南方科技大学与深圳国家感染性疾病临床医学研究中心联合首次描绘灭活新冠病毒真实形貌
2020年03月06日 科研新闻 浏览量 :3916

 近日,南方科技大学与深圳国家感染性疾病临床医学研究中心/南方科技大学第二附属医院(深圳市第三人民医院)等联合,从临床新冠肺炎病例获取生物样本,首次使用冷冻电子显微镜观察到了新冠病毒经灭活后的真实形貌,为新冠病毒的识别、鉴定和临床相关研究提供重要的超微影像基础。该成果于当地时间2020年3月5日发布在生物领域最大的预印本发行服务BioRxiv上。

病毒颗粒的冷冻电子显微镜照片

自从2019年底新冠肺炎疫情爆发以来,南方科技大学冷冻电镜中心与深圳国家感染性疾病临床医学研究中心/南方科技大学第二附属医院(深圳市第三人民医院)等成立联合研究团队,启动对新冠病毒感染肺炎以及新冠病毒分离、培养、鉴定及结构解析等系统性研究分析。

南科大第二附属医院(深圳市第三人民医院)生物安全III级实验室

南科大冷冻电镜中心科研团队

联合研究团队依托南方科技大学第二附属医院(深圳市第三人民医院)生物安全III级实验室条件,在2020年1月27日从1名新冠肺炎患者肺泡灌洗液中分离出病毒株,并迅速完成基因组测序和鉴定,及时向全球流感信息共享平台(GISAID注册编号:EPI_ISL_406594)注册共享信息,把其命名为“BetaCoV/Shenzhen/SZTH-003/2020”的新冠毒株。随后进一步完善了实验室病毒扩增、纯化及灭活技术,并综合应用间接免疫荧光法(IFA)、酶联免疫吸附试验(ELISA)、和基因组序列与谱系分析多种方案核实和确认灭活的新冠病毒。随后南方科技大学冷冻电子显微镜中心专家,利用冷冻电子显微镜分析技术,不仅首次观察到了真实的新冠病毒经灭活后的形貌,并且捕捉到了该病毒侵染宿主细胞中的一个重要中间状态。此时病毒正处于识别和附着宿主细胞后,准备与细胞发生融合的时期。经国内外文献检索,这是新冠肺炎疫情爆发以来,科研工作者首次在冷冻电子显微镜下观察到新冠病毒全病毒的真实形貌。

冷冻电子显微镜避免了常温电子显微镜对生物样品的脱水、染色等破坏作用,最大限度地保持了生物样品生理状态下的真实形貌。联合研究团队现正在进一步揭示新冠病毒超微结构、病毒侵染人类宿主细胞的特性、与新冠肺炎临床预后关系。

目前,在深圳市的大力支持下,联合研究团队正在打造高等级生物安全临床冷冻电子显微镜研究平台,全力推进新冠病毒以及其他致命性病毒的超微结构生物学研究,为传染病病原鉴定、公共卫生突发事件防控和潜在的抗体、疫苗和新药研发提供坚实的科学基础。

冷冻电镜

冷冻电子显微镜是一种可以观察被快速冻结到负196度“活”的蛋白、病毒等生物样本的电子显微镜。近年来该技术快速应用于病毒鉴定与疾病诊断、药物开发、精准医疗、脑科学研究、新材料、新农业、海洋生物等众多学科,被诺贝尔奖官方称为“使得生物化学进入一个新时代”。作为由南科大牵头建设的重大基础科学设施公共平台,2019年,南科大冷冻电镜中心接连助力多领域科学研究取得重要进展,与清华大学、中国科学院相关团队合作,相关研究成果在国际知名学术期刊《科学》、《自然·微生物学》等刊物发表。据了解,南科大冷冻电镜中心全部建成后,将是我国配套最齐、最先进的冷冻电镜实验室之一。中心发挥公共平台对于校内外重大科研基础研究的支撑作用,助推粤港澳大湾区在生物医药、精准医疗、新能源、新材料方面的科学研究及产业升级。

 

论文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.03.02.972927v1

 

 

编辑:劳湘雯

 

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