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科学家告诉你如何有效应对流感来袭!

来源:生物谷 2017-05-09 08:57

流感对人类的影响已经超过数千年了,流感病毒会定期造成疾病大流行,1918年西班牙流感爆发期间,当时人们普遍认为惹祸的是细菌,直到1931年美国内科医生Richard Shope鉴别出了流感病毒,当年的流感大爆发总算找到了元凶。每年研究人员会根据流感病毒所发生的突变和改变来设计新型的流感疫苗,然而感染人类的所有流感病毒都是非常相似的,在人间非常容易传播的大流行病毒一直非常占优势,因为人类对其并没有抵抗力,而且对于病毒感染和死亡非常敏感,我们每年看到的季节性病毒就是一种流行性毒株,研究人员指出,过去10年是感染人类流感病毒数量急剧上升的一段时间。

近些年来,研究人员不管是在开发新型疫苗来抵御流感病毒感染和爆发,还是开发快速流感检测技术方面都取得了重要的进步和成功,本文中小编就整理了相关的研究报道,让科学家们告诉我们如何有效应对流感!

【1】JACS:科学家开发出能够有效检测流感病毒的新方法

DOI: 10.1021/jacs.7b01628

最近,一项发表在Journal of the American Chemical Society杂志上的研究报告中,来自美国圣母大学的研究人员通过研究开发了一种检测流感病毒的新方法,通过对染料分子进行工程化操作使其靶向作用流感病毒的特殊酶类,研究者开发出了一种新型的检测试剂盒,当利用手持灯或蓝光指示笔进行照射时,特殊的检测试剂就能够释放荧光。

研究者利用模拟感染患者的样本进行检测,样本表面含有一种名为神经氨酸酶的特殊酶类,该酶类能够从流感病毒中纯化出来,这种样本能够释放红色荧光来指示流感病毒的存在,蓝色荧光信号表示阴性结果,相同的过程还能够帮助研究者确定哪种抗病毒药物能够作为治疗流感病毒患者的最佳疗法。

研究者认为,未来对诊断技术的优化或许能够在诊断或家庭环境中使用来帮助轻松解释流感病毒是否存在。Bradley Smith教授说道,对病毒的培养往往是诊断流感的金标准,但对病毒的培养往往需要花费数天时间;通过靶向作用病毒天然所具有的特殊酶类并且在样本中对这些特殊酶类进行鉴别,我们就能够快速有效地对患者机体的流感病毒进行检测,从而改善患者的疗法并且降低抗病毒药物的过度使用。

【2】Immunity:青蛙粘液中的一种宿主防御肽可杀死众多流感病毒毒株

doi:10.1016/j.immuni.2017.03.018

青蛙粘液含有杀死细菌和病毒的分子,而且科学家们正开始研究利用它作为一种新的抗微生物药物的潜在来源。在一项新的研究中,来自美国埃默里大学、西奈山伊坎医学院和印度拉吉夫-甘地生物技术中心的研究人员报道,在印度南部的一种色彩鲜艳的网球大小的青蛙物种Hydrophylax bahuvistara中,一种“宿主防御肽(host defense peptide)”能够消灭多种流感病毒毒株(如1934年记录在案的流感病毒,当今的流感病毒)。这些研究人员将这种新鉴定出的肽命名为“urumin”。相关研究结果发表在2017年4月18日的Immunity期刊上,论文标题为“An Amphibian Host Defense Peptide Is Virucidal for Human H1 Hemagglutinin-Bearing Influenza Viruses”。

论文通信作者、埃默里大学流感专家Joshy Jacob说,“根据青蛙的栖息地不同,不同的青蛙制造不同的肽。我们本身也制造宿主防御肽。它是所有有机体拥有的一种自然的先天免疫调节剂。我们刚好发现这种青蛙制造的一种宿主防御肽刚好有效地抵抗H1流感病毒。”

【3】Chem Sci:利用血糖仪15分钟内检测流感病毒

doi:10.1039/C6SC03720H

在医生办公室和急救室里,快速的流感免疫测试能够在15分钟内给出结果。不幸的是,将近一半的流感病例的测试结果是假阴性的。

如今,研究人员开发出一种快速的、准确的和廉价的测试方法:利用手持式血糖仪检测流感病毒。相关研究结果于2017年2月14日在线发表在Chemical Science期刊上,论文标题为“Highly specific and rapid glycan based amperometric detection of influenza viruses”。

在这种测试方法中,来自美国佐治亚州立大学的Suri S. Iyer和同事们将4,7-氧甲基-N-乙酰神经氨酸偶联到半乳糖的3’或6’位置上,利用这种偶联物处理鼻拭子样品,然后将这种经过处理的样品加入到葡萄糖试纸条上。如果样品中存在流感病毒,那么流感病毒表面上的神经氨酸苷酶切割这种偶联物,从而释放出半乳糖。这种释放出来的半乳糖经葡萄糖试纸条上的一种脱氢酶的氧化后产生供血糖仪检测的电流。这种测试方法能够在15分钟内检测出流感病毒感染是否存在。

