揭秘马动脉炎病毒入侵细胞全过程！成像流式实时追踪病毒"潜伏行动"

niwanmao

一、病毒入侵的"三步暗战"
科学家通过共聚焦显微镜清晰捕捉到马动脉炎病毒（EAV）入侵非洲绿猴肾细胞（Vero细胞）的全过程：  
1. 附着阶段（0小时）：病毒像"磁铁"般吸附在细胞表面，荧光信号集中在细胞膜。  
2. 内化阶段（1小时）：70%的病毒颗粒通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞，成像流式细胞术（ImFC）量化显示内化比例从30%（0小时）跃升至70%（1小时）。  
3. 脱壳阶段（3小时）：病毒遗传物质释放，核衣壳信号完全消失，标志着病毒已经完成"潜伏准备"。



二、细胞"守门员"如何拦截病毒？
研究测试了两种抑制剂对病毒入侵的影响：  
- 铵盐（NH4Cl）：通过中和内吞体酸性环境，成功将感染率从100%降至5.2%，证明EAV依赖pH值完成入侵。  
- 卡莫司他（Camostat）：针对丝氨酸蛋白酶TMPRSS2，但对EAV无效，揭示其入侵机制与新冠病毒（SARS-CoV-2）不同，后者需要TMPRSS2协助膜融合。

三、成像流式细胞术：给病毒拍"高清电影"  
传统技术（如流式细胞术）只能统计感染比例，而ImFC结合了显微成像与流式定量，可以：  

1、单细胞级高清画面：每秒钟分析上千个细胞，捕捉病毒颗粒在细胞内的精确定位。



2、智能算法量化内化：通过"内化评分"（Internalization Score）区分表面附着（<0.3分）与内化病毒（>0.3分），准确率高。  

Internalization Score的核心思想是通过比较细胞内外的荧光信号强度，来判断病毒颗粒是附着在细胞表面还是已经内化到细胞内。
- 高Internalization Score：表示荧光信号主要集中在细胞内部，说明病毒颗粒已经内化。
- 低Internalization Score：表示荧光信号主要集中在细胞表面，说明病毒颗粒尚未内化。



但技术仍有局限：现有软件无法自动统计单细胞病毒数量，需人工设定"斑点计数"（Spot Count）参数。

四、意外发现：蛋白酶不是关键"帮凶"  
尽管其他动脉病毒（如猪蓝耳病毒PRRSV）依赖细胞蛋白酶完成入侵，EAV却展现独特机制：  
- 胃蛋白酶抑制剂（Pepstatin A）、半胱氨酸蛋白酶抑制剂（E64）等均无法抑制感染。  
- 推测EAV可能通过内吞体膜自发融合释放基因，无需蛋白酶"剪刀"剪切病毒蛋白。

这项研究不仅揭示了EAV的入侵机制，更为抗病毒治疗指明方向：  
1. 靶向内吞体酸化：铵盐的强效抑制提示，开发pH敏感药物可阻断病毒脱壳。  
2. 技术革新潜力：ImFC若结合AI图像分析，或能实时追踪埃博拉、流感等病毒的入侵动态。  

正如论文作者所言："理解病毒如何'破门而入'，是我们设计'门锁'的第一步。" 从显微镜下的荧光斑点，到流式细胞术的精准数据，科学正以前所未有的清晰度解析病毒与细胞的微观战争。

参考文献：Kublicka A, Lorek D, Mikołajczyk-Martinez A, et al. Imaging flow cytometry reveals the mechanism of equine arteritis virus entry and internalization. Sci Rep. 2025;15(1):3246. Published 2025 Jan 25. doi:10.1038/s41598-025-87080-x