Nature子刊:操縱自然過程增強細胞抗菌性能,對抗晚期敗血癥
生物探索 · 2020/01/08
敗血癥是人體被致病菌或條件致病菌侵入血循環,并在血中生長繁殖,產生毒素而發生的急性全身性感染。長期以來,晚期敗血癥一直沒有有效的治療方法。

敗血癥是人體被致病菌或條件致病菌侵入血循環,并在血中生長繁殖,產生毒素而發生的急性全身性感染。長期以來,晚期敗血癥一直沒有有效的治療方法。

俄亥俄州立大學的研究人員開發出一種細胞療法來支撐脆弱的免疫系統來對抗敗血癥。他們利用納米技術將健康的免疫細胞轉化成具有更強殺細菌能力的藥物,經過改造的免疫細胞清除了小鼠血液和主要器官中的細菌,大大提高了其存活率。該研究于2020年1月6日發表在《Nature Nanotechnology》上。


https://doi.org/10.1038/s41565-019-0600-1

巨噬細胞是免疫系統中最早的應答者之一,它的工作是“吃掉”入侵的病原體,但在敗血癥患者中,巨噬細胞和其他免疫細胞的數量低于正常水平,不能發揮正常功能。

在這項研究中,研究人員首先從健康小鼠的骨髓中收集了單核細胞,并在使其轉化為巨噬細胞進行培養。該實驗室還開發了基于維生素的納米顆粒,這些納米顆粒尤其擅長傳遞信使RNA,同時構建了編碼抗微生物肽和信號蛋白的信使RNA,信號蛋白能夠使抗菌肽在巨噬細胞內部的溶酶體中特異性積累,這是細菌殺滅活性的關鍵。隨后,研究人員將裝載了信使RNA的納米顆粒運送到他們用供體單核細胞產生的巨噬細胞中,然后讓細胞將其從中“制造”出新療法。由于巨噬細胞天然具有抗菌活性,因此如果向細胞中添加其他抗菌肽,可以進一步增強抗菌活性,并幫助整個巨噬細胞清除細菌。


過繼巨噬細胞轉移和維生素衍生脂質的化學結構的示意圖

隨后,研究人員對小鼠進行了細胞治療。本研究的敗血癥小鼠模型感染了耐多藥金黃色葡萄球菌和大腸桿菌,并抑制了它們的免疫系統。每種處理均包含約400萬個工程巨噬細胞,對照組包括普通巨噬細胞和安慰劑。與對照組相比,該治療可顯著減少24小時后血液中的細菌數量,對于血液中殘留的細菌,第二次治療可將其清除。


MAC-BMDMs對混合MDR細菌誘導的膿毒癥小鼠的免疫抑制作用

這項工作專注于晚期敗血癥的治療,為克服耐多藥細菌引起的敗血癥提供了另一種策略,并為開發用于傳染病的納米顆粒細胞療法開辟了可能性,研究人員正在與專門從事敗血癥治療的臨床醫生合作,以加速藥物開發過程。

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