伟大的母爱!《自然》首次发现:来自母亲的“超级抗体”,帮助婴儿抵御更多疾病

母婴育儿2022-06-13 12:01:06未知

伟大的母爱!《自然》首次发现:来自母亲的“超级抗体”,帮助婴儿抵御更多疾病

▎药明康德内容团队编辑

当婴儿降临人世、脱离母亲子宫的庇护,他们必须独立面对各种病原体的威胁。暴露在外界环境中的婴儿逐渐发展出自己的免疫系统,在此之前,母亲赋予的最珍贵的礼物——抗体——给了新生儿最初的保护。

我们知道,来自母亲的免疫成分能转移给新生儿,有助于抵御病原体的袭击、保护他们的健康。不过,这份珍贵的抗体礼物也不是万能的。部分感染是由存在于细胞内的病原体引起的,但一般认为抗体无法进入细胞,因此似乎对这类感染无效。

不过,一项发表于《自然》的全新研究给出了令人意外的答案。由辛辛那提大学儿童医学中心Sing Sing Way教授领导的团队发现,妊娠期间,抗体发生了奇妙变化——怀孕会改变抗体上某些糖分子的结构,因为这样微妙的改变,抗体能帮助婴儿抵御的病原体种类,比此前认为的更加多样。

这些信息将有助于避免多种传染病造成的婴儿死亡与残疾,科学家也有望仿照这种“超级抗体”开发全新药物与疫苗。


论文第一作者,辛辛那提大学儿童医学中心John Erickson博士说:“这种特殊的联系从婴儿在母亲子宫时开始,在出生后继续存在。这项发现为开发针对孕妇和新生儿感染的新疗法铺平道路,我相信这些发现还将对其他领域基于抗体的疗法产生深远影响。”

在最新研究中,研究团队通过小鼠实验和前沿的质谱技术,分析了妊娠期间,有哪些糖分子的结构发生了怎样的变化。

为此,他们首先比较了怀孕与未怀孕雌性小鼠的抗体,从两者的差异中将目标锁定为免疫球蛋白G(IgG)抗体糖链末端的唾液酸:这种糖蛋白的组成成分从平时的乙酰化形式转变为去乙酰化。这种变化使得IgG能够结合脱乙酰糖特异性的受体,从而刺激免疫反应、对更多感染起到保护作用。


IgG的N-连接糖基化,其中唾液酸的变化让抗体拥有更广泛的防御能力(图片来源:辛辛那提大学儿童医院)

为了验证这种变化带来的结果,研究团队检验了小鼠对李斯特菌(常见的细胞内病原体)感染的抵御能力。结果,去乙酰化的李斯特菌特异性IgG的确能通过唾液酸受体,对新生儿起到更强的保护效果。

随后,他们通过基因编辑使得怀孕小鼠失去去乙酰化的能力。这时,它们产下的小鼠免疫力下降。而在重新植入健康怀孕小鼠的抗体后,这些新生小鼠的免疫力恢复了。

“这种改变如同电灯开关,让母亲的抗体能保护婴儿免受细胞内的感染。” Way教授说。

值得一提的是,在婴儿出生后,哺乳期母亲依然能通过母乳喂养,将“超级抗体”传递给婴儿、增强后者的免疫能力。因此,这项研究也为母乳喂养的优势提供了新的解释。


图片来源: 123RF

“免疫力需要存在于母亲体内,才能转移给她的婴儿,”Way教授说,“如果没有自然暴露或是疫苗带来的免疫力,当‘开关’在怀孕期间关闭时,这盏‘灯’也就无法亮起。”

对科学家来说,这项发现还有着更普遍的应用前景。如果能复制怀孕期间自然发生的抗体变化、改变抗体刺激免疫系统的方式,有望改善对其他细胞内病原体造成感染的治疗,包括呼吸道合胞病毒(RSV)和HIV感染。这份伟大的母爱,或许还将照亮更多疾病治疗的道路。

参考资料:

[1] Erickson, J.J., Archer-Hartmann, S., Yarawsky, A.E. et al. Pregnancy enables antibody protection against intracellular infection. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04816-9

[2] Pregnant women produce super antibodies to protect newborns, now scientists know how. Retrieved June 8th ,2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/955111

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本文标签: 抗体  自然  细胞  免疫  病原体  

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