【4】J Immunol:新型疫苗有望预防流感病毒

doi:10.4049/jimmunol.1601881

利用树突状细胞识别特定抗原物质能够增强抗原特异性免疫反应。尽管树突状细胞靶向抗原的主要作用是增强T细胞反应,但许多研究也表明这一策略能够有效提高抗体的产生水平。事实上,不仅特异性与MHC-II分子识别的抗原物质,而且与CD11C,CD180等表面受体结合的分子也能够显著增强抗体的反应。然而,抗体产生的多少取决于受到激活的受体种类。

早期的研究通过将抗体与特定的靶向抗原物质交联,用于刺激树突状细胞表面的分子标记。其中包括MHC-II,CCR-5,CD40、CD14以及Xcr1等等。试验结果表明这些疫苗分子均能够增强癌症或感染中的免疫反应。特别地,靶向Xcr1分子的融合疫苗在诱导小鼠抗流感免疫反应中有着明显的效果。

最近,来自挪威的研究者们根据人源的XCL1与XCL2设计了融合疫苗,该疫苗均能够靶向人体抗原呈递细胞中的XCR1受体。然后利用上述两种疫苗进行了小鼠水平的抗流感免疫反应的诱导。相关结果发表在最近一期的《Journal of Immunology》杂志上。

【5】Sci Rep:升级版外科口罩或能杀灭诸如流感等空气传播的病毒

doi:10.1038/srep39956

近日,刊登在国际杂志Scientific Reports上的一项研究报告中,来自加拿大阿尔伯塔大学的研究人员通过研究开发出了一种新方法来处理常见的外科口罩,以便其能够有效诱杀空气传播的病毒,研究者Hyo-Jick Choi教授表示,在流感或很多致死性病毒,比如SARS和MERS爆发期间,很多人都会佩戴一种简单的外科防护口罩来抵御病毒的感染,但问题就是这种口罩并不能用来抑制病毒的传播和扩散。

外科口罩是用来保护佩戴者在临床环境中免于感染性颗粒侵害的,但其并不能有效地帮助抑制呼吸道疾病病原体,比如SARS、MERS及流感病毒的传播。当我们感冒或者打喷嚏时,诸如流感病毒等空气传播病毒就会以气溶胶颗粒的形式传播,传统的口罩能够诱捕充满病毒的气溶胶颗粒,但口罩上的病毒依然具有感染性,仅仅对面具进行处理似乎就能够有效抑制感染的扩散,甚至是保护个体免于病毒气溶胶的呼吸器也具有相同的缺陷,进入到呼吸器中的病毒仍然存在一定的感染和疾病传播风险。

【6】ACS Nano  Small:中国科学家开发出新型纳米生物传感器可快速检测流感病毒

doi:10.1021/acsnano.5b05622   doi:10.1002/smll.201303766

近日,刊登在国际杂志ACS Nano上的一项研究报告中,来自中国香港理工大学的研究人员通过研究开发出了一种新型的,用于进行流感和其它病毒快速检测的纳米生物传感器;这种新型的生物传感器利用了一种名为上转换发光共振能量转移过程(LRET)的光学方法来进行超灵敏的病毒检测。

研究者表示,这种新型光学方法非常简单,可以将试验时间从原先的1-3天缩短到如今的2-3小时,相比传统临床方法而言速度要快10倍以上,同时每份样品仅需要花费20元港币,相比传统检测费用降低了80%;因此这种新型技术就可以被广泛用于检测不同种类的病毒,为后期开发低成本、快速且超灵敏的病毒检测技术提供了新的思路。

流感病毒的传统检测方法包括遗传分析,即利用RT-PCR和ELISA方法进行检测;然而ELISA方法灵敏度相对较低,而RT-PCR方法虽然灵敏度较高但非常昂贵,诸如限制就使得这些技术很难在一线或者作为现场诊断工具来进行病毒检测,而本文研究者就开发了一种新型的上转换的纳米生物传感器,其可以利用发光技术对病毒进行检测。

【7】Structure:新思路!利用磁铁开发抵御流感新疗法!

doi:10.1016/j.str.2015.09.011

近日,发表于国际杂志Structure上的一项研究论文中,来自美国佛罗里达州立大学的科学家们利用磁石对流感病毒成功地进行了靶向作用,相关研究或为后期开发新型流感疗法提供思路。

