剥离细菌装甲一种对抗炭疽的新方法

由Anton Refut教授(VIB-VUB结构生物学中心)实验室领导的Antonella Fioravanti博士领导的一项新研究表明，去除导致炭疽病的细菌的铠甲会减缓其生长，并对其引起疾病的能力产生负面影响。这项工作将发表在着名的杂志上，自然微生物学可以引领新的，有效的方式来对抗炭疽和其他各种疾病。

一种致命的疾病

炭疽是一种致命的高弹性疾病，由孢子形成细菌炭疽芽孢杆菌引起。从历史上看，它是人类和牛群死亡的主要原因。今天，由于更好的卫生和牛的免疫，它不那么普遍。然而，炭疽仍然是一种自然发生的疾病，影响着世界各地的野生动物和牲畜。在人类中，它主要表现为健康问题，主要是处理受污染动物产品的人的皮肤感染，或者在摄入或吸入时更罕见地作为致命的全身性感染。

不幸的是，孢子的韧性和通过吸入炭疽感染的致死性刺激了它在二十世纪中期作为生物武器的发展。尽管国际社会已经禁止开发和储存炭疽作为生物武器，但这些规定有时会受到侵犯。由于治疗方案有限且在大多数情况下无效，这意味着炭疽病仍然是潜在的生物恐怖主义威胁。

武器躲避盔甲

作为其躲避免疫系统武器的策略的一部分，炭疽细菌以复杂，动态的盔甲掩盖自己。这种盔甲的一个知之甚少的部分是Sap S层，这是一层蛋白质，在细菌周围形成一层壳。在这项研究中，研究人员成功地应用了Nanobodies® - 小抗体片段 - 来控制细菌装甲的组装并研究其结构。纳米抗体不仅有效地防止了护甲的形成，而且在破坏现有的S层方面也被证明是非常有效的。当应用于活细菌时，分解盔甲会减缓细菌生长，并导致细菌细胞表面发生剧烈变化。

领导这项研究的Antonella Fioravanti(VIB-VUB)分享了她的兴奋：“我在月球上。我创造了这些纳米抗体作为研究Sap S层的工具，但他们也会抑制细菌生长是一个意想不到的奖金”。

效果是如此惊人，以致纳米抗体作为在感染炭疽芽孢杆菌的小鼠中的治疗进行了测试。“结果令人惊讶，所有治疗过的小鼠在几天内从致死的炭疽中恢复过来，”执行感染研究的Filip Van Hauwermeiren说。“我们一直在研究如何阻止炭疽的致死性，但从未见过像这些纳米抗体那样引人注目的效果，”他的主管Mohamed Lamkanfi(以前是VIB-UGhent炎症研究中心，现在Janssen Pharmaceutica和Ghent University)补充道。

旧战斗中的新目标

这些发现代表了从19世纪开始的追求中的一步。当罗伯特科赫在1876年证明细菌是传染病的致病因子时，他正在研究的是炭疽杆菌。1881年，路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)向公众展示了暴露于灭活的炭疽杆菌(B. anthracis)对牲畜免受炭疽病影响。然而，广大公众无法获得安全的炭疽疫苗，并且治疗未接种疫苗的人的急性感染是有问题的。它需要长期使用抗生素治疗，其成功率很低。来自本研究中发现的纳米抗体的治疗剂可能有一天会填补这一治疗空白。此外，用纳米体靶向S层可能成功地与具有S层装甲的其他细菌作斗争。例如，

最后，本研究中实验的成功促使研究人员在细菌细胞表面寻找其他易受攻击的目标。Han Remaut教授解释说：“细菌表面的蛋白质是有趣的抗菌靶标，因为它们可以直接获取。针对这些蛋白质意味着我们不必担心细菌阻止药物进入细胞的各种方式。”

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