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视频揭示了艾滋病毒如何实时传播

像HIV这样的逆转录病毒是如何在宿主体内传播的还不为人知,直到耶鲁大学的一个研究小组发明了一种方法来观察逆转录病毒在活体中的传播。在10月2日出版的《科学》(Science)杂志上,视频捕捉到了病毒进入老鼠淋巴结并传播的复杂步骤,有时甚至令人惊讶。

“这与人们的想法完全不同,”微生物发病机制副教授、该论文的联合高级作者沃尔特·莫特斯(Walther Mothes)说。

跟踪荧光染色,病毒在小鼠体内,耶鲁团队由玛瑟和文章的第二作者Priti Kumar医学助理教授,是微生物发病机理,采用先进的成像技术获取操作的病毒颗粒结合巨噬细胞通过粘蛋白位于淋巴结的胶囊(蓝色)。

To directly visualize the fate of HIV and related retroviruses at lymphoid tissues, Xaver Sewald, Walther Mothes and collaborators directly visualized fluorescently labeled viruses at the lymph node of an anesthetized mouse. They find that a specific macrophage type captures virus particles through a sticky surface protein CD169/Siglec-1 that binds the glycolipids in the virus shell. These macrophages then pass on the virus to infect permissive lymphocytes. This process, also called trans-infection, is needed for the virus to efficiently infect a mouse. Taking videos of this process in a living mouse, the team can visualize single steps of how this occurs for a mouse retrovirus MLV. In Movie 2, virus (in Green) is seen as it arrives at the lymph node and is captured by a layer of macrophages. The lymph node capsule is in blue.

但这仅仅是旅程的第一步。捕捉到的病毒颗粒向一种罕见的b细胞开放,在伴随的电影中可以看到红色。然后病毒颗粒附着在这些b细胞的尾部,并被拖到淋巴结的内部。在一到两天内,这些b细胞与组织建立稳定的连接,使病毒能够完全传播。

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这些视频提供的洞见确定了一种防止艾滋病毒感染周围组织的潜在方法。如果研究人员能够开发出一种方法来阻止病毒用来与巨噬细胞结合的粘性蛋白的作用,那么病毒的传播就可以停止,莫特斯说。

“对活动物体内病毒发病机制的直接研究将在未来揭示更多的惊喜,”莫特斯说。

博士后研究员Xaver Sewald是这篇论文的主要作者。加州理工学院的帕梅拉•比约克曼(Pamela Bjorkman)也对这项研究做出了贡献。这项研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)、德国利奥波丁那国家科学院(Leopoldina German National Academy of Sciences)和中国奖学金委员会(China Scholarships Council)资助。