細(xì)菌感染是一種嚴(yán)重威脅人類健康的疾病,可引發(fā)腹瀉、炎癥、膿毒癥,甚至死亡。治療細(xì)菌性疾病流行、有效的藥物是抗生素。然而隨著抗生素耐藥性的增加,迫切需要更有效的治療方法。納米抗體,憑借其優(yōu)異的生物學(xué)特性,有望替代傳統(tǒng)抗生素,成為細(xì)菌感染的新解決方案。本期文章我們介紹納米抗體在細(xì)菌感染的診斷和治療中納米抗體在細(xì)菌治療中的突破
納米抗體治療細(xì)菌感染主要通過(guò)兩種途徑。一、結(jié)合細(xì)菌毒素、識(shí)別膜蛋白,通過(guò)內(nèi)化或跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)菌;二、納米抗體附著于細(xì)菌鞭毛或菌毛上,阻止其移動(dòng)和定居,進(jìn)而達(dá)到治療的目的。大腸桿菌感染
大腸桿菌是一種廣泛存在于腸道中的兼性厭氧細(xì)菌,但某些菌株會(huì)引發(fā)腸道腹瀉和溶血性尿毒綜合征。納米抗體通過(guò)阻止腸毒性大腸桿菌的附著和定植,有效預(yù)防了其生長(zhǎng)。此外,納米抗體還能中和熱不穩(wěn)定毒素(LT)和產(chǎn)志賀毒素(Stx),從而切斷毒素的傳播途徑,為大腸桿菌感染的治療提供新方法。
肉毒梭菌感染
細(xì)菌肉毒梭狀芽孢桿菌分泌的肉毒神經(jīng)毒素(BoNT)會(huì)損害神經(jīng)系統(tǒng)并導(dǎo)致神經(jīng)麻痹。BoNT的七種血清型為BoNT/A~BoNT/G,其中BoNT/A和BoNT/E對(duì)人類具威脅。傳統(tǒng)治療方法使用抗毒素馬血清,但是存在復(fù)發(fā)和過(guò)敏反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),而納米抗體針對(duì)BoNT/E的研究取得了突破。特定的納米抗體可以阻止BoNT/E與神經(jīng)元結(jié)合,同時(shí)也抑制了內(nèi)肽酶活性,治了神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,為肉毒梭菌相關(guān)疾病的治療提供了新的理論支持。
炭疽桿菌感染
炭疽桿菌產(chǎn)生的孢子具有長(zhǎng)期存活能力,可在宿主體內(nèi)重新激活,引發(fā)致命感染。納米抗體通過(guò)阻止毒素與細(xì)胞受體結(jié)合或抑制內(nèi)吞,發(fā)揮了抗炭疽桿菌的作用。此外,納米抗體還能干預(yù)炭疽桿菌的表面層蛋白,阻止細(xì)菌遷移和定植,為新的治療策略提供線索。
其他細(xì)菌感染
除上述應(yīng)用,納米抗體也用于治療其他細(xì)菌感染。例如,在彎曲桿菌治療中,通過(guò)利用Fc與納米抗體連接并分泌到擬南芥種子中形成的嵌合抗體,檢測(cè)彎曲桿菌并降低其能動(dòng)性阻止其定植和移動(dòng),進(jìn)而達(dá)到治療目的。納米抗體還證明了其在預(yù)防由細(xì)菌神經(jīng)毒素(如白喉和破傷風(fēng)神經(jīng)毒素(TeNT))引起的神經(jīng)紊亂方面的潛力。此外,由于納米抗體可以干預(yù)細(xì)菌的附著和酶的活性,其在治療治療牙科問(wèn)題,如齲齒和牙周炎也顯示出前景。
納米抗體在細(xì)菌疾病檢測(cè)中的應(yīng)用
對(duì)于某些細(xì)菌感染,預(yù)防比治療更為有利。與傳統(tǒng)方法相比,基于納米抗體的診斷技術(shù)具有高精確性且快速,同時(shí)避免交叉反應(yīng)的問(wèn)題。這種方法不僅能特異性識(shí)別蛋白質(zhì)或毒素,還能直接檢測(cè)食品中的細(xì)菌,有效降低食源性疾病的風(fēng)險(xiǎn),解決了當(dāng)前檢測(cè)方法耗時(shí)、易發(fā)生交叉反應(yīng)等問(wèn)題。
金黃色葡萄球菌是引起的食物中毒典型的食源性疾病。傳統(tǒng)檢測(cè)方法受到SPA結(jié)合Fc的影響,可能導(dǎo)致誤判。而新的檢測(cè)方法利用納米抗體,具有良好的靈敏度和特異性。
沙門氏菌是另一種在多數(shù)國(guó)家引起食源性疾病的病原體。僅在美國(guó),每年就導(dǎo)致超過(guò) 100 萬(wàn)例感染和400 例死亡。鼠傷寒菌和腸炎菌是幾種血清型沙門氏菌中廣泛存在的病原體。由于血清變異和感染性劑量較低且呈散發(fā)性,檢測(cè)沙門氏菌較為困難。針對(duì)沙門氏菌不同血清型的挑戰(zhàn),研究使用生物素化的Nb-01開(kāi)發(fā)了鏈霉親和素橋接夾心ELISA法(SAB ELISA),實(shí)現(xiàn)了同時(shí)鑒定五種沙門氏菌血清型。此外,設(shè)計(jì)了SE-Nb09和辣根過(guò)氧化物酶Nb-01組成的夾心ELISA法,能夠高效捕獲和檢測(cè)腸炎沙門氏菌,檢測(cè)限度為5 x 10^4 CFU/mL。這些納米抗體檢測(cè)方法對(duì)于控制沙門氏菌感染具有重要意義。
單核細(xì)胞增生李斯特菌,是引發(fā)食源性中毒、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和敗血癥的元兇。借助L5-79納米抗體,研究者不僅可以輕松檢測(cè)牛奶中的不同李斯特菌血清型,而且檢測(cè)的靈敏度非常高。此外,對(duì)抗霍亂的挑戰(zhàn),納米抗體也應(yīng)對(duì)得游刃有余。CL9P4納米抗體能夠特異性地識(shí)別霍亂弧菌O1脂多糖,通過(guò)ELASA法迅速鑒定霍亂弧菌。針對(duì)耐藥性細(xì)菌鮑曼不動(dòng)桿菌,特異性納米抗體針對(duì)生物膜相關(guān)蛋白(Bap)發(fā)揮中和作用,夾心式ELASA法能夠迅速鑒別臨床分離株,保持高度特異性。
結(jié)論
納米抗體是一種神奇的小戰(zhàn)士,它們擁有獨(dú)特的生物特性,能在細(xì)菌的世界里發(fā)揮重要作用。在細(xì)菌檢測(cè)方面,它們就像是具備魔法眼睛的偵查專家,通過(guò)特殊技能提高了我們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的準(zhǔn)確性和靈敏度。而在治療領(lǐng)域,納米抗體則像是細(xì)菌的克星。雖然細(xì)菌非常頑固,但這些小戰(zhàn)士們努力拼殺。盡管當(dāng)前的方法可能還不夠完美。不過(guò),隨著我們對(duì)納米抗體了解的不斷加深,相信未來(lái)研究者們將創(chuàng)造出更酷、更厲害的新技術(shù),幫助我們更好地對(duì)抗細(xì)菌威脅,保衛(wèi)公共衛(wèi)生的安全!