来自德国癌症研究中心(DKFZ)的科学家们一直在研究免疫系统如何成功地控制病原体。5月14日,他们在《Nature Immunology》发表了一篇名为《Cross-specificity of protective human antibodies against Klebsiella pneumoniae LPS O-antigen》的文章,研究发现了一种抗体,这种抗体不仅能够解除一种特定的细菌,还能同时解除各种各样的微生物。新发现的抗体能识别在各种细菌表面发现的微小的糖结构。因此,有限数量的抗体足以控制各种各样的微生物。这是人类历史上第一次发现这种抗体,可谓具有里程碑意义。

       细菌和其它微生物会在表面表达不同的糖蛋白,这些糖基团在免疫防御中起着重要的作用。它们使免疫系统能够识别不属于自己的入侵者,然后抗体特异性的与其结合,来中和病原体。

       根据其表面的糖基团结构的不同,细菌可以分为不同的亚型。一般来说,一种抗体只会消除一个亚群,并且对其他微生物也不会发生作用。然而,在对肺炎克雷伯氏菌的研究中,由德国科学家Wardemann领导的研究人员现在第一个发现免疫系统也产生了能够识别并中和各种微生物的抗体。

       超过三分之一的人类拥有一种叫做克雷伯氏菌的杆状细菌,这种细菌主要存在于鼻腔粘膜和肠道中。在健康人身上,克雷伯氏肺炎是完全无害的。但在免疫系统较弱的人群中,它可以过度复制,甚至危及生命。此外,肺炎克雷伯氏菌是导致医院感染的常见原因,而且对抗生素的耐药性也越来越强。

       克雷伯氏菌(来自Wikimedia)

       在他们的研究中,研究人员从健康个体的血液中获得了针对这种细菌的抗体。"这些抗体可以抵抗各个亚群的肺炎克雷伯氏菌,"Wardemann报道。"而且,它们并不局限于这种特殊的病原体,也能识别其他细菌,甚至某些酵母菌和病毒。"

       仔细观察这些细菌表面的糖衍生结构,就会发现它们是如何做到这一点的。克雷伯氏抗体结合的所有微生物表面都表达一种叫做甘露糖的结构。这种抗体在各种微生物中识别这种糖结构,使免疫系统只使用一种类型的分子能够有效地抵御各种致病因子。

人类首次发现可识别不同病原体新型抗体

       到目前为止,还不知道免疫系统能够产生针对肺炎克雷伯氏菌和其他微生物的"通用抗体"。"这种抗体的潜在治疗作用越来越重要,因为对抗生素的耐药性正变得越来越频繁,"Wardemann说。

       在德国,估计每年有40万至60万人在住院期间感染;大约有1万到1.5万人死于这些感染。在医院获得的感染中,有一部分是由对抗生素有耐药性的细菌引起的,这些细菌经常是克雷伯氏菌。实验室产生的治疗抗体可以帮助患者对抗这种感染。在免疫系统较弱的高危人群中,抗体也可能被预防使用。它们识别和消灭各种病原体的能力对它们的有效性至关重要。"一个急性败血症的病人--由细菌引起的血液中毒--必须迅速治疗",沃德曼表示。

       第一次动物实验已经显示了克雷伯氏抗体的有效性:"在老鼠体内,抗体能够中和克雷伯氏菌的各个子群,从而保护这些动物," Wardemann报道。"下一步,我们将不得不对这些抗体进行进一步的测试,以显示它们在人类身上的临床价值。"

       从目前来看,由特定突变基因编码的高亲和力的交叉特异性抗体的发展可能需要免疫系统和人类微生物之间的长期互动。但针对聚糖的抗体能够特异性识别不同的微生物种类和血清型,这可能是一种有效的机制,在这种机制下,成人免疫系统控制着人类微生物群在稳态条件下的巨大多样性,并保护宿主免受感染。这是人类历史上首次发现针对多种病原微生物的抗体,给多种微生物引起疾病的治疗和预防提供了重大的研究思路,可谓具有里程碑意义。

       参考来源:https://www.dkfz.de/en/index.html

       作者简介:Tumour,食品科学与工程专业学士,国家三级公共营养师,生物化工专业硕士,目前为医药行业从业者,致力于癌症靶点及IRs抗体的研究开发,工作之余时刻关注医药行业动态和进展,同时从健康安全角度热切关注食品行业动态,为人类健康传播和提供科学的食品知识。

点击下图,即刻登记观展!