由人肺球状细胞制成的纳米混合物可以与SARS-CoV-2病毒结合并实现中和

2021年06月24日 20:03 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

由人类肺部球状细胞(LSCs)制成的纳米组织能够结合并中和SARS-CoV-2,促进病毒清除并减少COVID-19猕猴感染实验中的肺部损伤。通过模仿病毒结合的受体而不是针对病毒本身,纳米诱饵疗法可以保持对该病毒的新变种的有效性。

当SARS-CoV-2的穗状蛋白与细胞表面的血管紧张素转换酶2(ACE2)受体结合时进入细胞。LSCs--一种肺上皮干细胞和间质细胞的天然混合物--也表达ACE2,使它们成为欺骗病毒的完美载体。

该研究的通讯作者Ke Cheng说:"如果你把尖峰蛋白看作是一把钥匙,而细胞的ACE2受体看作是一把锁,那么我们用纳米解码器所做的就是用假锁压倒病毒,使它无法找到让它进入肺细胞的锁。这些假锁结合并困住了病毒,防止它感染细胞并进行复制,而身体的免疫系统则负责处理其余的问题。"

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图为由人类肺部球状细胞(LSCs)制成的 "纳米解码器 "可以结合并中和SARS-CoV-2,促进病毒清除并减少猕猴模型的肺部损伤。

资料来源:北卡罗来纳州立大学的Ke Cheng,Cheng是北卡罗来纳州立大学再生医学的Randall B. Terry Jr.杰出教授,也是北卡罗来纳州立大学/UNC-Chapel Hill联合生物医学工程系的教授。

Cheng和来自北卡罗来纳州立大学和UNC-CH的同事将单个LSCs转化为纳米颗粒,或表面带有ACE2受体和其他肺细胞特异性蛋白的微小细胞膜气泡。

他们证实,穗状蛋白在体外确实与诱饵上的ACE2受体结合,然后使用制造的SARS-Co-V-2模拟病毒在小鼠模型中进行体内测试。诱饵是通过吸入疗法传递的。在小鼠身上,纳米诱饵在一剂药后在肺部停留了72小时,并加速了模拟病毒的清除。

最后,一家合作研究组织在猕猴模型中进行了一项试点研究,发现纳米十二烷基化合物的吸入疗法加速了病毒清除,并减少了肺部的炎症和纤维化。尽管在小鼠或猕猴研究中没有发现毒性,但要将这种疗法转化为人体测试,并确定纳米十二合金如何被人体清除,还需要进一步研究。

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纳米十二合金与SARS-CoV-2病毒结合。资料来源:北卡罗来纳州立大学

Cheng说:"这些纳米解码器本质上是细胞'幽灵',一个LSC可以产生大约11000个,部署数以百万计的这些诱饵成倍地增加了用于捕获病毒的假性结合点的表面积,而且它们的小尺寸基本上将它们变成了巨噬细胞的一口小点心,所以它们被非常有效地清除了。"

研究人员指出了LSC纳米混合物的另外三个好处。首先,它们可以通过吸入疗法以非侵入性方式送入肺部。其次,由于纳米混合物是无细胞的--里面没有任何活物--它们可以很容易地被保存下来,并保持较长时间的稳定,从而实现现成的使用。最后,LSCs已经在其他临床试验中使用,所以在不久的将来能够使用它们的可能性增加。

Cheng说:"通过关注身体的防御系统,而不是一个会不断变异的病毒,我们有可能创造一种长期有用的疗法。"只要病毒需要进入肺部细胞,我们就可以一直欺骗它。"

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