正文
此外，分子模拟显示，衣壳与FG-Nups的结合产生了一种“抓取效应”，有效降低了其穿越过程中受到的阻力。这种效应让病毒能够以完整形态进入细胞核，而无需在核孔外解体。
HIV-1衣壳在巨噬细胞核孔复合体（NPC）处的积累
（Credit:
Cell
）
(A) 巨噬细胞中HIV-1 CA信号在核膜附近的分布
研究通过感染巨噬细胞样本（MDMs）并在感染后24小时和48小时进行标记观察，展示了HIV-1衣壳蛋白（CA，绿色信号）与核膜（由lamin A/C标记，洋红色信号）的相对定位。
在共聚焦显微镜的z切片图中，可以清晰观察到HIV-1 CA信号在细胞核膜（NE）处显著积累。
被lamin A/C信号定义的核膜区域显示出明显的CA信号聚集，尤其是在48小时后更为显著。
局部放大的图像（标记为白色箭头）揭示了CA信号精确分布在核膜的定义边界处，这表明病毒衣壳与核孔复合体的关联。
(B) CA信号与核膜（lamin A/C）的共定位：图表显示，与lamin A/C染色共定位的CA信号数量在感染后不同时期的变化。结果表明，感染时间延长后，越来越多的CA信号与核膜区域共定位，这进一步验证了病毒衣壳在核孔复合体附近的积累趋势。
(C) 核内CA信号数量：分析了核内检测到的CA信号数量，结果显示感染48小时后，进入细胞核内部的CA信号显著增加。这表明病毒衣壳不仅在核孔处积累，还能够穿越核膜进入细胞核。
(D) 使用3D STED成像对病毒与核孔的精确关联进行深入解析
采用超分辨率的3D STED显微成像技术，研究进一步解析了HIV-1 CA信号（洋红色）与核孔蛋白（FG-Nups，绿色）的关联。
在整个细胞核的3D重建图像中可以看到，CA信号直接位于由FG-Nups定义的核孔复合体区域附近或与之直接接触。
局部放大显示，CA信号（白色箭头）清晰地与核孔复合体标记的结构直接相关联。
这为病毒衣壳与核孔的物理交互提供了更直观的证据。
在HIV-1感染过程中，研究发现核孔复合体（NPC）并非被动地允许病毒穿越，而是经历了显著的物理变化。通过冷冻电镜和分子模拟，研究人员观察到病毒衣壳在穿越核孔时会导致NPC的环状结构出现“裂缝”。这种现象主要发生在NPC的内环区域（inner ring, IR），这是核孔的最狭窄部分，也是病毒通过时需要克服的关键物理障碍。
数据显示，约有一半的核孔在与病毒衣壳结合后出现了扩张，甚至裂解现象。这种“裂缝”表现为核孔的环状亚单位出现不对称排列，原本具有8重对称性的结构被破坏。通过分子模拟，研究还发现裂解的区域通常集中在衣壳接触和推进的位置，这表明裂缝的产生与衣壳的机械作用力密切相关。令人惊讶的是，尽管核孔结构受损，宿主细胞的整体功能并未因此受到严重影响。
HIV-1衣壳是如何在分子层面实现对核孔的“挤压”的呢？研究显示，锥形衣壳的设计在这一过程中发挥了关键作用。病毒衣壳的窄端首先插入核孔中心通道，这一过程伴随着与核孔蛋白（FG-Nups）的紧密结合。随着衣壳的进一步推进，其宽端开始施加机械压力，促使核孔内环的亚单位向外移动。这种“扩张效应”让衣壳能够通过原本无法容纳其宽端（约60纳米直径）的核孔通道。
分子模拟进一步表明，这种扩张需要跨越两个主要的能量障碍：一是核孔蛋白的物理屏障，二是衣壳与FG-Nups之间的吸引力。在核孔扩张的过程中，这些能量障碍被逐步克服，而核孔的裂缝正是这一过程的标志性现象。
核孔作为细胞的重要通道，其完整性至关重要。那么，为何核孔的裂解不会对细胞造成致命性损伤？研究人员提出了多个可能的解释。首先，尽管核孔的内环可能在病毒穿越过程中受损，但外围的核孔环和核膜结构依然保持稳定，这避免了细胞核的内容物泄漏。其次，裂解的核孔可能在病毒穿越后通过细胞内的修复机制迅速恢复功能，从而保障细胞的持续存活。
更有趣的是，研究发现HIV-1感染的巨噬细胞能够长期存活，并未表现出明显的核膜破裂或核孔完全丧失功能的现象。这表明，病毒可能在长期进化中找到了一种“恰到好处”的机制，既能成功突破核孔屏障，又能避免对宿主细胞造成过度损伤。对病毒而言，这种策略不仅提高了感染的成功率，还能为其在宿主内的长期潜伏创造条件。
