研究人員發現艾滋病病原體如何在體內繁殖

研究人員發現艾滋病病原體如何在體內繁殖

為了治療疾病,研究人員必須瞭解疾病的產生方式。由弗里德里希·席勒大學耶那分校的克里斯蒂安·埃奇林教授,萊布尼茲光子技術研究所(Leibniz IPHT)和牛津大學領導的歐洲研究小組現在已經使用高分辨率成像使毫秒級的HI病毒可見在活細胞之間擴散,並且為此目的需要哪些分子。使用超高分辨率STED熒光顯微鏡,研究人員首次直接提供了證據,證明AIDS病原體為複製提供了一定的脂質環境。Eggeling說:“因此,我們創建了一種研究如何防止這種乘法的方法。” 研究小組將結果發表在《科學進展》雜誌上 於2019年10月2日。

專注於宿主細胞的質膜

研究人員集中研究了宿主細胞質膜上的閘門,HIV在感染後通過該閘門出現。他們使用蛋白質Gag作為標記,協調了病毒成熟過程。Christian Eggeling解釋說:“在這種蛋白質積聚的地方,決定性的過程會導致病毒釋放自身並感染其他細胞。”

為了破譯這些過程,研究人員檢查了病毒顆粒出芽部位的擴散。他們發現只有某些脂質與人免疫缺陷病毒相互作用。儘管原則上已經知道這些脂質,但是研究團隊首次能夠直接在活細胞和感染的細胞中證明這種相互作用。

防止病毒繁殖的攻擊點

Christian Eggeling說:“這為我們提供了抗病毒藥物的潛在目標。” “瞭解HI病毒離開細胞並繁殖所需的分子是研究如何預防這種疾病的關鍵先決條件。藉助我們的技術,我們現在可以直接追蹤此事。” Eggeling和他的團隊現在想要開發攻擊這些分子的抗體,從而抑制病毒的傳播。

Eggeling在描述他的研究計劃時說:“我們不僅要從醫學角度研究這些抗體,而且要找出如何利用它們的生物物理相互作用來增強其功效。” “為此,我們藉助諸如擴散的物理參數來分析生物學過程,即細胞與分子的相互作用。” 大約一年前,物理學家從牛津搬到了耶拿。除了在大學擔任超分辨率顯微學教授職位外,他還領導著萊布尼茲IPHT生物物理成像研究部門。他還領導了MRC人類免疫學部門和牛津大學Weatherall分子醫學研究所的Wolfson影像中心的研究小組。

Eggeling將空間超分辨率熒光顯微鏡技術與能夠實時跟蹤標記分子運動的方法結合在一起,以瞭解疾病如何在分子水平上發展。這使他和他的研究人員能夠在空間和時間上研究活細胞(例如細胞膜)中的單個分子。“這使我們能夠在分子水平上揭示對於以前的研究方法而言太快的細胞機制,並且在太小的空間尺度上運行。”

Eggeling已經在Stefan W. Hell小組的哥廷根馬克斯·普朗克生物物理化學研究所研究了新的超分辨率熒光顯微技術。Stefan Hell與Eric Betzig和William E. Moerner一起獲得2014年諾貝爾化學獎。在耶拿,Eggeling現在與生物學家和醫師緊密合作,以探索如何將這些方法用於更早,更準確地檢測疾病,並甚至可能阻止他們。


分享到:


相關文章: