艾滋病病毒簡(jiǎn)稱HIV，是一種能攻擊人體免疫系統(tǒng)的病毒。這種瘋狂復(fù)制的病毒自1981年被首次發(fā)現(xiàn)以來(lái) ，一直扮演著威脅人類健康與安全的殺手角色。25年來(lái)，盡管醫(yī)學(xué)界科學(xué)家采取了不懈努力，國(guó)際醫(yī)學(xué)界至今尚無(wú)防治艾滋病的有效藥物和療法。
日前，人類第一次看到了艾滋病病毒的誕生過(guò)程。美國(guó)洛克菲勒大學(xué)兩位科學(xué)家，利用一種特殊的、只照亮細(xì)胞表面的顯微鏡，親眼見(jiàn)證了形成艾滋病病毒的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程僅為5—6分鐘。
有專家預(yù)言，這一發(fā)現(xiàn)將對(duì)艾滋病的治療和治愈產(chǎn)生巨大的影響。
——瘋狂復(fù)制——艾滋病病毒變異迅速
早些研究發(fā)現(xiàn)，艾滋病之所以猖狂于全球，就在于艾滋病病毒HIV侵入人體后直接侵犯人體免疫系統(tǒng)，攻擊和殺傷的是人體免疫系統(tǒng)中最重要、最具有進(jìn)攻性的T4淋巴細(xì)胞，使機(jī)體一開(kāi)始就處于喪失防御能力的地位。
艾滋病病毒一旦進(jìn)入人體，就寄生于T4淋巴細(xì)胞內(nèi)最核心的部位，并與細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)DNA整合為一體，人體沒(méi)有能力使其分開(kāi)，更沒(méi)有力量殺滅它，艾滋病就成為一種“病入基因”的頑疾。艾滋病病毒隨免疫細(xì)胞DNA復(fù)制而復(fù)制。病毒的繁殖和復(fù)制使免疫細(xì)胞遭到破壞和毀滅，并放出更多的病毒。新增殖病毒再感染更多的細(xì)胞。
就這樣，病毒一代代地復(fù)制、繁殖，免疫細(xì)胞不斷死亡。艾滋病病毒是一種不同于一般病毒的逆轉(zhuǎn)錄病毒，具有極強(qiáng)的迅速變異能力，而人體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體總落后于病毒的變異，因而無(wú)法阻止艾滋病病毒的繁殖和擴(kuò)散，更何況人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的抗艾滋病病毒抗體是毫無(wú)作戰(zhàn)能力的非保護(hù)性抗體。
疫苗研制需要新的觀察方法
艾滋病病毒的迅速變異能力給目前特效藥和疫苗研制工作造成了極大困難。因此，研究人員要想進(jìn)一步在艾滋病病毒方面取得突破，就需要在更微觀的層次上有所發(fā)現(xiàn)，期待新的觀察方法的誕生。美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的病毒學(xué)博士后儒佛內(nèi)和細(xì)胞生物物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任桑迪·西蒙率先前進(jìn)一步，利用新顯微鏡真實(shí)見(jiàn)證了艾滋病病毒誕生過(guò)程，知道了病毒的準(zhǔn)確誕生時(shí)間。
——誕生過(guò)程——照亮細(xì)胞部分表面是關(guān)鍵
為了觀察到艾滋病病毒誕生的過(guò)程，科學(xué)家曾做了無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)均沒(méi)有成功。儒佛內(nèi)和桑迪·西蒙解決了這個(gè)重要的難題，他們認(rèn)為，使用“全內(nèi)反射顯微鏡”的新顯微鏡是的新觀察方法，而照亮HIV病毒的細(xì)胞表面是關(guān)鍵。他們的發(fā)現(xiàn)已被刊登在《自然》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上。
西蒙解釋了他們的實(shí)驗(yàn)。“用于這項(xiàng)技術(shù)的顯微鏡不同于傳統(tǒng)的顯微鏡。傳統(tǒng)顯微鏡一般會(huì)照亮整個(gè)細(xì)胞，而這種被稱作"全內(nèi)反射顯微鏡"的新顯微鏡，僅僅照亮聚集HIV病毒的細(xì)胞表面，從而把注意力放在細(xì)胞表面及其細(xì)微的細(xì)節(jié)上。”
當(dāng)一束光透過(guò)鏡片射向細(xì)胞表面時(shí)，來(lái)自光的能量會(huì)筆直地向前傳播，照亮整個(gè)細(xì)胞。
