今年冬天，我們中的許多人都會(huì)經(jīng)歷感冒和流感引起的癥狀。咳嗽、打噴嚏、喉嚨痛和發(fā)燒都是由不受歡迎的病毒訪客引起的，他們暫時(shí)在我們的呼吸系統(tǒng)中安家。但是，當(dāng)病毒為了成功而戰(zhàn)斗以壓制我們的免疫系統(tǒng)——以及彼此——時(shí)，我們體內(nèi)到底發(fā)生了什么？

現(xiàn)在，MRC-格拉斯哥大學(xué)病毒研究中心 (CVR) 的科學(xué)家揭示了更多關(guān)于呼吸道病毒感染的隱秘世界。他們的新研究發(fā)表在 PLOS Biology 上，強(qiáng)調(diào)了我們喉嚨和肺部發(fā)生的秘密病毒劇。

在這項(xiàng)新研究中，研究人員展示了一種常見(jiàn)且可能嚴(yán)重的冬季病毒——甲型流感病毒——如何在其宿主體內(nèi)創(chuàng)造和保護(hù)微觀區(qū)域。該研究的圖像顯示，如果你今年冬天真的感染了流感，你的呼吸道將變成由細(xì)小區(qū)域拼湊而成。雖然在每個(gè)領(lǐng)土內(nèi)，病毒會(huì)合作進(jìn)一步感染你，但在每個(gè)領(lǐng)土之間，它們會(huì)為了生存而相互斗爭(zhēng)。

病毒通過(guò)進(jìn)入細(xì)胞并接管其正常功能進(jìn)行復(fù)制。許多病毒已經(jīng)進(jìn)化出在進(jìn)入細(xì)胞后阻止對(duì)細(xì)胞的訪問(wèn)的方式，以防止任何其他相同類型的病毒進(jìn)入并競(jìng)爭(zhēng)細(xì)胞的資源。然而，病毒在入侵細(xì)胞后需要一段時(shí)間才能建立必要的屏障來(lái)阻止其他病毒進(jìn)入，研究人員渴望了解在這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之前發(fā)生了什么。

使用經(jīng)過(guò)工程改造以產(chǎn)生兩種不同顏色之一的熒光蛋白的病毒，科學(xué)家們能夠追蹤哪些病毒能夠進(jìn)入細(xì)胞，哪些不能進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)物和受感染的小鼠。該研究能夠表明，這種微小的防御延遲意味著，當(dāng)病毒從一個(gè)細(xì)胞傳播到另一個(gè)細(xì)胞時(shí)，它們會(huì)將宿主分成不同的微觀區(qū)域。

研究人員發(fā)現(xiàn)，從單個(gè)受感染細(xì)胞中溢出的流感病毒可以在任何屏障上升之前一起進(jìn)入該細(xì)胞的相鄰細(xì)胞，從而使它們?cè)诟腥救魏纹渌录?xì)胞時(shí)相互幫助。相反，從宿主其他地方傳播到該區(qū)域的病毒只有在建立屏障后才能到達(dá)受感染的細(xì)胞，因此無(wú)法進(jìn)入并與已經(jīng)存在的病毒競(jìng)爭(zhēng)。

研究人員表示，這項(xiàng)工作對(duì)于研究未來(lái)潛在的大流行性流感病毒是如何產(chǎn)生的，以及如何提高對(duì)流感的防護(hù)能力非常重要。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的 CVR 的 Anna Sims 說(shuō)：“這項(xiàng)研究來(lái)自于在顯微鏡下看到一些意想不到的東西，并希望找到更多。我們之前一直在一個(gè)非常標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)中使用熒光病毒，但是當(dāng)我們看的時(shí)候，我們也能看到它們?cè)趹?zhàn)斗的跡象。

“病毒可以在宿主體內(nèi)建立領(lǐng)土的想法令人難以置信，因?yàn)樵谏飳W(xué)中，我們觀察到許多領(lǐng)域的領(lǐng)土建立和防御，從螞蟻到樹木，再到癌癥。我們現(xiàn)在相信病毒在人類身上做著完全相同的事情，但是是在微觀層面上?！?/span>

同樣來(lái)自 CVR 的該研究的作者 Ed Hutchinson 博士說(shuō)：“Anna 發(fā)現(xiàn)的病毒拼湊源于病毒復(fù)制時(shí)間的一個(gè)簡(jiǎn)單特性。這意味著它可能適用于在其宿主內(nèi)傳播的許多不同病毒。就流感而言，我們知道，當(dāng)不同的流感病毒分別進(jìn)入宿主、復(fù)制，然后在宿主的氣道內(nèi)傳播時(shí)聚集在一起形成一種新病毒，就會(huì)出現(xiàn)新的流感大流行毒株。這項(xiàng)研究所做的工作表明，流感病毒實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)比我們想象的要困難得多。這些知識(shí)現(xiàn)在可以用來(lái)找出哪些因素有助于大流行病毒克服這些障礙?！?/span>

這項(xiàng)名為“超級(jí)感染排除創(chuàng)造空間上不同的流感病毒種群”的研究發(fā)表在 PLOS Biology 上。這項(xiàng)工作由醫(yī)學(xué)研究委員會(huì) (MRC) 資助。