涂在金纳米粒子上的细菌囊泡可对抗结核病

印度科学研究所(IISc)的研究人员设计了一种新方法来提供结核病(TB)候选疫苗。它涉及使用由涂在金纳米颗粒上的细菌分泌的球形囊泡，然后可以将其传递给免疫细胞。这可能会引发免疫反应并提供针对疾病的保护。

由结核分枝杆菌引起的结核病每年在全世界造成超过100万人死亡。目前使用的唯一有效疫苗是卡介苗疫苗。它含有一种减弱形式的致病细菌。当注入我们的血液中时，它会引发抗体的产生，有助于对抗这种疾病。

虽然卡介苗疫苗在儿童中效果很好，但它在保护青少年和成人方面并不那么有效。这促使IISc生物系统科学与工程中心(BSSE)助理教授RachitAgarwal和他的小组开发了一种潜在的亚单位疫苗候选者，该候选疫苗仅包含部分感染性细菌以刺激免疫反应。

科学家们早些时候已经开发出仅基于来自致病细菌的少数蛋白质的亚单位疫苗，但到目前为止，它们都没有效果。相反，Agarwal的小组决定使用外膜囊泡(OMV)。OMV是一些细菌释放的球形膜结合颗粒，含有各种蛋白质和脂质，可诱导针对病原体的免疫反应。

“与活细菌相比，它们更安全，而且由于它们是膜衍生的，因此它们含有各种抗原，”发表在BiomaterialsAdvances上的论文的高级作者Agarwal解释说。亚单位疫苗通常只含有有限数量的抗原——可以在宿主体内引发免疫反应的细菌蛋白。研究人员表示，相比之下，OMV含有多种抗原，可以诱导更好的免疫反应。

分枝杆菌衍生的OMV通常不稳定且大小不一，因此不适合疫苗应用。但IISc团队发现涂在金纳米颗粒(OMV-AuNPs)上的OMV尺寸均匀且稳定。研究人员还发现，人类免疫细胞对OMV-AuNPs的吸收率高于单独的OMVs或金纳米粒子。

“生产OMV是一个复杂的过程，扩大规模具有挑战性，”BSSE前博士后研究员、该研究的第一作者之一AvijitGoswami说。

“为了合成OMV-AuNP，OMV和金纳米粒子通过100nm过滤器强制在一起。OMV在此过程中分解并封装金纳米粒子，”BSSE的前博士后研究员EdnaGeorge解释说，他的合作伙伴是该研究的第一作者。

在这项研究中，在实验室培养的免疫细胞用源自耻垢分枝杆菌的OMV进行处理，这是一种不会导致人类疾病的相关细菌物种。在未来的研究中，该团队计划开发直接源自结核分枝杆菌的镀金OMV，并在动物模型上对其进行测试，以将结果用于临床应用。这些努力也可以为开发其他细菌性疾病的疫苗开辟新途径。