研究揭示單個埃博拉病毒入侵細(xì)胞動態(tài)機制

埃博拉病毒（EBOV）是對人類最致命的病原體之一，病毒感染引起嚴(yán)重出血熱，致死率可達(dá)90%。病毒進入宿主細(xì)胞是感染過程中的**步也是關(guān)鍵的一步，但其入侵機制仍有待研究。

最近，中國科學(xué)院武漢病毒研究所研究員崔宗強與長春工業(yè)大學(xué)教授單玉萍、國家納米科學(xué)中心研究員施興華合作，基于單顆粒力示蹤、動力學(xué)模擬和單顆粒熒光示蹤技術(shù)，實時揭示了單個EBOV的入侵動態(tài)過程和動力學(xué)機制。

研究人員首先構(gòu)建了絲狀埃博拉病毒樣顆粒（EBO-VLP）并對其進行熒光標(biāo)記，該絲狀結(jié)構(gòu)EBO-VLP和野生型EBOV具有同樣的入侵細(xì)胞能力，但其內(nèi)部沒有病毒核酸，不能復(fù)制。研究人員利用雙功能PEG Linker將EBO-VLP連接到原子力顯微鏡的探針上，通過力示蹤技術(shù)實時監(jiān)測單個EBO-VLP內(nèi)吞進入細(xì)胞的動態(tài)過程。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，EBO-VLP可以通過水平或垂直兩種模式進入細(xì)胞，兩種模式對應(yīng)的力和時間不同。對兩種模式進行分子動力學(xué)模擬，也說明EBO-VLP以垂直方向進入細(xì)胞比水平模式所需時間更長，所需能量（也就是力）更大。通過分析計算力示蹤檢測到的內(nèi)吞力信號，推測大約有九個受體結(jié)合位點在EBO-VLP入侵過程中參與病毒內(nèi)吞。實時單顆粒熒光示蹤顯示EBO-VLP與細(xì)胞巨胞飲標(biāo)志物能夠很好地共定位，并具有相同的運動速率、軌跡、均方位移等，巨胞飲抑制劑可以顯著抑制其入侵，從而可視化地證實了EBO-VLP是以巨胞飲途徑入侵細(xì)胞。

該研究實時動態(tài)解析了單個EBO-VLP入侵宿主細(xì)胞過程，揭示了絲狀EBO-VLP以水平或垂直兩種模式進入細(xì)胞，以及對應(yīng)的力學(xué)、時-空、能量、與受體作用方式、入侵途徑等精細(xì)機制，對深入理解EBOV的感染機理具有重要意義，也為開發(fā)抗病毒途徑提供了基礎(chǔ)。

這一研究成果近日已在《美國化學(xué)會-納米》期刊在線發(fā)表。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院先導(dǎo)專項等基金項目的資助。