科學家利用羊駝獨特的免疫系統開發新技術可用於緩解慢性炎症
據New Atlas報導,通過利用羊駝獨特的免疫系統,科學家們開發了一種有希望的技術,用於緩解與關節炎等疾病相關的慢性炎症。這一突破取決於所謂的納米抗體,當從長毛哺乳動物身上提取時,顯示出它能中和免疫系統的“警報”系統,並以此來治療不健康小鼠的過度炎症。
這項研究是由德國波恩大學和巴西聖保羅大學的科學家們進行的,他們的目標是被稱為ASC斑點(ASC-speck)的東西。這些是由ASC蛋白組成的大型分子復合物,它們對人類細胞的免疫反應至關重要,例如,當它們感覺到來自病原體的攻擊時,就會充當警報系統,並團結起來。
由此產生的ASC斑點引發了大量信使物質的積累,向免疫系統“求救”,同時也會破壞細胞膜上的孔,使信使分子得以逃脫並發出警報。但這些孔洞也最終導致了細胞的戲劇性衰亡。
波恩大學醫院先天免疫研究所的研究作者Bernardo Franklin說:“在某些時候,細胞基本上會’爆炸’,並將其全部內容排入組織。現在突然釋放的信使物質就像最後一次巨大的求救聲。這觸發了免疫系統發起強烈的炎症反應,從而遏制了感染。”
從細胞中釋放出來的物質中還有ASC斑點,它們可以在組織中堆積,徘徊不前,產生持久影響。
Franklin說:“我們現在已經能夠在小鼠身上表明,即使在威脅被避免之後,它們的活動也會激活免疫系統。這可能導致慢性炎症,從而嚴重損害組織。”
研究人員認為,他們對ASC斑點在慢性炎症中的作用有一個對策,而這正是羊駝的作用所在。它們是僅有的幾種能產生單域抗體作為其免疫防禦系統一部分的動物之一。這些抗體通常被稱為納米抗體,由於一些原因而吸引著科學家,包括它們更容易和更便宜地大規模生產,並且在治療疾病時可以帶來新的選擇。
其中的可能性是癌症,2018年的一項研究表明,羊駝納米抗體可以結合併抑制一系列癌症中的一個關鍵驅動因素,即表皮生長因子(EGF)。最近,研究人員利用羊駝納米抗體開發了有希望的COVID-19的新療法,甚至可能採取鼻腔噴霧的形式。
這項新研究的作者將ASC蛋白注射到羊駝體內,讓大自然發揮作用,然後動物們發展出專門的抗體來匹配,從這些抗體中可以提取出片段或納米抗體。科學家們收集了這些納米抗體的遺傳信息並將其納入細菌,使其能夠大量生產納米抗體。這些納米抗體隨後被證明能夠有效地溶解人類細胞培養物中的ASC斑點。在小鼠身上進行的實驗得到了更有希望的結果。
研究作者Damien Bertheloot博士說:“我們實驗中的小鼠有類風濕(關節炎)和痛風樣症狀。在施用納米抗體後,炎症以及囓齒動物的總體健康狀況明顯改善。”
除了關節炎和痛風,科學家們認為這些納米抗體還可以在治療或預防神經系統疾病方面發揮作用。ASC斑點也被認為會在大腦中造成損害,並有助於形成β澱粉樣蛋白團塊,這是與阿爾茨海默病有關的蛋白質聚集。
“所以也許有可能在我們的納米抗體的幫助下減緩這一過程,”Franklin希望。“我們現在計劃在一項後續研究中調查這種可能性。”
這項研究發表在《EMBO分子醫學》雜誌上。