使用纳米级块阻断蜱般的细菌感染

蜱,莱姆病
寻找Blacklegged Tick。信贷:疾病控制和预防中心(CDC),CC0

新的研究表明,可以设计为模仿抗体结构和功能的纳米级,可以设计为模仿抗体结构和功能,这可能是封闭蜱传播的细菌感染的关键。

感染称为人单核细胞ehrlichiosis,是美国中最普遍和潜在的危及生命的蜱传疾病之一。该疾病最初导致许多疾病常见的流感样症状,如果留下罕见的情况,如果留下未经处理的情况可能是致命的。

大多数抗生素不能在足够高的浓度下积聚,以杀死造成的感染细菌,因为微生物生活在内部和繁殖。常见的已知细菌病原体如链球菌和大肠杆菌在宿主细胞外的传染性损伤。

俄亥俄州州立大学的研究人员创造了纳米级,旨在靶向一种蛋白质,使大肠杆菌细菌特别感染。一系列实验并且小鼠表明,它们在实验室中创建的一种特异性纳米体可以通过阻断蛋白质使细菌抑制劫持免疫细胞来抑制感染。

“如果多种机制被阻止,那就比仅仅停止一个功能更好,这让我们更有信心,这些纳米型才能真正起作用,”俄亥俄州州兽医培训教授Yasuko Rikihisa。

该研究提供了支持对基于纳米体的eHRLIChiosis治疗的可行性,但在治疗可用于人类之前需要更多的研究。唯一可用的抗生素Doxycline替代替代抗生素,唯一的治疗方法。这对孕妇和儿童不安全,它会导致严重的副作用。

“只有单一的抗生素可用作这种感染的治疗,如果在这些细菌中抗生素抗性发生,则没有剩余的治疗。这是非常可怕的,”Rikihisa说。

该研究本周发布国家科学院的诉讼程序

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。

“感染的细胞通常会通过细胞凋亡自杀,以杀死内部的细菌。但这些细菌阻断细胞凋亡并保持细胞活着,使它们能够非常快速地繁殖,然后杀死宿主细胞,”Rikihisa说。

Rickettsiales的细菌家族的长期专家,rikihisa开发了一种精确的培养条件,使20世纪80年代在实验室中产生了这些细菌的精确培养条件,这导致了她几十个发现他们如何工作。这些发现中的鉴定是帮助E. Chaffensis阻断免疫细胞的程序性细胞死亡的蛋白质。

研究人员综合了其中一种蛋白质,称为ETF-1,使他们在俄亥俄州兽医预防医学教授的帮助下,他们用于借助骆驼·拉克里茨的哈拉玛来免疫疫苗式代理。已知骆驼,骆驼和羊驼产生单链抗体,其在尖端上包括大抗原结合位点。

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。

“它们与我们自己的抗体同样起作用,但它们是微小的,微小的纳米抗体,”Rikihisa说。“因为它们很小,他们进入角落和缝隙,更有效地识别抗原。

“大抗体不能融合在细胞内。我们不需要依赖纳米级以阻断细胞外细菌,因为它们是外面的并且可以对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,结合了具有细胞穿透肽,使纳米甲状腺能够安全地递送至小鼠细胞。

用受损免疫系统的小鼠用高毒性的大肠杆菌菌株接种,并在感染后一两天给予细胞内纳米体治疗。与接受对照处理的小鼠相比,接受最有效的纳米体的小鼠显示出显着较低的水平感染后两周。

通过该研究,提供了纳米级可以通过靶向单一蛋白质抑制E. Chaffensis感染的原则证明,Rikihisa表示,有多种额外的靶标可以提供更多的纳米型单独或组合递送的纳米型或组合。她还表示,该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工作中工作,所以,如果我们想阻止异常的过程或异常分子,这种方法可以工作,“她说。


进一步探索

纳米级抑制SARS-COV-2感染,包括紧急变种

更多信息:文庆张等人,靶向T4SS效应器的细胞内纳米胸泡抑制EHRLICHIA感染,国家科学院的诉讼程序(2021)。DOI:10.1073 / PNAS.2024102118
引文:使用纳米级以阻断蜱传播的细菌感染(2021,4月28日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-04-nanobodies-block-tick-baction-infection.html
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