Visualizing infection of individual influenza viruses

Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87. 6579 – 6583 (2003)

Reporter : 姚 奕 全

在研究病毒感染的機制時，感冒病毒(influenza)是一個被廣泛研究及使用的系統，它藉由接觸細胞外的受器使細胞產生吞噬作用(receptor-mediated endocytosis)，隨著endosome移動至細胞核附近，再與endosome融合後將病毒基因釋放到細胞核中，隨後便開始利用宿主細胞的酵素合成病毒的蛋白質，即為病毒感染的過程(圖1)。在這一篇文章當中，作者使用螢光染劑(DiD)標記病毒的envelope，再將病毒感染Chinese hamster ovary (CHO)細胞，藉即時螢光顯微鏡觀察病毒在細胞內的現象。他們發現病毒在細胞內的活動可分為三個時期：一開始在細胞內的邊緣地帶會有actin-dependent的移動，接著快速的移動至細胞核的周圍，這段時期是利用dynein-directed所進行的，第三個時期則是間歇地在核周圍來回移動，直到和endosome產生融合為止(圖2)。比較特別的是endosome開始酸性化(acidification)的地點，早期認為應該是在細胞邊緣地帶就會發生，而作者在此實驗中卻發現是在細胞核的周圍才開始發生，不僅是endosome酸性化現象，endosome的成熟(maturing)也是靠近核之後才發生的。這些發現似乎暗示著endosome由早期(early)一直發展到晚期(late) 的酸性化及成熟度與病毒的融合現象有關(圖3)，這將有助於瞭解病毒的感染機制，更進一步也期望預防及治療病毒相關的疾病。

圖1、感冒病毒感染細胞的機制

圖2、左邊為螢光觀察圖（星形處為融合點）右邊為移動速率對時間作圖，可分三個時期，並可由酸性化程度對照時間發現多為晚期。

圖3、Endosome在細胞內的酸性化及成熟。