免疫系统使用被称为抗体的蛋白质来检测和攻击入侵的病原体。被称为纳米抗体的迷你版–骆驼和鲨鱼等动物血液中的天然化合物–正在被研究用于治疗自身免疫性疾病和癌症。
现在，来自约翰霍普金斯大学医学院的科学家们已经帮助创造了一种纳米抗体，它可以穿透脑细胞坚韧的外层从而解开导致帕金森病、路易体痴呆和其他神经认知问题等疾病的错位蛋白质。
约翰霍普金斯大学医学部的研究人员在Xiaobo Mao博士的指导下跟密歇根大学安阿伯分校的研究人员合作进行了这项研究，该研究最近发表在《自然通讯》上。据了解，他们着手发现一种新的治疗方法，它可以针对被称为α-突触核蛋白的错位蛋白质，这些蛋白质有聚集和阻碍脑细胞内部运作的倾向。新研究表明，α-突触核蛋白团块可以从肠道或鼻子扩散到大脑并加速疾病的进展。
从理论上讲，抗体可能能针对结块的α-突触核蛋白，但对抗病原体的化合物很难穿透脑细胞的外皮。为了穿过坚硬的脑细胞涂层，研究人员选择采用纳米抗体，这是抗体的微小版本。
传统上，在细胞外产生的纳米抗体可能无法在细胞内发挥同样的功能。因此，研究人员必须加强纳米抗体以使它们在脑细胞内保持稳定。他们通过对纳米抗体进行基因工程以清除它们通常在细胞内降解的化学键来实现这一目标。测试显示，即使没有化学键，纳米抗体仍能跟变形的α-突触核蛋白结合并保持稳定。
研究小组制作了七种类似的纳米抗体，它们被称为PFFNBs，它们可以跟α-突触核蛋白团块结合。在研究小组创造的纳米抗体中，有一种–PFFNB2–在粘附α-突触核蛋白团块方面做得最好，且而不是单分子或α-突触核蛋白单体。α-突触核蛋白的单体版本不仅无害而且可能在脑细胞中具有重要功能。研究人员还需要确定PFFNB2纳米抗体是否能保持稳定并在脑细胞内发挥作用。研究小组发现，在活的小鼠脑细胞和组织中，PFFNB2是稳定的并对α-突触核蛋白团块而不是单一的α-突触核蛋白单体表现出强烈的亲和力。
在小鼠身上进行的其他测试表明，PFFNB2纳米抗体无法阻止α-突触核蛋白聚集成团，但它可以破坏和破坏现有团块的结构。
“惊人的是，我们诱导PFFNB2在大脑皮层的表达，它阻止了α-突触核蛋白团块向小鼠大脑皮层扩散，该区域负责认知、运动、个性和其他高阶过程，”研究论文共同第一作者、约翰霍普金斯大学医学院博士后Ramhari Kumbhar说道。
神经病学副教授Mao则表示：“PFFNB2在日益复杂的环境中成功结合有害α-突触核蛋白团块表明这种纳米抗体可能是帮助科学家研究这些疾病并最终开发新疗法的关键。”