但是當(dāng)這束光被折成一個(gè)很小的銳角時(shí)，光的能量就會(huì)僅從細(xì)胞表面反射回來(lái)，而僅僅照亮薄薄的細(xì)胞外壁。他們不斷調(diào)整折射角度，得到了不可思議的結(jié)果。
病毒整個(gè)形成過(guò)程需要5-6分鐘
儒佛內(nèi)和桑迪·西蒙最終成為了第一對(duì)記錄HIV病毒形成時(shí)間的人。他們的結(jié)論是：HIV病毒從開(kāi)始到最終形成，一共只需要5-6分鐘。“過(guò)去，我們對(duì)病毒形成的時(shí)間一無(wú)所知，這是第一次人們可以清晰地看到一個(gè)病毒實(shí)體的誕生。不僅僅是HIV，還包括所有病毒！”
儒佛內(nèi)說(shuō)：“使用這項(xiàng)技術(shù)幾乎沒(méi)有任何局限性。”
病毒在細(xì)胞表面形成
為證明病毒是在細(xì)胞表面聚集形成，而不是在細(xì)胞內(nèi)形成，研究小組用人體免疫缺陷病毒蛋白“谷氨酸”蛋白做了實(shí)驗(yàn)。研究人員在蛋白分子上涂上熒光，放置在細(xì)胞內(nèi)緊貼細(xì)胞內(nèi)壁的位置。由于分子聚集在一起時(shí)，熒光的色彩會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)足夠多的這種蛋白分子聚集在一起時(shí)，它們會(huì)連接在一起聚集成一個(gè)球形。因此通過(guò)看分子是在細(xì)胞內(nèi)還是細(xì)胞表面聚集，就能判斷病毒形成的具體位置。
他們發(fā)現(xiàn)，病毒蛋白分子從細(xì)胞壁中分離了出來(lái)，游走到了細(xì)胞表面，進(jìn)而聚集在一起，形成了一個(gè)大包，最終這個(gè)大包從細(xì)胞表面分離出去形成獨(dú)立的具有傳染性的病毒體。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，病毒體是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體，不再與形成它的母體細(xì)胞有任何的液體交互。
通過(guò)這些光學(xué)和生理學(xué)手段，研究小組最終觀察到了病毒聚集、形成包狀物、最終脫離母體的每一步，從而了解到了病毒的整個(gè)生命進(jìn)程。
——重要意義——對(duì)艾滋病的治療產(chǎn)生重大影響
參與該計(jì)劃的科學(xué)家表示，這是人類第一次看到艾滋病病毒的產(chǎn)生過(guò)程。這也許不僅僅是數(shù)百萬(wàn)艾滋病患者的福音，更可能改寫科學(xué)家們思考問(wèn)題的方式，他們的試驗(yàn)又向前邁進(jìn)了一步。因?yàn)槭褂眠@項(xiàng)技術(shù)幾乎沒(méi)有任何局限性。
儒佛內(nèi)說(shuō)：“現(xiàn)在我們真的能看到一個(gè)病毒的誕生過(guò)程了！這將使我們能夠解釋很多過(guò)去根本解釋不了的問(wèn)題，不論在病毒學(xué)領(lǐng)域，還是整個(gè)生物學(xué)領(lǐng)域。”
洛克菲勒大學(xué)反轉(zhuǎn)錄病毒實(shí)驗(yàn)室主任保羅說(shuō)：“我認(rèn)為，一旦你真的看到了這一切，而不僅僅是通過(guò)其他技術(shù)推理手段想象它們發(fā)生的過(guò)程時(shí)，你的整個(gè)思維方式將進(jìn)入一個(gè)新的層次。”
他們認(rèn)為，這將對(duì)艾滋病的治療和治愈產(chǎn)生巨大的影響。
新聞緣起
近日，美國(guó)洛克菲勒大學(xué)一位病毒學(xué)家和一位生物物理學(xué)家，利用一種特殊的、只照亮細(xì)胞表面的顯微鏡，親眼見(jiàn)證了幾十個(gè)分子在一個(gè)活的細(xì)胞表面聚集，最終形成一種可怕的病毒———艾滋病病毒，這個(gè)過(guò)程僅為5-6分鐘。
這是人類第一次看到艾滋病病毒的產(chǎn)生過(guò)程，相關(guān)專家認(rèn)為不論在病毒學(xué)領(lǐng)域，還是整個(gè)生物學(xué)領(lǐng)域，將能夠使科學(xué)界解釋很多過(guò)去根本解釋不了的問(wèn)題，而且有專家預(yù)言這一發(fā)現(xiàn)將對(duì)艾滋病的治療和治愈產(chǎn)生巨大影響。
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