文章中,研究者Tim Cross揭示了流感病毒的作用机理,并且解释了为何流感病毒可以让患者机体如此脆弱,基于对流感病毒作用原理的理解,研究者随后收集了大量有效地抵御流感病毒的处方药;研究者阐明了激活流感病毒使其在人类细胞中复制产生的机理,Cross表示,如果我们可以开发出一种干扰该机制的药物,那么我们或许就可以成功治疗流感,然而实际上我们并不知道下一个致死性的流感病毒流行季何时会到来。

为了开发出新型流感药物,科学家们首先就需要在最基础的水平上理解病毒的作用机理,流感病毒是一种包膜病毒,其有着外膜结构,就好比细胞有细胞膜一样,流感外膜中存在三种不同的蛋白,其中一种就是名为M2的质子通道蛋白。

【8】Nature communication:中国科学家发现抗击H7N9禽流感病毒新抗体

doi:10.1038/ncomms7714

近日,国际学术期刊nature communication在线发表了中国医学科学院和北京协和医学院研究人员关于应用单克隆抗体治疗H7N9禽流感病毒的最新研究进展,这项研究对于H7N9禽流感病毒预防和治疗,预防H7N9禽流感病毒大流行具有重要意义。

2013年2月,H7N9禽流感病毒亚型在中国华东地区出现,随后不久出现人感染H7N9病毒的情况,人感染H7N9禽流感会引起发热,咳嗽,有痰等急性呼吸道传染病症状,并造成重症肺炎,严重者可导致死亡。H7N9禽流感病毒的爆发严重威胁公众健康,但目前预防和控制人感染H7N9禽流感的治疗策略仍非常有限。

研究人员从感染H7N9禽流感病毒后获得恢复的病人身上获得外周血单核细胞建立了Fab噬菌体抗体库,并从中筛选出两株人类单克隆抗体。这两株单克隆抗体均表现出针对细胞内H7N9病毒的高度中和活性,研究人员还发现受体结合位点上的两个氨基酸,186V和226L,对于抗体结合病毒的血凝素抗原至关重要。

【9】Biomaterials:微型针疫苗注射技术来啦,流感快滚开

doi:10.1016/j.biomaterials.2015.04.007

来自大阪大学的科学家近日利用可以在皮肤中溶解的微针状体来运输流感疫苗,成功有效地保护了注射者可以有效抵御流感的感染,这种新型注射手段相比标准的注射疫苗的方式更加高效方便,相关研究发表于国际杂志Biomaterials上。

研究者表示,这种可以溶解的微型针可以使得疫苗接种更加安全、方便同时降低疼痛,据世界卫生组织数据显示,免疫接种每年大约可以有效抑制200万至300万人口死亡,而H1N1猪流感及其它感染性疾病比如埃博拉病毒的大范围流行使得疫苗开发以及疫苗接种或将面临巨大挑战,大部分的疫苗都是通过皮肤或肌肉进行注射器注射,而新型的疫苗注射技术或将有效改善疫苗通过注射器注射所带来的不必要的风险和疾病。

这种可溶解的微型针贴片由一种可溶解的材料制作而成,其可以消除针刺注射的风险,同时并不需要个人接受专业的医疗培训,这种新型的微型针或给一些发展中国家健康资源较为匮乏的地区带来巨大帮助。研究者Shinsaku Nakagawa教授说道,这种新型的注射方式利用一种可溶解的微型针贴片作为疫苗的运输系统,其将会得到广泛的应用,由于这种微型针贴片非常容易使用,因此我们认为其可以有效帮助发展中国家人口的疫苗接种工作。研究者将这种新型微型针贴片命名为MicroHyala,其可以在水中溶解,小型的针状结构由透明质酸组成,当贴片像水泥一样使用的时候,微型针就会刺穿皮肤顶层溶解于机体中,同时还会释放其携带的疫苗。

【10】PLoS Pathogens:科学家发现机体抗流感病毒的重要蛋白

DOI: 10.1371/journal.ppat.1005038

近日,来自美国乔治亚大学的研究人员在国际学术期刊plos pathogens上发表了一项最新研究进展,他们新发现了一种参与宿主对抗流感病毒感染的重要蛋白,这对于了解机体免疫防御系统如何有效对抗感染黏膜部位的病毒——特别是呼吸道病毒具有一定意义。

这种重要信号蛋白分子叫做tumor progression locus2,简称Tpl2,它在免疫应答过程中扮演重要的调控因子角色,它能够控制细胞表面以及细胞内病原识别受体下游的信号传递。Tpl2能够调节一组干扰素的合成,虽然之前研究已经证明干扰素在宿主对抗病毒感染的防御过程中发挥重要作用,但在此项研究之前关于Tpl2在流感病毒感染情况下下如何发挥功能一直不清楚。

这项研究表明Tpl2在诱导抗病毒基因的表达过程中发挥关键作用,其中包括在介导抗病毒免疫应答中发挥重要作用的免疫信号蛋白——III型干扰素。(生物谷Bioon.com)

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