东方时讯网瑞典于默奥大学的科学家报告说，他们现在可以展示脊髓灰质炎病毒在接管受感染细胞并诱使细胞产生新病毒颗粒时的行为。小儿麻痹症曾被认为几乎已被根除，但现在在伦敦和纽约重新发现了感染。
该大学医学化学系的Lars-AndersCarlson博士说：“我们现在对病毒的作用有了完全不同的理解，因此有更好的研究机会，或许可以找到新的方法来遏制病毒在未来的发展。”和生物物理学，其团队包括美国国立卫生研究院和澳大利亚莫纳什大学的合作者，在《自然通讯》上发表了其研究“肠道病毒的膜辅助组装和选择性分泌自噬”。
一段时间以来，人们已经知道像脊髓灰质炎病毒这样的肠道病毒会彻底重新排列受感染细胞的内部，但目前还不清楚具体是如何发生的，因为技术还不允许我们如此深入地观察细胞。冷冻电子显微镜拍摄脊髓灰质炎病毒如何形成和接管人体细胞的三维图像。
卡尔森补充说：“我们很惊讶地看到病毒如何改变细胞中的过程，这些过程原本用于破坏病毒以产生新病毒。”
识别蜂窝站点
该团队能够通过查看具有半组装病毒的位点来识别脊髓灰质炎病毒在细胞中形成新病毒颗粒的位点。细胞中的这个“病毒工厂”原来是细胞表面，类似于细胞中的一个正常过程，即自噬，用于分解细胞想要去除的颗粒，例如病毒颗粒。但是脊髓灰质炎病毒设法重新编程了这种针对病毒的防御机制，从而产生了更多的病毒。
“肠道病毒是无包膜的正义RNA病毒，可导致人类多种疾病。它们的快速繁殖取决于病毒基因组复制的细胞质膜重塑。目前尚不清楚病毒粒子如何围绕这些新合成的基因组组装，以及它们如何被加载到自噬膜中以通过分泌性自噬释放，”研究人员写道。
“在这里，我们使用受感染细胞的低温电子断层扫描来显示脊髓灰质炎病毒直接组装在复制膜上。从膜上解开衣壳的药理作用可消除RNA衣壳化。我们的数据直接将膜结合的半衣壳可视化为突出的病毒粒子组装中间体。通过该中间体的组装进展取决于III类磷脂酰肌醇3激酶VPS34，这是一种关键的宿主细胞自噬因子。
“另一方面，经典的自噬引发剂ULK1被证明可以限制病毒体的产生，因为它的抑制作用会导致大量细胞内阵列中病毒体的积累增加，随后在稍后的时间点增加囊泡释放。最后，我们确定了病毒诱导的自噬中的多层选择性，在空衣壳上对装载RNA的病毒粒子有很强的选择，并且病毒粒子与其他类型的自噬体内容物分离。
“这些发现为脊髓灰质炎病毒生命周期的多个阶段提供了一个综合结构框架。”
研究人员发现某些蛋白质特别重要。VSP34蛋白被病毒用来构建新的病毒颗粒。当研究人员抑制VSP34时，他们可以看到该病毒几乎无法组装出完整的病毒，但大多只能组装出半个病毒颗粒。
另一种重要的蛋白质称为ULK1，它可以减缓病毒的产生。研究人员可以看到，当这种蛋白质受到抑制时，病毒的数量会激增。这证实了脊髓灰质炎病毒打破这种“刹车”的理论。
一旦病毒在细胞中繁殖，颗粒就会释放到囊泡中以感染新细胞。在这里，研究人员还得出了一个惊人的发现：对囊泡中的物质进行了仔细的分类。只有正确形成并携带病毒遗传物质的病毒才会被放入囊泡中，而空的病毒颗粒是不允许进入的。这样，病毒可以更有效地传播。
卡尔森指出：“我们正在贡献的关于自噬在病毒形成中的作用的新知识可能会为未来可以补充疫苗的抗病毒药物的开发提供新的见解。”“我们有充分的理由相信，我们的发现适用于脊髓灰质炎病毒所属的一大类病毒，即肠道病毒。没有针对大多数肠道病毒的疫苗，但作用于自噬系统的抗病毒药物可能对其中许多有效。然而，还有很长的路要走。”