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皮膚表面細(xì)菌“化身”活體疫苗
作者：張佳欣      來源：科技日報
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想象一下，有一款新型疫苗，接種時不需要用針扎進(jìn)肌肉注射，只需在皮膚上涂抹一種乳膏，使用起來毫無痛感，不會引起發(fā)熱、腫脹、發(fā)紅或手臂疼痛。人們無需排隊等待接種，而且其價格低廉。據(jù)最新一期《自然》雜志報道，得益于美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員對存在于人體皮膚上一種常見細(xì)菌的改進(jìn)，這一愿景有望成為現(xiàn)實。
斯坦福醫(yī)學(xué)院科學(xué)家利用一種寄生在人體皮膚上的細(xì)菌，研制出一種局部疫苗，可保護(hù)小鼠免受破傷風(fēng)感染。圖片來源：美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院
研究人員稱，對大多數(shù)單細(xì)胞生物而言，皮膚是個生存環(huán)境惡劣的地方。這里極度干燥，但仍有一些頑強(qiáng)的微生物以此為家，其中就包括表皮葡萄球菌。這種皮膚共生細(xì)菌通常無害，幾乎每個人毛囊里都有。近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)對表皮葡萄球菌的反應(yīng)比預(yù)想的要激烈得多。
此次，研究人員進(jìn)行了一項實驗，將表皮葡萄球菌涂抹于小鼠頭部皮膚，然后連續(xù)6周監(jiān)測其抗體反應(yīng)。結(jié)果顯示，小鼠對表皮葡萄球菌的抗體反應(yīng)“令人震驚”，抗體水平持續(xù)上升，6周時已達(dá)到并維持在高于常規(guī)疫苗接種后的預(yù)期水平。類似情況在人類身上也自然發(fā)生。
隨后，研究人員成功將表皮葡萄球菌轉(zhuǎn)化為一種可局部應(yīng)用的“即涂即用”活體疫苗。他們發(fā)現(xiàn)，表皮葡萄球菌中的Aap蛋白是引發(fā)強(qiáng)烈免疫反應(yīng)的關(guān)鍵部分。其巨大的樹狀結(jié)構(gòu)足以將“樹枝”從細(xì)菌的細(xì)胞壁伸出，從而將外層部分暴露給免疫系統(tǒng)的“哨兵”細(xì)胞，進(jìn)而觸發(fā)抗體反應(yīng)。
研究人員通過生物工程手段，將編碼破傷風(fēng)毒素片段的基因替換到Aap的“枝葉”中，并成功在小鼠體內(nèi)誘發(fā)了極高水平的針對破傷風(fēng)毒素的抗體。接種改進(jìn)版本表皮葡萄球菌的小鼠在注射致死劑量的破傷風(fēng)毒素后，存活下來且無癥狀表現(xiàn)。
這種疫苗僅需涂抹2—3次，就能在小鼠體內(nèi)獲得足以挽救生命的抗體反應(yīng)。此外，研究還證明，即使小鼠皮膚上先前存在表皮葡萄球菌，也不會干擾實驗性治療激發(fā)強(qiáng)烈抗體反應(yīng)的能力。
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