量子点标记多靶单病毒示踪研究流感病毒侵染动态过程

刘书琳,张志凌,孙恩泽,张万坡,刘海斌,赵海粟,王汉中，肖庚富，庞代文*

(1.生物医学分析化学教育部重点实验室，武汉大学化学与分子科学学院，“纳米生物与医学研究中心”教育部“985工程”创新平台，病毒学国家重点实验室，武汉生物技术研究院，湖北武汉430072）（2.中国科学院武汉病毒研究所，湖北武汉430071)

为了有效地预防和控制病毒性疾病的传播，深刻认识病毒感染宿主等传播过程的机制显得尤为重要。对病毒侵染宿主细胞动态过程及机制的诠释，将为认识病毒致病机制及防治病毒性疾病奠定重要的理论基础。病毒侵染宿主细胞的过程非常复杂,往往包含许多阶段、多种途径并涉及不同亚细胞结构。单病毒示踪技术主要利用荧光显微镜实时动态成像，监测病毒的侵染路径和动态行为或病毒的组分与宿主细胞相互作用。

目前研究病毒侵染宿主细胞动态过程的方法主要是基于分子影像，特别是荧光标记的分子影像。常用的荧光标记手段主要有通过反向遗传学和化学交联等手段来将病毒蛋白质或核酸与荧光蛋白质、有机荧光染料分子进行偶联。但是采用这些标记技术研究病毒侵染动态过程存在某些不足，如1)荧光蛋白质和有机荧光染料容易光漂白，很难较长时间动态跟踪整个过程；2)荧光偏弱，难以捕获活细胞内“小几率分子事件”的信息并进行统计分析；3)通常需要大量染料分子标记同一个病毒，会影响病毒的毒力；4)染料分子光漂白后的产物一般都具有很强的细胞毒性，将影响宿主细胞的生理过程；5)采用反向遗传学等基因工程手段来构建带荧光蛋白质的病毒，技术复杂，不能适用于所有病毒。

采用量子点标记监测技术将有望克服现有荧光蛋白质和有机荧光染料技术的不足，对病毒侵染宿主细胞动态过程进行跟踪，并进一步诠释病毒致病机制。半导体荧光纳米晶粒－量子点，作为一类性能优异的新型荧光纳米标记物为认识和解决诸如病毒侵染宿主细胞动态过程机制等涉及生物体内微区环境的“时间”和“空间”“动态”变化的复杂生物学问题提供了契机。

该文以禽流感病毒H9N2为对象，利用量子点标记单病毒颗粒，从单病毒角度研究了H9N2病毒侵染犬肾细胞（MDCK）进胞过程的机制。