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2025-12-06 19:03:00
研究者らは、インフルエンザウイルスが生細胞にどのように感染するかを初めて、高解像度で生観察した。
発熱、手足の痛み、鼻水など、冬が戻るとインフルエンザも流行します。この病気は、飛沫を通じて私たちの体内に侵入し、細胞に感染するインフルエンザウイルスによって引き起こされます。
スイスと日本の研究者は現在、このウイルスを詳細に調査している。科学者たちは、自ら開発した顕微鏡技術を使用して、ペトリ皿内の人間の細胞の表面を拡大表示することができます。これにより、インフルエンザウイルスが生細胞にどのように侵入するかを初めて、高解像度で生で観察できるようになった。
チューリッヒ工科大学の山内洋平教授（分子医学）が率いる研究者らは、細胞が受動的ではなく、単にインフルエンザウイルスの侵入を許しているだけであるという点に特に驚いた。むしろ、積極的にそれを捕らえようとします。
「私たちの体の細胞の感染は、ウイルスと細胞の間のダンスのようなものです」と山内氏は言います。
もちろん、私たちの細胞はウイルス感染やそのプロセスへの積極的な参加から利益を得ることはありません。ウイルスが細胞にとって不可欠な日常的な細胞取り込みメカニズムを支配するため、動的な相互作用が起こります。具体的には、このメカニズムは、ホルモン、コレステロール、鉄などの重要な物質を細胞内に送り込む働きをします。
これらの物質と同様に、インフルエンザウイルスも細胞表面の分子に付着する必要があります。そのダイナミクスは細胞表面でのサーフィンのようなものです。ウイルスは表面を走査し、あちこちの分子に付着して理想的な侵入ポイントを見つけます。つまり、そのような受容体分子が多数互いに近接して存在し、細胞内への効率的な取り込みが可能となる場所を見つけます。
細胞の受容体がウイルスが膜に付着したことを検出すると、問題の位置にくぼみまたはポケットが形成されます。このくぼみは、クラスリンとして知られる特殊な構造タンパク質によって形作られ、安定化されます。ポケットが成長するにつれてウイルスを包み込み、小胞の形成につながります。細胞はこの小胞を内部に輸送し、そこで小胞のコーティングが溶解してウイルスを放出します。
この重要なプロセスを調査する以前の研究では、電子顕微鏡などの他の顕微鏡技術が使用されていました。これらの技術はセルの破壊を伴うため、スナップショットしか提供できませんでした。蛍光顕微鏡として知られる別の技術も使用されており、低い空間分解能しか実現できません。
原子間力顕微鏡 (AFM) と蛍光顕微鏡を組み合わせたこの新しい技術は、ウイルスビュー デュアル共焦点 AFM (ViViD-AFM) として知られています。この方法のおかげで、ウイルスの細胞への侵入の詳細な動態を追跡することが可能になりました。
したがって、研究者らは、細胞がさまざまなレベルでウイルスの取り込みを積極的に促進していることを示すことができました。このようにして、細胞はウイルスが存在する場所に機能的に重要なクラスリンタンパク質を積極的に動員します。細胞表面も、問題の点で盛り上がることによってウイルスを積極的に捕捉します。ウイルスが再び細胞表面から離れると、これらの波状の膜の動きがさらに強くなります。
したがって、この新しい技術は、抗ウイルス薬の開発に関して重要な洞察を提供します。たとえば、細胞培養における潜在的な薬剤の有効性をリアルタイムでテストするのに適しています。研究著者らは、この技術は他のウイルスやワクチンの挙動の調査にも使用できると強調している。
この研究は、 PNAS。
ソース： チューリッヒ工科大学
#インフルエンザウイルスはどのようにして人間の細胞に感染するのか