發(fā)現(xiàn)新的抗 HIV 抗體功能：病毒顆粒在細(xì)胞表面的束縛

巴斯德研究所、CNRS、疫苗研究所 (VRI) 和巴黎大學(xué)的團(tuán)隊(duì)通過(guò)將尖端顯微鏡技術(shù)應(yīng)用于體外病毒培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)了抗 HIV-1 抗體的新功能?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些已知能有效靶向 HIV-1 包膜 (Env) 蛋白的抗體可以阻止受感染的細(xì)胞釋放病毒顆粒，從而阻止病毒傳播。抗體呈 Y 形，使它們能夠?qū)⒆陨砀街谑芨腥镜募?xì)胞和病毒顆粒之間或直接附著在病毒顆粒之間。這條由抗體和病毒顆粒組成的鏈可以防止病毒傳播。這些發(fā)現(xiàn)表明，這些強(qiáng)大的抗體除了中和外還表現(xiàn)出不同的抗病毒活性。該研究發(fā)表在 2022 年 2 月 2 日的自然通訊。

針對(duì)病毒包膜 (Env) 蛋白的廣泛中和抗體 (bNAb) 具有治療 HIV-1 的巨大潛力。它們最初是在血清能夠抑制多種 HIV 毒株的罕見(jiàn)患者中發(fā)現(xiàn)的。這些抗體表現(xiàn)出多種抗病毒活性。除了中和病毒，即防止它感染新細(xì)胞外，它們還殺死受感染的細(xì)胞。因此，它們被稱(chēng)為多功能分子。有必要充分了解這些抗病毒活性的范圍，以便更有效地使用現(xiàn)有抗體或細(xì)化新抗體的選擇標(biāo)準(zhǔn)。此外，進(jìn)一步研究抗 HIV-1 抗體的多功能性有助于我們更好地理解抗體所起的作用，從而應(yīng)對(duì)其他病毒感染。

最初，巴斯德研究所、CNRS、VRI 和巴黎大學(xué)的團(tuán)隊(duì)試圖確定抗體是否能夠阻止受感染的細(xì)胞產(chǎn)生病毒顆粒。為此，他們用各種抗體在體外培養(yǎng) CD4 T 細(xì)胞(HIV 的天然靶標(biāo))24 小時(shí)。他們隨后測(cè)量了培養(yǎng)基中細(xì)胞產(chǎn)生的病毒顆粒的數(shù)量以及留在細(xì)胞中的病毒顆粒的數(shù)量。作為這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，科學(xué)家們能夠證明某些抗體增加了細(xì)胞中的病毒數(shù)量，但減少了培養(yǎng)基中的病毒數(shù)量。這一有趣的發(fā)現(xiàn)使他們相信某些抗體會(huì)阻止病毒顆粒的釋放，而不會(huì)阻止它們的產(chǎn)生。

為了驗(yàn)證這一理論，科學(xué)家們使用各種顯微鏡技術(shù)來(lái)觀察細(xì)胞產(chǎn)生病毒顆粒。他們最初通過(guò)熒光顯微鏡檢查細(xì)胞，這是一種用于區(qū)分病毒蛋白的技術(shù)。這使他們能夠證明受感染的細(xì)胞會(huì)積累大量成熟的病毒蛋白。這一發(fā)現(xiàn)表明完整的病毒顆粒在細(xì)胞中積累。為了確定這些病毒顆粒的精確位置，科學(xué)家隨后使用掃描電子顯微鏡觀察受感染細(xì)胞的表面。“使用這種方法，我們觀察到這些抗體 (bNAb) 會(huì)促使病毒顆粒在細(xì)胞表面積累，形成簇和高度非典型的結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖)，”Timothée Bruel 評(píng)論道，

接下來(lái)，科學(xué)家們將透射電子顯微鏡技術(shù)與免疫金標(biāo)記相結(jié)合。這使他們能夠證明抗體將自身插入病毒顆粒和受感染的細(xì)胞之間，形成鏈狀簇。隨后用突變抗體進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，抗體的 Y 形形成了這種簇狀結(jié)構(gòu)。它們的手臂能夠?qū)煞N病毒或一種病毒連接到受感染的細(xì)胞膜上，并且它們的附著點(diǎn)足夠強(qiáng)以引發(fā)這種現(xiàn)象。

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