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手性纳米佐剂介导免疫应答 为疫苗研发提供理论支撑

来源:互联网 2022-01-21 08:53:09科技资讯10
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1月20日,科技日报记者从江南大学获悉,该校食品学院胥传来教授研究团队开展的一项研究获重大突破,成功揭示了独特的手性纳米免疫佐剂能均衡介导体液免疫应答和细胞免疫应答,将为保护性疫苗研发提供理论支撑,也为治疗性疫苗研发等指明方向。

相关研究成果19日已刊登在国际期刊《自然》上,同期“新闻与观点”版块刊发了评论文章重点介绍了这项科研工作。

“手性是指物体与其镜像无法重合的现象,存在于从微观到宏观上的各个尺度。”胥传来介绍,手性对生命起源和生命体系具有重要意义,众所周知,生命选择左手性的氨基酸、右手性的糖等小分子来构筑蛋白质、核酸等生物大分子。

胥传来团队一直致力于小分子化合物的单克隆抗体制备与免疫分析检测关键技术研究。之前,该团队系统开展了小分子抗原表位设计与修饰,提出了基质效应增强的高滴度单克隆抗体制备技术,建成了国内外最大的小分子单克隆抗体资源库(5000余株细胞株),还以污染物快速甄别与现场检测为主线,研发了系列免疫快速检测试纸条、试剂盒、亲和层析柱、免疫磁珠以及快速定量检测试剂与仪器,广泛应用于食品、粮食、农产品、化妆品、环境中等风险因子的日常监测。

此次该研究团队研制了不对称因子达0.44的强手性纳米免疫佐剂,有效致敏免疫细胞,使得肿瘤坏死因子-α、γ-干扰素、白介素-12等细胞因子的表达量提升了1—2倍。研究人员通过H9N2流感病毒感染的小鼠模型,验证了左手性免疫佐剂有效促进细胞免疫应答和体液免疫应答,维护了机体的健康和内环境稳定。左手性免疫佐剂产生抗体的滴度是传统商业化铝佐剂的800余倍,是右手性纳米佐剂的1580余倍。

“我们的研究表明,手性佐剂与抗原呈递细胞表面的G蛋白偶联受体家族CD97、EMR1等分子特异性结合,激活炎症小体通路,促进了抗原的有效递呈。强手性免疫佐剂促进淋巴细胞活化、增殖和分化,产生IL-2、IL-4、IL-12、IFN-γ等细胞因子,同时诱导细胞免疫应答和体液免疫应答,从而更好地预防感染,并带来持久的疫苗保护效果。”胥传来说。

相关专家认为,该研究有三大亮点:

首先,偏振光合成强手性纳米佐剂。研究人员筛选了系列手性配体,在纳米佐剂制备过程中引入偏振光,并与不同波长偏振光优化组合,诱导高指数晶面上形成对称性破缺,最终获得了表面形貌均一、各向异性因子高达0.44的强手性纳米佐剂,实现了镜像强手性纳米佐剂的精准合成。

其次,发现了手性纳米佐剂进入免疫细胞的机制。通过冷冻电镜、光谱和蛋白分析,证实主要由CD97和EMR1两种7次跨膜蛋白介导了手性纳米佐剂进入细胞的机制、手性纳米佐剂介导免疫应答的机制,发现免疫细胞的活化与手性纳米佐剂的手性强弱呈现相关性。

第三,手性纳米佐剂通过激活炎症小体NLRP3途径,调控细胞因子的表达模式,介导了细胞免疫应答和体液免疫应答。

1月20日,科技日报记者从江南大学获悉,该校食品学院胥传来教授研究团队开展的一项研究获重大突破,成功揭示了独特的手性纳米免疫佐剂能均衡介导体液免疫应答和细胞免疫应答,将为保护性疫苗研发提供理论支撑,也为治疗性疫苗研发等指明方向。

相关研究成果19日已刊登在国际期刊《自然》上,同期“新闻与观点”版块刊发了评论文章重点介绍了这项科研工作。

“手性是指物体与其镜像无法重合的现象,存在于从微观到宏观上的各个尺度。”胥传来介绍,手性对生命起源和生命体系具有重要意义,众所周知,生命选择左手性的氨基酸、右手性的糖等小分子来构筑蛋白质、核酸等生物大分子。

胥传来团队一直致力于小分子化合物的单克隆抗体制备与免疫分析检测关键技术研究。之前,该团队系统开展了小分子抗原表位设计与修饰,提出了基质效应增强的高滴度单克隆抗体制备技术,建成了国内外最大的小分子单克隆抗体资源库(5000余株细胞株),还以污染物快速甄别与现场检测为主线,研发了系列免疫快速检测试纸条、试剂盒、亲和层析柱、免疫磁珠以及快速定量检测试剂与仪器,广泛应用于食品、粮食、农产品、化妆品、环境中等风险因子的日常监测。

此次该研究团队研制了不对称因子达0.44的强手性纳米免疫佐剂,有效致敏免疫细胞,使得肿瘤坏死因子-α、γ-干扰素、白介素-12等细胞因子的表达量提升了1—2倍。研究人员通过H9N2流感病毒感染的小鼠模型,验证了左手性免疫佐剂有效促进细胞免疫应答和体液免疫应答,维护了机体的健康和内环境稳定。左手性免疫佐剂产生抗体的滴度是传统商业化铝佐剂的800余倍,是右手性纳米佐剂的1580余倍。

“我们的研究表明,手性佐剂与抗原呈递细胞表面的G蛋白偶联受体家族CD97、EMR1等分子特异性结合,激活炎症小体通路,促进了抗原的有效递呈。强手性免疫佐剂促进淋巴细胞活化、增殖和分化,产生IL-2、IL-4、IL-12、IFN-γ等细胞因子,同时诱导细胞免疫应答和体液免疫应答,从而更好地预防感染,并带来持久的疫苗保护效果。”胥传来说。

相关专家认为,该研究有三大亮点:

首先,偏振光合成强手性纳米佐剂。研究人员筛选了系列手性配体,在纳米佐剂制备过程中引入偏振光,并与不同波长偏振光优化组合,诱导高指数晶面上形成对称性破缺,最终获得了表面形貌均一、各向异性因子高达0.44的强手性纳米佐剂,实现了镜像强手性纳米佐剂的精准合成。

其次,发现了手性纳米佐剂进入免疫细胞的机制。通过冷冻电镜、光谱和蛋白分析,证实主要由CD97和EMR1两种7次跨膜蛋白介导了手性纳米佐剂进入细胞的机制、手性纳米佐剂介导免疫应答的机制,发现免疫细胞的活化与手性纳米佐剂的手性强弱呈现相关性。

第三,手性纳米佐剂通过激活炎症小体NLRP3途径,调控细胞因子的表达模式,介导了细胞免疫应答和体液免疫应答。

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