2021-12-12 10:08

新化合物可通过模拟氨基酸缺乏提高登革热疫苗的有效性

2019年11月26日发表在《科学》杂志上的一项新研究描述了一项老鼠实验,当首次给老鼠注射了一种中草药家熟知的植物化合物halofuginone时,对登革热疫苗的免疫反应得到了增强。

这种增强免疫力的作用是由于卤藤酮的作用,它会产生一种新陈代谢状况,模拟人体在急性氨基酸缺乏的情况下的状况。这引发了抗体合成的另一种途径,从而产生更有效地中和登革病毒的更少和更充足的抗体。

许多研究表明,低蛋白质饮食是健康生活、预防与年龄有关的疾病和延长寿命的关键。低蛋白饮食也可以调节免疫功能。印度海得拉巴大学(University of Hyderabad)和康奈尔大学兽医学院(Cornell University College of Veterinary Medicine)的科学家们目前进行的这项研究表明,福田酮可以作为一种有效的策略,提高登革热和其他难以控制的疾病的疫苗效力。

我们已经知道,蛋白质限制会在许多方面影响免疫系统的功能。因此,研究人员探索了这一途径如何可能在调节对疫苗的免疫反应中发挥作用。

卤藤酮-氨基酸饥饿反应

氟藤酮是一种中药复方。它在治疗肌肉萎缩症、自身免疫性疾病和一些癌症方面的效用正在探索中。它的使用没有任何副作用。

先前的研究表明,卤藤酮能启动一种代谢反应,称为氨基酸饥饿反应,这种反应在身体没有蛋白质供应的情况下更为典型。它的工作方式是激活一种关键的应激诱导酶,称为营养感知激酶GCN2,它抑制免疫细胞内的翻译起始因子Eif2α。这种分子参与特定氨基酸的结合,在蛋白质合成的位点产生蛋白质链。

登革热

登革热是对人类生存的十大威胁之一,在世界约50%人口居住的地区十分猖獗。它是由一种由蚊子传播的病毒引起的。开始时伴有发烧、头痛和肌肉疼痛,在大多数情况下,只要悉心照料,症状就会消失。然而,在所有登革热患者中,约有五分之一的患者病情严重,并导致大量致命并发症,如内出血、休克和多器官衰竭。

Aedes aegypti mosquito on human skin. Image Credit: Tacio Philip Sanso<em></em>novski / Shutterstock

由于缺乏一种能使从未接触过这种病毒的人免疫的疫苗,因此很难控制这种疾病。这促使了目前对氟藤酮的研究。

这项研究

研究人员将老鼠分成两组,其中一组注射了藤酮,另一组注射了简单的盐溶液。接种后,给两组小鼠注射了一种候选登革热疫苗。

然后,他们观察了两组人对疫苗的免疫反应的变化。

研究结果

与只注射后者的小鼠相比,注射了藤酮和疫苗的小鼠抗体滴度增加了两倍。此外,这些抗体与登革病毒上的成分有更大的结合亲和力。

使用老鼠的困难在于,老鼠不会自然地患上登革热。因此,根据本实验,抗体滴度不能转化为对感染的免疫。然而,对两组抗体的测试表明,第一组产生的抗体能更好地中和病毒。

他们还发现,卤藤酮的作用方式是因为它促进了淋巴结和脾脏组织中生发中心的形成。生发中心是产生B细胞的地方,这些细胞可以合成抗体,还有记忆B细胞,它们的寿命特别长,保存着对抗原的记忆。它还能促进IL-10的产生,IL-10是一种细胞因子,似乎也与生发中心活动的增加有关,以建立更多的长期记忆B细胞。这确保了下一次有机体接触寄生虫时,抗体几乎立即开始产生。

研究人员说:“我们特别惊讶于抗体反应的质量,这是重要的部分。在这种情况下,抗体对病毒粒子的实际亲和力被卤藤酮增强了。”

研究人员还发现,卤藤酮能增强免疫抗体对四种登革热病毒中的任何一种的反应,研究人员认为,它对所有疫苗都同样有效。

影响

进一步的研究计划阐明氟藤酮如何影响T细胞反应。这些免疫细胞可以检测外来生物,破坏被病毒感染的细胞,并启动B细胞来产生针对入侵者的特异性抗体,进一步增强防御能力。

研究人员Avery August评论说:“这一途径以前没有被认为是可以调节增强疫苗记忆的途径。它让我们有可能增强身体的记忆,专门针对这种疫苗。”这些发现表明,需要进行更多的研究,以找出这些在体内引起类似饥饿的代谢状况的药物如何有助于提高疫苗的功效。这将极大地促进登革热和类似疾病疫苗的开发,目前还没有批准的疫苗。