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病毒如何巧妙入侵？揭開HIV與細胞融合的秘密！
在當今世界，一些病毒正在造成全球性的健康挑戰，其中最為人熟知的莫過於人類免疫缺乏病毒（HIV）。這種病毒的入侵過程如何巧妙且複雜，值得我們深入探討。
融合機制（fusion mechanism）是細胞或病毒與細胞融合的任何方法，這些過程的機械設施使其得以進行。
在細胞融合的過程中，首先需要把兩個分開的細胞融合成一個混合細胞。而不論是病毒細胞融合或細胞間的融合，均涵蓋了三個主要的過程：極性基團的脫水、半融合的狹襟促進，以及不同細胞間的孔洞的開啟與擴展。
病毒細胞融合的關鍵步驟
以HIV為例，病毒進入宿主細胞，主要通過融合感染對象的免疫細胞膜。為了成功融合，HIV必須與CD4、CCR5和CXCR4等受體結合。這個過程不僅涉及病毒本身的蛋白質，還解明了膜融合的基本原理。
科學家發現，病毒融合蛋白的結構和特性對於膜的融合至關重要。
融合蛋白（Fusogens）的角色
在病毒和細胞的融合過程中，融合蛋白是一個重要的角色。這些蛋白質幫助克服膜融合的障礙。特別地，科學家將這些融合蛋白分為四類：
Class I 融合蛋白
這類融合蛋白由三個亞單元組成，在融合前，融合環在其結構內隱藏。Fusion後，其結構會重新折疊，形成新的三聚體結構。HIV和流感病毒的融合都依賴於此類蛋白。
Class II 融合蛋白
此類融合蛋白也由三個亞單元組成，含有多個β折疊片，能在酸性環境下變化其構象，參與將融合環插入目標膜中。
Class III 融合蛋白
這類融合蛋白的結構同時包含α螺旋和β折疊，在細胞融合過程中同樣扮演重要角色。
Class IV 融合蛋白
儘管這類融合蛋白不參與傳統的病毒細胞融合，但當它們表達在細胞表面時，能夠誘導細胞間的融合。
細胞融合的機制
在哺乳動物細胞的融合過程中，通常會經歷五個主要階段：
1. 設定融合能力
細胞必須調整自身膜的組成，使其具備融合的能力。這需要蛋白質的合成，並排除融合過程中的障礙。
2. 趨化作用
細胞通過信號分子吸引彼此，進行配對。例如，精子細胞會被卵細胞透過激素訊號所吸引。
3. 膜粘附
細胞在接觸時會透過細胞識別機制建立聯結，這也是融合前的必要步驟。
4. 膜融合
此步驟驅動細胞內容物的混合，主要由融合蛋白調控，形成融合孔使內部得以交流。
5. 融合後重置
融合完成後，細胞的融合機械需要解體，以防止進一步的不必要融合。
治療潛力
探索融合機制的應用也成為了新興療法的研究方向。例如，某些病毒的糖蛋白在NMT抑制劑的存在下會失去其融合能力，這或可成為對抗 hemorrhagic viruses（出血性病毒）的治療策略。
融合的過程如此複雜而精妙，究竟這些病毒又是如何找到其目標細胞並完成侵入的呢？
