Science點評:一種用美洲駝血液和分子強力膠對抗病毒的新方法

2021-01-09 生物谷

2020年5月24日訊 /

生物谷

BIOON /--20多年來，研究人員一直在嘗試將抗體設計成新的細菌和病毒感染療法，但收效甚微。現在，一組科學家提出了一種新方法：用一種

細菌

強力膠把羊駝血液中的微小抗體粘在一起。相互連接的抗體可以保護小鼠不受兩種危險病毒的侵害，而且它們可以制服其他病原體。


德克薩斯大學奧斯汀分校的蛋白質工程師Jennifer Maynard說，這項新工作已經能夠"繞過許多阻礙先前嘗試的障礙。我認為這將是一項非常普遍的技術，將對傳染病和癌症有用。"

圖片來源：LAGUNA DESIGN SCIENCE SOURCE


抗體可以治療一系列疾病，包括癌症和

自身免疫

性疾病。少數工程抗體已被批准作為感染的治療方法，但由於幾個原因，產生有效的抗體是困難的。改變細胞的基因來製造抗體是一件棘手的事情，而且被改造的分子可能無法摺疊成正確的形狀來完成它們的任務。另一種可能的選擇是由大羊駝、駱駝和鯊魚的免疫細胞產生的微型抗體，其大小約為標準抗體的一半。這些小的蛋白質比大的更快、更便宜，而且它們不會錯折。


瓦赫寧根生物獸醫研究所的分子生物學家Paul Wichgers Schreur和他的同事們想知道這種微型抗體是否能提供保護，使機體不受布尼亞病毒的感染。世界衛生組織警告說，布尼亞病毒是一種可能導致未來流行病的病毒。研究人員測試了針對這兩種病毒的抗體。裂谷熱病毒主要襲擊非洲和中東的牲畜，但有時也使人患病。2011年在德國發現的Schmallenberg病毒不會導致人類患病，但在山羊和綿羊身上會導致流產和可怕的先天缺陷。


在給美洲駝注射這兩種病毒後，科學家們從動物的血液中分離出產生抗體的免疫細胞。他們發現羊駝開始產生70多種小抗體，這些小抗體可以識別並附著在這兩種病毒的蛋白質上。


為了確定這些微型抗體的效力，研究人員隨後測量了這些分子是否能夠阻止病毒入侵培養皿中的猴子腎臟細胞。不同種類的抗體效果甚微，因此研究人員嘗試將它們混合。這時他們開始使用

細菌

強力膠，這種強力膠由兩種化膿性鏈球菌的蛋白質碎片組成。當不同類型的片段相遇時，它們就會鎖在一起。如果這些碎片與其他分子相連，那麼這些分子也會相連。利用這種強力膠，研究人員可以將兩到三種美洲駝抗體捆綁在一起，讓它們聯合起來對付這種病毒。Wichgers Schreur和他的同事發現，在阻止這兩種病毒進入細胞方面，連接抗體比單個抗體要好得多。


然後，科學家們在注射了致命劑量的兩種病毒的老鼠體內測試了這種超粘抗體。所有感染裂谷熱病毒的未經治療的小鼠均在3天內死亡，但接受三種連接抗體的齧齒動物中有20%以上在10天後仍然存活。科學家們在eLife雜誌上發表的報告稱，這種方法也對Schmallenberg病毒有效：一種抗體組合使所有小鼠存活，而對照組小鼠在5天內死亡。


Wichgers Schreur說，這項研究表明，小抗體方法"是可能的，並為優化它提供了新的機會"。他說，研究人員還需要回答幾個問題，然後才能考慮在人身上測試這種策略，比如他們能否產生足夠數量的連接抗體。他補充說，這種方法可能對其他類型的病毒有效，但它可能無法及時準備好對抗引起當前大流行的冠狀病毒。（生物谷Bioon.com）


參考資料：





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  • 研究揭示羊駝和美洲駝馴化起源機制
    然而，羊駝和美洲駝究竟由哪些物種如何馴化而來，國際上存在爭議：基於考古或形態學的研究認為，羊駝馴化自原駝（L. g. guanicoe）、駱馬（V. v. vicugna）、或美洲駝和駱馬的雜交，美洲駝則馴化自原駝，而基於少量分子標記的一些研究表明羊駝馴化自駱馬，美洲駝馴化自原駝。
  • "草泥馬"原是"美洲駝" 與駝羊駝馬原駝是表親(圖)
    網絡上流傳它有個別名叫「草泥馬」，其實它根本不是馬，而是一種南美洲駱駝，屬於「駱馬屬」。羊駝、駝羊與駝馬、原駝四種動物則是表親，它們長相相近，甚至可以互相雜交並產下能繁育的後代，大多數人統稱它們為「美洲駝」。它們與馬最不同的地方可從蹄甲處區分：馬屬於奇蹄目動物，四蹄不分瓣，而羊駝的腳是分瓣的，屬於偶蹄目；而且羊駝的腳掌寬大，蹄甲很小。
  • 2020年7月Science期刊不得不看的亮點研究
    這項新的臨床前研究首次展示了胚胎幹細胞如何將CMA保持在低水平，以促進這種自我更新，而且我們揭示了兩種可能操縱胚胎幹細胞自我更新和分化的新方法來關閉這種抑制，以增強CMA活性和讓它們分化成特化細胞。我們揭示了兩種可能操縱胚胎幹細胞自我更新和分化的新方法：CMA和一種由CMA調節的稱為α-酮戊二酸（alpha-ketoglutarate）的代謝物。合理幹預或引導這些功能可能是提高再生醫學方法效率的有力途徑。」2.Science：重大進展！
  • 動物所等揭示羊駝和美洲駝馴化起源機制
    它們對於安第斯地區的經濟和生活十分重要，羊駝毛可作為優質毛織品的原料，美洲駝是當地的主要馱畜之一。然而，羊駝和美洲駝究竟由哪些物種如何馴化而來，國際上存在爭議：基於考古或形態學的研究認為，羊駝馴化自原駝（L. g. guanicoe）、駱馬（V. v. vicugna）、或美洲駝和駱馬的雜交，美洲駝則馴化自原駝，而基於少量分子標記的一些研究表明羊駝馴化自駱馬，美洲駝馴化自原駝。