科学家利用羊驼独特的免疫系统开发新技术 可用于缓解慢性炎症

2022-04-27

New Atlas报道,通过利用羊驼独特的免疫系统,科学家们开发了一种有希望的技术,用于缓解与关节炎等疾病相关的慢性炎症。这一突破取决于所谓的纳米抗体,当从长毛哺乳动物身上提取时,显示出它能中和免疫系统的 「警报」系统,并以此来治疗不健康小鼠的过度炎症。

这项研究是由德国波恩大学和巴西圣保罗大学的科学家们进行的,他们的目标是被称为 ASC 斑点((ASC-speck)的东西。这些是由 ASC蛋白组成的大型分子复合物,它们对人类细胞的免疫反应至关重要,例如,当它们感觉到来自病原体的攻击时,就会充当警报系统,并团结起来。

由此产生的 ASC 斑点引发了大量信使物质的积累,向免疫系统「求救」,同时也会破坏细胞膜上的孔,使信使分子得以逃脱并发出警报。但这

些孔洞也最终导致了细胞的戏剧性衰亡。

 

波恩大学医院先天免疫研究所的研究作者Bernardo Franklin 「在某些时候,细胞基本上会'爆炸',并将其全部内容排入组织。现在突然释放的信使物质就像最后一次巨大的求救声。这触发了免疫系统发起强烈的炎症反应,从而遏制了感染。」

从细胞中释放出来的物质中还有 ASC斑点,它们可以在组织中堆积,徘徊不前,产生持久影响。

Franklin 「我们现在已经能够在小鼠身上表明,即使在威胁被避免之后,它们的活动也会激活免疫系统。这可能导致慢性炎症,从而严重损害组织。」

研究人员认为,他们对 ASC 斑点在慢性炎症中的作用有一个对策,而这正是羊驼的作用所在。它们是仅有的几种能产生单域抗体作为其免疫防御系统一部分的动物之一。这些抗体通常被称为纳米抗体,由于一些原因而吸引着科学家,包括它们更容易和更便宜地大规模生产,并且在治疗疾病时可以带来新的选择。

其中的可能性是癌症,2018年的一项研究表明,羊驼纳米抗体可以结合并抑制一系列癌症中的一个关键驱动因素,即表皮生长因子(EGF)。最近,研究人员利用羊驼纳米抗体开发了有希望的COVID-19 的新疗法,甚至可能采取鼻腔喷雾的形式。

这项新研究的作者将ASC 蛋白注射到羊驼体内,让大自然发挥作用,然后动物们发展出专门的抗体来匹配,从这些抗体中可以提取出片段或纳米抗体。科学家们收集了这些纳米抗体的遗传信息并将其纳入细菌,使其能够大量生产纳米抗体。这些纳米抗体随后被证明能够有效地溶解人类细胞培养物中的 ASC斑点。在小鼠身上进行的实验得到了更有希望的结果。

研究作者 Damien Bertheloot 博士说「我们实验中的小鼠有类风湿(关节炎)和痛风样症状。在施用纳米抗体后,炎症以及啮齿动物的总体健康状况明显改善。

在施用纳米抗体后,炎症以及啮齿动物的总体健康状况明显改善。


除了关节炎和痛风,科学家们认为这些纳米抗体还可以在治疗或预防神经系统疾病方面发挥作用。ASC斑点也被认为会在大脑中造成损害,并有助于形成β淀粉样蛋白团块,这是与阿尔茨海默病有关的蛋白质聚集。

所以也许有可能在我们的纳米抗体的帮助下减缓这一过程,Franklin 希望。「我们现在计划在一项后续研究中调查这种可能性。」

这项研究发表在《EMBO分子医学》杂志上。


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