5月15日，國際學術期刊Journal of Virology（《病毒學雜志》）在線發表了中國科學院武漢病毒研究所/病毒學國家重點實驗室王華林、胡志紅團隊的最新成果，論文題為The major hurdle for effective baculovirus transduction into mammalian cells is passing early endosomes（《早期內吞體的釋放是桿狀病毒有效轉導哺乳動物細胞的主要障礙》）。該工作揭示了桿狀病毒轉導哺乳動物細胞效率的關鍵限制機制，并提供了一種解決該問題的有效方法。
桿狀病毒是一類昆蟲特異性的大DNA病毒，部分桿狀病毒（如模式株AcMNPV）可以攜帶外源基因入侵多種哺乳動物細胞，被認為是一種潛在的基因轉導和基因治療載體。然而，桿狀病毒對哺乳動物細胞的轉導效率普遍較低，極大限制了其作為基因治療載體的應用。前期研究發現，當病毒吸附于哺乳動物細胞表面，通過低pH誘導病毒與細胞質膜發生膜融合，可使病毒轉導變得高效(Dong et al., 2010, J Virol)。為了揭示其機制，該研究系統比較了AcMNPV入侵哺乳動物細胞和昆蟲細胞的精細過程，發現病毒在早期內吞體中的低效融合是病毒入侵哺乳動物細胞的關鍵限制步驟。通過對病毒膜蛋白GP64進行突變分析，發現病毒入侵哺乳動物細胞比昆蟲細胞需要更高的融合活性。此外，通過使用化學藥物特異性地降低早期內吞體的pH，可增強GP64的融合活性，大幅度提高AcMNPV在多種哺乳動物細胞中的轉導效率。該研究不僅加深了對桿狀病毒入侵細胞分子機制的認識，也將促進桿狀病毒在基因治療領域的應用。
武漢病毒所博士研究生胡亮波為該論文第一作者，研究員王華林和副研究員王曼麗為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金創新研究群體項目(31621061)、面上項目(31370191)和中科院戰略性先導科技專項(XDB11030400)的資助。
圖示：桿狀病毒入侵哺乳動物細胞和昆蟲細胞機制
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