令人震惊:HIV病毒“完整穿越”宿主细胞核孔

HIV的神秘面纱，正在被揭开

HIV病毒一直是全球公共卫生的重大挑战，而其感染机制一直是科学家们研究的重点。尽管抗逆转录病毒疗法（ART）显著延长了患者的生存期，但彻底治愈HIV感染仍然是一个科学难题。如今，一项Cell的最新研究“Passage of the HIV capsid cracks the nuclear pore”可能彻底改变我们对HIV感染机制的理解。

病毒“完整穿越”核孔的惊人发现

2025年1月17日，《Cell》杂志上发表了一项突破性的研究，揭示了HIV病毒衣壳在穿越细胞核孔复合体（NPC）时，不仅保持了结构的完整性，还会导致核孔复合体的环状结构发生破裂。这一发现挑战了传统观点，即病毒衣壳必须在核孔外解体才能进入细胞核。

关键细节：

• 病毒衣壳的结构与功能：HIV-1病毒的锥形衣壳由200-250个六聚体蛋白和12个五聚体蛋白拼接而成。这种独特的结构不仅能够保护病毒基因组免受宿主防御因子的攻击，还能与核孔蛋白（FG-Nups）进行精准结合。

• 衣壳与核孔蛋白的相互作用：研究发现，HIV-1衣壳蛋白的六聚体能够与核孔复合体中的FG-Nups特异性结合。这种结合不仅让衣壳能够附着在核孔上，还为其穿越核孔提供了足够的牵引力。数据显示，约有17%的核孔与病毒衣壳直接结合，而衣壳信号的89%分布在核孔附近。

• 核孔的动态变化：通过冷冻电镜断层扫描（cryo-ET）和分子模拟，研究人员观察到病毒衣壳在穿越核孔时会导致核孔复合体的内环结构发生破裂。这种破裂表现为核孔的环状亚单位出现不对称排列，原本具有8重对称性的结构被破坏。

• 实验验证：研究人员通过感染巨噬细胞样本（MDMs）并在感染后24小时和48小时进行标记观察，发现HIV-1衣壳蛋白（CA）在细胞核膜（NE）处显著积累，尤其是在48小时后更为显著。这表明病毒衣壳不仅在核孔处积累，还能够穿越核膜进入细胞核。

为抗病毒疗法带来新思路

这一发现不仅为HIV-1病毒的核内转运机制提供了关键线索，还可能为未来的抗病毒疗法开发提供新的思路。例如，通过设计靶向核孔或衣壳相互作用的药物，或许可以阻断病毒的复制过程。

未来探索更多未知

这一突破性的研究为我们打开了一扇新的大门，但同时也带来了更多的问题。例如，核孔复合体的自修复机制是如何工作的？其他病毒是否也有类似的“完整穿越”机制？未来的研究将围绕这些问题展开，进一步探索HIV病毒的感染机制。

参考来源:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01421-1

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