美国戴维斯生医光电科技中心的研究团队首次利用高速3D扫描显微摄影机技术,成功记录了艾滋病病毒(HIV)在细胞间的传播过程。这一突破性进展为艾滋病防治技术带来了质的飞跃,有望推动新型抗病毒策略的研发。
研究人员采用荧光标记技术,将水母中的绿色荧光蛋白(GFP)与HIV病毒蛋白融合,从而在显微镜下实时追踪病毒的动态。实验显示,当携带HIV的T细胞靠近健康细胞时,病毒蛋白在几分钟内即可通过细胞间接触入侵邻近细胞。T细胞是人体免疫系统的核心组成部分,但也是HIV的主要攻击目标。影像清晰地展示了带有荧光标志的HIV在入侵健康细胞时,两个细胞之间形成一种称为“滤过性微生物突触”(virological synapse)的桥梁结构。这种突触类似于免疫细胞间的正常通讯结构,但被HIV劫持用于高效传播。
研究团队负责人汤姆斯博士指出:“这一发现解释了为何多年来抗HIV疫苗和药物研发屡屡受挫——我们此前未能完全理解病毒在细胞间传播的精确机制。只有深入掌握病毒扩散的模式,才能设计出更有效的干预手段。”美国西奈山医学院的助理教授本杰明补充道:“T细胞之间通过滤过性微生物突触感染HIV,是病毒在体内高效传播的主要途径。这一机制为开发阻断突触形成的药物提供了新靶点。”
该研究不仅揭示了HIV传播的关键步骤,也为其他病毒(如HTLV-1)的细胞间传播研究提供了参考。未来,科学家可针对突触形成过程中的关键蛋白(如黏附分子和细胞骨架蛋白)设计抑制剂,从而阻止病毒扩散。相关成果已发表于《科学》杂志,并得到美国国立卫生研究院(NIH)的资助。