在体内跟踪SARS-CoV-2六天,耶鲁大学做到了
视频图像第一次捕捉COVID-19病毒的传播,跟踪小鼠的感染,从鼻子到肺部和其他器官的六天......,
虽然这些图像记录了SARS-CoV-2(导致COVID-19的病毒)有时会致命的发展过程,但它们也展示了从从病毒康复者身上收集的抗体如何预防或治疗感染。
然而,研究还显示,缺乏招募杀手免疫系统细胞能力的抗体在对抗感染方面效果较差。
这项研究发表在8月18日的《Immunity》杂志上。由耶鲁医学院的priti Kumar、pradeep Uchil和Walther Mothes以及蒙特利尔大学的Andrés Finzi领导。
耶鲁大学医学院传染病副教授、论文合著者Kumar说:“我们第一次能够实时观察到SARS-CoV-2在活体动物中的传播,重要的是,抗体需要在哪些部位发挥作用以阻止感染的进展。”
在这项研究中,联合牵头人、耶鲁大学博士后助理Irfan Ullah和蒙特利尔的Jérémie prévost使用生物发光标记和高级显微镜跟踪病毒的传播,直至单个细胞水平。在鼠身上,这种病毒的传播途径已经为治疗人类病人的医生所熟悉,高病毒载量首先出现在鼻腔,然后迅速传播到肺部,最终传播到其他器官。当病毒到达大脑时,鼠最终死亡。
然后,研究人员使用从COVID-19中恢复的人的血浆治疗一些受感染的小鼠,即使在感染后三天内给药也能阻止病毒的传播。研究人员发现,如果在感染病毒之前使用抗体,它们完全可以预防感染。
Uchil说:“通过成像技术实时报告病毒传播,可以在短短三到五天内迅速判断治疗是否有效,这是制定当前和未来大流行对策的一个关键省时功能。”
然而,研究人员发现并非所有的抗体都同样有效。抗体有两个主要作用。中和抗体结合并阻止病毒进入细胞。然后,抗体的第二部分表现出所谓的“效应器”功能,这是向免疫系统发出信号以攻击和杀死被感染的细胞所必需的。
Uchil说:“抗体是具有多种性质的多功能分子。在这项研究中,我们表明,它们需要从免疫系统中的其他细胞‘寻求帮助’并清除受感染细胞的能力来提供最佳保护。”
Kumar补充说:“我们过去认为中和病毒就足以防止感染,但抗体必须在适当的时间、适当的地点和适当的数量出现。如果没有效应器功能,单独的中和作用就没有那么有效。”
《Immunity》DOI 10.1016/j.immuni.2021.08.015
Article TitleLive Imaging of SARS-CoV-2 Infection in Mice Reveals that Neutralizing Antibodies Require Fc Function for Optimal Efficacy