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從未發(fā)現(xiàn)的保護(hù)方式！抗體居然可以改變病毒 防止感染
人體內(nèi)經(jīng)常會(huì)上演一場(chǎng)場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)斗。病毒不懷好意地尋找可以感染的目標(biāo)，它們悄悄地來(lái)到細(xì)胞表面，將自身的遺傳物質(zhì)注入到細(xì)胞中借助工具進(jìn)行復(fù)制，直至摧毀細(xì)胞。
來(lái)源： 學(xué)術(shù)經(jīng)緯
人體內(nèi)經(jīng)常會(huì)上演一場(chǎng)場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)斗。病毒不懷好意地尋找可以感染的目標(biāo)，它們悄悄地來(lái)到細(xì)胞表面，將自身的遺傳物質(zhì)注入到細(xì)胞中借助工具進(jìn)行復(fù)制，直至摧毀細(xì)胞。
將其視為死敵的免疫系統(tǒng)則無(wú)時(shí)無(wú)刻都在追擊病毒，其中大量可讓病毒失活的抗體成了有效的武器，這也是當(dāng)下許多疫苗和療法在預(yù)防、清除病毒中常會(huì)借鑒的免疫方法。
免疫學(xué)界幾乎公認(rèn)的是，抗體能通過(guò)結(jié)合病毒表面的特定分子，破壞其錨定和感染細(xì)胞的能力。但《細(xì)胞》的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了抗體阻止病毒感染的全新方式：抗體會(huì)改變病毒性質(zhì)，讓其暴露更多弱點(diǎn)。
抗體和病毒分子互相作用涉及的水平都是極其微小的，賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究者決定借助冷凍電鏡來(lái)幫助我們揭示其中的細(xì)節(jié)，該技術(shù)能夠?qū)⒛繕?biāo)鎖定到研究者感興趣的單個(gè)分子。
研究的主要作者Ganesh Anand教授與同事過(guò)去曾在感染過(guò)登革熱的患者體內(nèi)獲取了部分抗體，并且他們發(fā)現(xiàn)這些抗體也可以中和寨卡病毒。于是他們?cè)僖淮螌⑦@種抗體與兩種病毒進(jìn)行了混合。
只是這一次他們沒(méi)有在常規(guī)的液體中混合，而是選擇了重水。重水有一個(gè)特殊之處在于原本屬于氫原子的位置被同位素氘給代替。而浸潤(rùn)在其中的病毒實(shí)際上也會(huì)因此受到影響。
▲被抗體結(jié)合后，寨卡病毒與登革熱病毒展現(xiàn)出了不同的變化（圖片來(lái)源：參考資料[2]）
病毒表面的氫原子會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生變化，它們逐漸會(huì)被氘給取代。而病毒被取代的位點(diǎn)越多，病毒就變得越“重”，這一點(diǎn)則可以通過(guò)質(zhì)譜進(jìn)行分析。
通過(guò)這一系列的操作，研究者終于找到了抗體破壞病毒的秘密。登革熱病毒在抗體濃度不斷提升時(shí)，自己也會(huì)變得越來(lái)越重，原因不是抗體結(jié)合上來(lái)了，而是它們的氫原子會(huì)不斷地被氘給取代。
這意味著一件事，登革熱病毒的表面正被抗體改變，扭曲的病毒表面讓更多區(qū)域暴露在外界中，這樣才會(huì)不斷有氫原子可以與外界環(huán)境不斷地交互。
然而不一樣的是，寨卡病毒并沒(méi)有出現(xiàn)在這種變化，它并沒(méi)有在重水中變得更重，這說(shuō)明盡管抗體能夠中和寨卡病毒，但是它卻不會(huì)改變病毒的外表特性。Anand教授指出，抗體添加的越多，登革熱病毒會(huì)變得越“奇怪”，這說(shuō)明抗體的數(shù)量對(duì)防御病毒有重要影響。
當(dāng)抗體水平上升到一個(gè)閾值后，登革熱病毒表面60%都發(fā)生了改變，這也意味著它們失去了感染其他細(xì)胞的能力。在測(cè)試中，結(jié)合了抗體的登革熱病毒感染嬰兒腎臟細(xì)胞的感染率要下降一半以上。
至于為什么同一種抗體能夠?qū)煞N病毒有不一樣的作用方式，研究指出這可能與病毒的性質(zhì)有關(guān)，登革熱病毒的移動(dòng)性更強(qiáng)，這或許是它們演化出逃避免疫系統(tǒng)追擊的一種方式，但抗體卻對(duì)應(yīng)地演化出了限制它們移動(dòng)的方式，可謂棋高一著。而寨卡病毒相對(duì)穩(wěn)定，因此只要阻止它們結(jié)合到細(xì)胞上即可。
注：原文有刪減
參考資料：
[1] Researchers discover new strategy for antibodies to disable viruses. Retrieved Nov 30th, 2021 from https://www.eurekalert.org/news-releases/936101
[2] Arvind Sharma, Xiaokang Zhang, et al. The epitope arrangement on flavivirus particles contributes to Mab C10’s extraordinary neutralization breadth across Zika and dengue viruses. Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2021.11.010
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