视频记录了COVID-19病毒的致命进展
![3D print of a spike protein of SARS-CoV-2, the virus that causes COVID-19—in front of a 3D print of a SARS-CoV-2 virus particle. The spike protein (foreground) enables the virus to enter and infect human cells. On the virus model, the virus surface (blue) is covered with spike proteins (red) that enable the virus to enter and infect human cells. Credit: NIH COVID-19,冠状病毒](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/1-nihclinicalt.jpg)
耶鲁大学和Université de Montréal的研究人员领导的一项新研究中,视频图像首次在活体动物中捕捉到COVID-19病毒的不可阻挡的传播,追踪了病毒在六天内从老鼠的鼻子传播到肺部和其他器官的感染过程。
虽然这些图像记录了导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒有时是致命的,但它们也显示了引入从从病毒中康复的人身上收集的抗体可以预防或治疗感染.
然而,该研究还揭示,缺乏招募杀手免疫系统细胞能力的抗体在对抗感染时效果较差。
这项研究于8月18日以预检形式在线发表在该杂志上免疫力,由来自耶鲁医学院的Priti Kumar, Pradeep Uchil和Walther Mothes以及Andrés Finzi从Université de Montréal领导。
“我们第一次能够可视化SARS-CoV-2在一个月内的传播有生命的动物实时,更重要的是,抗体需要在哪些部位发挥作用来阻止感染的进展,”耶鲁大学医学院传染病副教授、该论文的共同通讯作者库马尔说。
在这项研究中,来自蒙特利尔的耶鲁大学博士后伊尔凡·乌拉(Irfan Ullah)和Jérémie Prévost的共同主要作者使用生物荧光标记和先进的显微镜技术跟踪病毒的传播,将其精确到单细胞水平。在老鼠身上,病毒采取的路线已经为治疗的医生所熟悉人类患者高病毒载量首先出现在鼻腔,然后迅速传播到肺部,最终到达其他器官。当病毒到达大脑时,老鼠最终死亡。
然后,研究人员使用从COVID-19中康复的人的血浆来治疗一些受感染的小鼠,即使在感染后3天给药,也阻止了病毒的传播。研究人员发现,在感染病毒之前注射这些抗体,可以完全防止感染。
耶鲁大学微生物致病系Mothes实验室的研究科学家Uchil说:“通过成像实时报告病毒传播,可以在短短3到5天内迅速判断治疗是否有效,这是为当前和未来的大流行制定对策的一个至关重要的节省时间的功能。”
然而,研究人员发现,并不是所有的抗体都同样有效。抗体有两个主要作用。中和抗体结合并阻止病毒进入细胞。然后,抗体的第二部分表现出所谓的“效应”功能,这是向免疫系统发出攻击和杀死被感染细胞的信号所必需的。
“抗体是具有多种特性的多功能分子,”Finzi说。“在这项研究中,我们表明,它们向免疫系统中的其他细胞‘求救’并消灭受感染细胞的能力是提供最佳保护所必需的。”
库马尔补充说:“我们曾经认为中和病毒足以防止感染,但是抗体必须在正确的时间、正确的位置、正确的数量出现在身体里。如果没有效应器功能,单独的中和活性就没有那么有效。”
其他合作者包括耶鲁大学的Craig Wilen,加州理工学院的Mark Ladinsky和Pamela Bjorkman, Fred Hutchinson癌症研究中心的Leonidas Stamatatos和Andrew McGuire,以及健康科学统一服务大学的Marzena Pazgier。
更多信息:Irfan Ullah等人,小鼠SARS-CoV-2感染的实时成像显示,中和抗体需要Fc功能才能获得最佳疗效,免疫力(2021)。DOI: 10.1016 / j.immuni.2021.08.015