastings博士。该研究取得了美国国家科学基金会的资助。

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