用纳米体阻止蜱传播的细菌感染

一项新的研究表明，被称为纳米体的微小分子，可以被设计成模仿抗体的结构和功能，可能是阻止蜱传细菌感染的关键，而几乎所有抗生素都无法感染这种细菌。

这种感染被称为人类单核细胞埃立克菌病，是美国最流行的、可能危及生命的蜱传疾病之一。这种疾病最初会引起许多疾病常见的类似流感的症状，如果不及时治疗，极少数情况下可能会致命。

大多数抗生素的浓度都不足以杀死引起感染的查菲埃利克氏菌，因为这些微生物生活在里面并在里面繁殖人类免疫细胞。常见的细菌病原体，如链球菌和大肠杆菌，会在宿主细胞外造成传染性损害。

俄亥俄州立大学(Ohio State University)的研究人员创造了一种纳米体，目的是针对一种蛋白质，这种蛋白质能让沙芬肠杆菌特别具有传染性。一系列的实验细胞培养他们在实验室中创造的一种特定的纳米体可以通过阻断细菌劫持免疫细胞的三种途径来抑制感染。

该研究的第一作者、俄亥俄州立大学兽医生物科学教授Yasuko Rikihisa说:“如果多种机制被阻断，那比仅仅停止一种功能要好，这让我们更有信心这些纳米体真的会起作用。”

这项研究为以纳米体为基础的埃立克体病治疗的可行性提供了支持，但在将这种治疗方法用于人类之前，还需要进行更多的研究。迫切需要找到抗生素强力霉素的替代品，强力霉素是目前唯一可用的治疗方法。的广谱抗生素对孕妇和儿童来说是不安全的，而且会导致严重的副作用。

“只有一种抗生素可用于治疗这种感染，如果这些细菌产生耐药性，就没有治疗方法了。”这太可怕了，”立久说。

这项研究将于本周发表在美国国家科学院院刊。

导致ehrlichiosis的细菌是一个叫做义务细胞内细菌的家庭的一部分。E. Chaffeensis不仅需要内部访问细胞的生活，而且还阻断宿主细胞的能力与叫细胞凋亡的功能进行编程他们自己的死亡 - 这将杀死细菌。

“受感染的细胞通常会通过凋亡来杀死体内的细菌。但这些细菌可以阻止细胞凋亡，使细胞存活，因此它们可以非常迅速地繁殖数百倍，然后杀死宿主细胞，”Rikihisa说。

Rikihisa长期以来一直是查菲氏立克茨氏菌家族的专家，她在20世纪80年代开发了精确的培养条件，使这些细菌能够在实验室中生长，这使她有了几十个可以解释它们是如何工作的发现。在这些发现中，有一种蛋白质可以帮助查菲鹅阻止免疫细胞的程序性细胞死亡。

在俄亥俄州立大学兽医预防医学教授杰弗里·拉克里茨(Jeffrey Lakritz)的帮助下，研究人员合成了其中一种名为Etf-1的蛋白质，以制造一种疫苗类型的药剂，用于给羊驼免疫。众所周知，骆驼、大羊驼和羊驼可以产生单链抗体，其顶端有一个很大的抗原结合位点。

该团队剪掉了该绑定部位的分开的段，以创建纳米级文库，其潜在的用作识别和附着于ETF-1蛋白的抗体并停止E. Chaffensis感染。

“它们的功能与我们自身的抗体类似，但它们是非常微小的纳米抗体，”Rikihisa说。“因为它们很小，它们能进入角落和裂缝，更有效地识别抗原。

“细胞无法容纳大的抗体。而且我们不需要依赖纳米体来阻止细胞外细菌，因为它们位于外部，可以接触到与它们结合的普通抗体。”

在筛选候选人以获得其有效性之后，研究人员降落在一个纳米体上，其在细胞培养物中附着于ETF-1并抑制其三种功能。通过在大肠杆菌细胞内的液体中制造纳米级，Rikihisa表示，如果需要数百万次，则可以以工业规模生产它们的实验室。

她与俄亥俄州州立州的化学教授和生物化学教授合作，结合了小分子通过一种穿透细胞的肽可以将纳米体安全地传送到小鼠细胞中。

免疫系统受损的小鼠接种了高毒力的霞芬E.菌株，并在感染后1天和2天给予细胞内纳米体治疗。与接受对照治疗的小鼠相比，接受最有效纳米体的小鼠显示出明显较低的水平细菌感染后两周。

Rikihisa说，这项研究证明了纳米体可以通过靶向单一蛋白质来抑制沙芬大肠杆菌感染的原理。此外，还有多个纳米体单独或联合使用可以提供更多的保护。她还说，这个概念广泛适用于其他细胞内疾病。

癌症和神经退行性疾病在我们的细胞因此，如果我们想阻止一个异常过程或异常分子，这种方法可能会奏效。”

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