有效追踪HIV感染的新手段！

日前，美国西北大学医学院的研究人员开发出了一种新方法，可以有效跟踪艾滋病的感染进程，通过该种方法，研究人员能将病毒颗粒的作用过程与感染过程建立起一一对应的关系。
通过使用这项技术，研究人员能更深入的了解艾滋病毒的生存周期，并以此设计出艾滋的预防和治疗方法。对应论文于8月7日发表于美国国家科学院院刊（PNAS）。
可视化研究病毒粒子的移动和进程已经成为HIV研究的常规手段，但由于许多病毒粒子存在缺陷不足，难以继续进行持续自我复制，故研究中一直难以观察到病毒粒子活动与感染之间的确切关系。
“通过这种方法能较好的观察到病毒是如何感染细胞的，这对于该领域的研究意义重大，”该项研究的首席研究员——西北大学Feinberg医学院细胞与分子生物学教授Thomas Hope表示。“该方法揭示了病毒感染细胞的必备条件，且带给了我们感染进程更多相关细节，比如说感染是在细胞的什么部位发生的、完成感染的步骤节点。只有更多的掌握这些相关信息，我们才能找到有效的阻止办法。”

感染发生时，艾滋病毒会融合到特定免疫细胞上，并将其壳体（存有病毒的遗传物质）注入细胞的细胞质。而后，病毒壳体通过脱壳作用分解，这对于病毒通过自身RNA合成DNA以及劫持细胞正常功能来说是相当重要的一步。
但是关于具体的脱壳细节，相关机制一直存有争议。一般有两种观点，一种认为脱壳作用后期在细胞核孔中发生，使得相关物质得以进入细胞核；另一种观点则认为，根据相关数据脱壳作用应是早期发生在细胞质。
事实上，由于之前关于艾滋病毒的研究并不能有效的区分哪些病毒颗粒引起了细胞感染而哪些病毒颗粒与感染并不相关，这就又添加了一些艾滋治疗不确定性的因素。
在这项研究中，研究人员使用了一种新型的活细胞荧光成像系统，这使得研究人员实现了对感染相关特定病毒颗粒的有效识别。以此为基础，研究人员以每个病毒颗粒为观察对象，监视艾滋病毒壳体脱落情况。他们证明，导致感染的脱壳作用发生在细胞质中的早期阶段，且约在细胞融合后30分钟内发生。在使用该套成像系统所得出的所有关于艾滋的新发现中，这只是其中一项。
“现在我们能够将长久以来大家所真正关心的问题——病毒颗粒的感染性和在细胞中的作用过程与感染发生之间的关系建立相对应的联系，这将会对整个艾滋领域的研究产生巨大的影响，”Hope教授表示。“该套成像系统目前可用于解决其他艾滋病生物学研究中所遇到的争议性议题，并且可以帮助确定相关的靶向药物研发位点。”
从更大的范围角度上来讲，该项研究对病毒学研究领域也具有较为深远的意义。
“理论上，这项技术可以被应用于任何荧光标记病毒的研究，”Hope教授实验室的博士后研究员——论文的作者João Mamede解释道。
Hope教授以及他的研究团队计划在未来的研究项目中，利用该项技术进行疾病感染晚期艾滋病毒生存周期的研究。
“我们想要了解病毒感染过程的所有细节，这包括从病毒融合细胞开始，至病毒整合形成新的病毒，直到疾病发展到后这一所有的过程，”Hope教授解释道。“我们需要了解发生了什么，所以我们才可以发现病毒的致命弱点，并将其作为药物的治疗靶点。”
参考资料： João I. Mamede et al. Early cytoplasmic uncoating is associated with infectivity of HIV-1, Proceedings of the National Academy of Sciences (2017).DOI: 10.1073/pnas.1706245114