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利用新型数学模型解析中和抗体和HIV-1之间相互作用的机制

  生物谷  发布于:2017-12-28

  近日,一项刊登在国际杂志PLoS Pathogens上的研究报告中,来自苏黎世大学的研究人员通过研究进行实验和数学分析揭示了HIV-1和抑制病毒在个体间传播的抗体之间的相互作用,相关研究或为后期科学家们开发治疗HIV-1感染的新型疗法和疫苗提供了新的希望。
 


 

  文章中,研究者基于大量证据进行了一项新的分析,研究者表示,能够靶向作用有害入侵者的特定抗体能够为机体提供抵御HIV-1的保护作用,尽管研究人员熟知这种抗体所具有的的保护作用,但他们并不清楚抗体和HIV-1之间相互作用的细节。

  为了更好地理解二者之间的相互作用,研究人员在文章中首次对HIV-1和其抗体(中和抗体,nAbs)之间的相互作用进行了深入研究,此前研究中研究者发现,nAbs能够同嵌入到外膜中的蛋白相互作用,抑制这些蛋白帮助HIV-1躲避宿主细胞的杀灭作用。目前研究者知道,有三种抗体分子能够结合每一种包膜蛋白,但最新实验研究发现,仅有一种抗体能够有效阻断病毒包膜蛋白的功能,当结合每个病毒所具有的包膜蛋白数量以及其进入细胞所需要的数量后,研究人员就在实验室和动物模型机体中进行数学模型模拟出了需要中和HIV-1的nAbs抗体的水平。

  利用这种新型模型,研究者就分析了此前在猕猴机体中研究所得的结果,他们认为单一的HIV-1病毒或许会在新宿主中诱发感染,同时研究者还在人类不同性别传播过程中模拟了nAbs-HIV-1之间的相互作用,并且预测了进行单一性行为时病毒的传播几率,以及需要多少nAbs才能够抑制病毒感染。

  本文研究结果或能帮助研究人员开发基于nAb的疫苗和新型疗法,目前全球有数百万人都感染了HIV-1,其会直接诱发AIDS发生;由于当前的抗逆转录病毒疗法能够帮助延长很多感染者的生命,因此新型疗法或预防性疫苗策略或许能够为患者提供另一种抵御病毒感染的选择。

  最后研究者说道,这项研究强调了理论和实践方法的联系,能够帮助研究者详细解析中和性抗体抵御HIV-1感染和传播的分子机制,基于本文研究者所开发的新型模型,未来研究人员或许还需要在被动免疫研究中对抗体的疗效进行因果和前处理的模型分析来尝试使得疗法的效率最优化。(生物谷
 

原始出处:

Oliver F. Brandenberg , Carsten Magnus , Peter Rusert, et al. Predicting HIV-1 transmission and antibody neutralization efficacy in vivo from stoichiometric parameters. PLoS Pathog 13(5): e1006313. DOI: 10.1371/journal.ppat.1006313

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