今年冬天，我們中的許多人都會經歷感冒和流感引起的癥狀。咳嗽、打噴嚏、喉嚨痛和發燒都是由不受歡迎的病毒訪客引起的，他們暫時在我們的呼吸系統中安家。但是，當病毒為了成功而戰斗以壓制我們的免疫系統——以及彼此——時，我們體內到底發生了什么？

現在，MRC-格拉斯哥大學病毒研究中心 (CVR) 的科學家揭示了更多關于呼吸道病毒感染的隱秘世界。他們的新研究發表在 PLOS Biology 上，強調了我們喉嚨和肺部發生的秘密病毒劇。

在這項新研究中，研究人員展示了一種常見且可能嚴重的冬季病毒——甲型流感病毒——如何在其宿主體內創造和保護微觀區域。該研究的圖像顯示，如果你今年冬天真的感染了流感，你的呼吸道將變成由細小區域拼湊而成。雖然在每個領土內，病毒會合作進一步感染你，但在每個領土之間，它們會為了生存而相互斗爭。

病毒通過進入細胞并接管其正常功能進行復制。許多病毒已經進化出在進入細胞后阻止對細胞的訪問的方式，以防止任何其他相同類型的病毒進入并競爭細胞的資源。然而，病毒在入侵細胞后需要一段時間才能建立必要的屏障來阻止其他病毒進入，研究人員渴望了解在這個關鍵點之前發生了什么。

使用經過工程改造以產生兩種不同顏色之一的熒光蛋白的病毒，科學家們能夠追蹤哪些病毒能夠進入細胞，哪些不能進入細胞培養物和受感染的小鼠。該研究能夠表明，這種微小的防御延遲意味著，當病毒從一個細胞傳播到另一個細胞時，它們會將宿主分成不同的微觀區域。

研究人員發現，從單個受感染細胞中溢出的流感病毒可以在任何屏障上升之前一起進入該細胞的相鄰細胞，從而使它們在感染任何其他新細胞時相互幫助。相反，從宿主其他地方傳播到該區域的病毒只有在建立屏障后才能到達受感染的細胞，因此無法進入并與已經存在的病毒競爭。

研究人員表示，這項工作對于研究未來潛在的大流行性流感病毒是如何產生的，以及如何提高對流感的防護能力非常重要。

領導這項研究的 CVR 的 Anna Sims 說：“這項研究來自于在顯微鏡下看到一些意想不到的東西，并希望找到更多。我們之前一直在一個非常標準的實驗中使用熒光病毒，但是當我們看的時候，我們也能看到它們在戰斗的跡象。

“病毒可以在宿主體內建立領土的想法令人難以置信，因為在生物學中，我們觀察到許多領域的領土建立和防御，從螞蟻到樹木，再到癌癥。我們現在相信病毒在人類身上做著完全相同的事情，但是是在微觀層面上。”

同樣來自 CVR 的該研究的作者 Ed Hutchinson 博士說：“Anna 發現的病毒拼湊源于病毒復制時間的一個簡單特性。這意味著它可能適用于在其宿主內傳播的許多不同病毒。就流感而言，我們知道，當不同的流感病毒分別進入宿主、復制，然后在宿主的氣道內傳播時聚集在一起形成一種新病毒，就會出現新的流感大流行毒株。這項研究所做的工作表明，流感病毒實現這一目標比我們想象的要困難得多。這些知識現在可以用來找出哪些因素有助于大流行病毒克服這些障礙。”

這項名為“超級感染排除創造空間上不同的流感病毒種群”的研究發表在 PLOS Biology 上。這項工作由醫學研究委員會 (MRC) 資助。