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科學家實時捕獲流感病毒進入人體細胞

冬天來臨，流感再次成為公眾焦點。這種疾病是由流感病毒引起的，通過飛沫傳播並感染易感細胞。來自瑞士和日本的研究小組一直仔細研究這一過程。在蘇黎世聯邦理工學院分子醫學教授山內洋平（Yohei Yamauchi）的指導下，他們使用自行開發的顯微鏡技術，可以放大培養皿中人類細胞的外表面，並實時觀看和捕捉這些細節。當流感病毒侵入活細胞後，研究小組觀察到了令人驚奇的情況。

細胞並未閒置等待病毒攻擊。山內教授表示：「我們身體細胞的感染就像病毒與細胞之間的一場舞會。」 病毒在細胞表面沖浪，儘管細胞自身沒有從這種感染中受益，但由於病毒利用了細胞的正常吸收系統，而細胞又依賴於該系統運行。通常，這個系統負責將激素、膽固醇或鐵等重要物質帶入細胞。

流感病毒首先附著在細胞表面特定分子上，並類似於在膜上的沖浪運動。它沿著表面移動，並將一個接一個的分子粘在一起，直到達到富含受體的區域。排列多個接收器的點提供了最佳進入路徑。當細胞的受體檢測到病毒的存在時，細胞膜在此處開始形成一個小縫隙。一種稱為網格蛋白的結構蛋白塑造並支持這個深層通道。隨著袋狀物膨脹，它包裏住病毒，最終形成囊腫。細胞將這個囊泡向內拉進，然後毛皮溶解釋放病毒。

在這之前，研究這一關鍵感染期的方法通常需要電子顯微鏡等工具，這種方法會破壞細胞以獲得圖像，因此只記錄一個時刻的情況。此外，熒光顯微鏡雖然能提供實時成像，但空間分辨率較低。而新出現的 ViViD-AFM 技術則結合了原子力顯微鏡（AFM）與熒光顯微鏡，使得研究人員能夠跟蹤病毒進入細胞過程中涉及的精細運動。

利用這種工具，細胞會將關鍵網格蛋白招募到病毒感染部位。同時，細胞膜也會向上推移，似乎試圖捕獲病毒。如果病毒試圖從表面飛走，這些波浪狀的運動就會變得更強烈。這種技術不僅有助於瞭解流感病毒如何感染細胞，還可以幫助科學家在細胞培養物中直接測試抗病毒藥物候選品。

未來，這種方法甚至可應用於其他病毒的研究，包括疫苗開發，使研究人員能夠實時觀察這些顆粒與細胞的相互作用。