科學家將蚊子的唾液變成對抗西尼羅河病毒和其他致命疾病的武器
提取蚊子唾液具有挑戰性,但對於研究蚊子如何傳播疾病至關重要。堪薩斯大學的阿妮塔-薩拉夫(Anita Saraf)在美國農業部的資助下,利用先進的蛋白質體學分析這些唾液樣本,研究病毒感染後唾液蛋白質的變化,為疫苗開發提供潛在幫助。
阿妮塔-薩拉夫研究蚊子唾液,以了解登革熱和西尼羅河病毒等的傳播方式,並利用質譜法確定疫苗和治療的潛在標靶。
你可能會猜想,從蚊子身上提取唾液會很困難。你是對的。然而,由於蚊子透過唾液傳播疾病,因此對其進行取樣和研究至關重要。
但阿妮塔-薩拉夫(Anita Saraf)並沒有親自收集蚊子的唾液–而是把它們送過來,讓她發現其中的科學秘密。
薩拉夫是堪薩斯大學質譜與分析蛋白質體學實驗室主任,她利用散射蛋白質體學分析生物樣本–這是許多藥物療法的基礎科學。
她說:”從這些蚊子身上收集唾液具有挑戰性,因為樣本量小,這是此類實驗中常見的限制因素。我們與美國農業部農業研究局的合作者將蚊子的嘴放入一個管子中,然後刺激唾液分泌並收集唾液。
從非感染性雌蚊身上採集唾液的顯微鏡視圖。圖片來源:NBAF Communications
目前,薩拉夫正在利用美國農業部國家生物和農業防禦設施提供的為期兩年、每年25 萬美元的新資助,分析這些非傳染性蚊子唾液樣本,以對抗”蟲媒病毒”–由蚊子等昆蟲與節肢動物傳播的病毒。
這些病毒包括西尼羅河病毒、黃熱病病毒、登革熱病毒、日本腦炎病毒以及其他會傷害或殺死人類、動物和植物的病毒。美國農業部對這些研究成果在獸醫領域的應用很感興趣,但薩拉夫的工作也能為人類的治療提供支持。
薩拉夫說:「美國農業部希望研究病毒如何影響免疫系統和分子水平的變化,特別是蚊子唾液的蛋白質組。當病毒感染蚊子時,它會改變蚊子的蛋白質和其他基本成分,這與瘧疾在不同階段對人類宿主的影響類似。
薩拉夫之所以能成功地對唾液進行蛋白質體學分析,是因為他採用了非常有效率的樣本處理和分析方法。這種方法對體積或數量極少的樣本也很有效,例如難以獲得的蚊子唾液。這些數據由KU 質譜分析核心進行分析,以便深入了解蚊子唾液的分子特性在不同條件下如何變化。
薩拉夫說:「資料收集後,分析需要大量的後處理工作,包括解釋和比較,對此我有超過24 年的經驗。這就是我們與美國農業部建立合作的方式」。根據這位昆士蘭大學的研究人員介紹,她的實驗室採用霰彈槍式分析蛋白質體的方法比其他方法更穩健、更靈敏,可以進行更詳細的時間歷程研究。
她說:「我們計劃在不同條件下研究這些變化,包括病毒感染後蚊子的環境變化。重點是蚊子的唾液,這一點至關重要,因為就像導致瘧疾的寄生蟲(瘧原蟲)一樣,蟲媒病毒也會在蚊子叮咬時經由唾液傳播。
薩拉夫和她的團隊還將分析未受病毒感染的對照組蚊子的唾液,這些蚊子的飼養條件和感染持續時間與試驗組相同。最終目標是為未來的宿主-病媒-病毒相互作用研究確定感興趣的特定蛋白質,這些蛋白質可能成為藥物療法的潛在標靶。
迄今為止,薩拉夫的團隊一直在使用未感染的蚊子來建立基準數據。一旦滅活方案獲得批准和授權,這項工作將包括從生物安全二級(BSL-2)蟲媒病毒感染蚊子身上採集樣本。
“我們將透過比較不同階段的對照樣本和感染樣本,確定蛋白質組水平上的差異和變化。我們的目標是確定蛋白質發生的變化,因為這些變化有可能成為疫苗開發的候選對象。我們首先需要選擇候選者,這就是為什麼我們要在相同條件下使用未感染的對照組。蘋果’的比較。
薩拉夫的工作成果是一份蛋白質定性和定量變化的清單,以加強研究人員和藥物開發人員可利用的證據。她說:”上次,我們在美國農業部的合作者發現這份名單非常有趣,它與文獻中報導的一致。我們的目標是選擇候選人進行進一步研究。”
這項研究由美國農業部資助。
編譯自/ ScitechDaily