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2022年1月19日，江南大學(xué)食品學(xué)院胥傳來(lái)教授研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖期刊《Nature》正刊以長(zhǎng)文(Article)形式發(fā)表題為 “Enantiomer-dependent immunological response to chiral nanoparticles”的研究論文。研究揭示了獨(dú)特的手性納米免疫佐劑能均衡介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答和細(xì)胞免疫應(yīng)答，不但為保護(hù)性疫苗研發(fā)提供了理論支撐，也為治療性疫苗研發(fā)指明了方向。《自然》雜志同期刊發(fā)了“News & Views”評(píng)論文章重點(diǎn)推薦介紹了這項(xiàng)工作(https://www.nature.com/articles/d41586-021-03806-7)。這是江南大學(xué)首次以第一完成單位在《Nature》上發(fā)表研究論文。
手性是指物體與其鏡像無(wú)法重合的現(xiàn)象，存在于從微觀(guān)到宏觀(guān)上的各個(gè)尺度。手性對(duì)生命起源和生命體系具有重要意義，眾所周知，生命選擇左手性-氨基酸 、右手性的糖等小分子來(lái)構(gòu)筑蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子。
在該工作中，研究團(tuán)隊(duì)研制了不對(duì)稱(chēng)因子達(dá)0.44的強(qiáng)手性納米免疫佐劑，有效致敏免疫細(xì)胞，使得腫瘤壞死因子-α、γ-干擾素、白介素-12等細(xì)胞因子的表達(dá)量提升了1～2倍。研究人員通過(guò)H9N2流感病毒感染的小鼠模型，驗(yàn)證了左手性免疫佐劑有效促進(jìn)細(xì)胞免疫應(yīng)答和體液免疫應(yīng)答，維護(hù)了機(jī)體的健康和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。左手性免疫佐劑產(chǎn)生抗體的滴度是傳統(tǒng)商業(yè)化鋁佐劑的800余倍，是右手性納米佐劑的1580余倍。下載化學(xué)加APP，閱讀更有效率。
手性納米佐劑激活免疫應(yīng)答的機(jī)理圖
該研究表明，手性佐劑與抗原呈遞細(xì)胞表面的G蛋白偶聯(lián)受體家族CD97、EMR1等分子特異性結(jié)合，激活炎癥小體通路，促進(jìn)了抗原的有效遞呈。強(qiáng)手性免疫佐劑促進(jìn)淋巴細(xì)胞活化、增殖和分化，產(chǎn)生IL-2、IL-4、IL-12、IFN-γ等細(xì)胞因子，同時(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答和體液免疫應(yīng)答，從而更好地預(yù)防感染，并帶來(lái)持久的疫苗保護(hù)效果。
該研究的三大亮點(diǎn)：
偏振光合成強(qiáng)手性納米佐劑：研究人員篩選了系列手性配體，納米佐劑制備過(guò)程中引入偏振光，并與不同波長(zhǎng)偏振光優(yōu)化組合，誘導(dǎo)高指數(shù)晶面上形成對(duì)稱(chēng)性破缺，最終獲得了表面形貌均一，各向異性因子高達(dá)0.44的強(qiáng)手性納米佐劑，實(shí)現(xiàn)了鏡像強(qiáng)手性納米佐劑的精準(zhǔn)合成。
發(fā)現(xiàn)了手性納米佐劑進(jìn)入免疫細(xì)胞機(jī)制：通過(guò)冷凍電鏡、光譜和蛋白分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并證實(shí)主要由CD97和EMR1兩種七次跨膜蛋白介導(dǎo)了手性納米佐劑進(jìn)入細(xì)胞的機(jī)制。
發(fā)現(xiàn)了手性納米佐劑介導(dǎo)免疫應(yīng)答的機(jī)制：研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了免疫細(xì)胞的活化與手性納米佐劑的手性強(qiáng)弱呈現(xiàn)相關(guān)性。手性納米佐劑通過(guò)激活炎癥小體NLRP3途徑，調(diào)控細(xì)胞因子的表達(dá)模式，介導(dǎo)了細(xì)胞免疫應(yīng)答和體液免疫應(yīng)答。
這項(xiàng)工作得到了美國(guó)密歇根大學(xué)Nicholas A. Kotov教授、巴西納米技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Felippe M. Colombari教授、巴西圣保羅大學(xué)的Andre F. de Moura教授在動(dòng)力學(xué)模擬與計(jì)算等方面的大力幫助。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委（21925402, 32071400, 21977038, 92156003）、江蘇省前沿基礎(chǔ)（BK20212014）等項(xiàng)目的資助。
胥傳來(lái)教授
徐麗廣教授
胥傳來(lái)教授、美國(guó)密歇根大學(xué)Nicholas A. Kotov教授以及江南大學(xué)食品學(xué)院匡華教授為共同通訊作者。江南大學(xué)食品學(xué)院青年教師徐麗廣教授和2018級(jí)博士生王秀秀為該論文的共同第一作者。
胥傳來(lái)教授指導(dǎo)博士研究生
江南大學(xué)胥傳來(lái)教授研究團(tuán)隊(duì)30多年來(lái)一直致力于小分子化合物的單克隆抗體制備與免疫分析檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究。系統(tǒng)開(kāi)展了小分子抗原表位設(shè)計(jì)與修飾，提出了基質(zhì)效應(yīng)增強(qiáng)的高滴度單克隆抗體制備技術(shù)，建成了國(guó)內(nèi)外最大的小分子單克隆抗體資源庫(kù)（5000余株細(xì)胞株）；以污染物快速甄別與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)為主線(xiàn)，研發(fā)了系列免疫快速檢測(cè)試紙條、試劑盒、親和層析柱、免疫磁珠以及快速定量檢測(cè)試劑與儀器，廣泛應(yīng)用于食品、糧食、農(nóng)產(chǎn)品、化妝品、環(huán)境中等風(fēng)險(xiǎn)因子的日常監(jiān)測(cè)。
論文鏈接： www.nature.com/articles/s41586-021-04243-2
研究團(tuán)隊(duì)
來(lái)源：本文首發(fā)于江南大學(xué)，微信號(hào)：jnu-1958
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