Inson Koronaviruslari Cistanche orqali immunitetni oshirishi mumkin

Abstrakt

Koronavirusga qarshi antikor immunitetiga katta qiziqish bor. Biroq, koronaviruslar bu immunitetdan qochish uchun rivojlanadimi yoki yo'qmi va agar shunday bo'lsa, qanchalik tez sodir bo'lishi aniq emas. Bu erda biz ushbu savolga inson 229E koronavirusining tarixiy evolyutsiyasini tasvirlab beramiz. Biz 1980 va 1990 yillardagi inson zardoblarini aniqladik, ular SARS-CoV-2 infektsiyasi yoki emlash natijasida kelib chiqqan anti-SARS-CoV-2 titrlari bilan taqqoslanadigan 229E ga qarshi neytrallashtiruvchi titrlarga ega. Biz bu zardoblarni sarum to'planganidan keyin ajratilgan 229E shtammiga qarshi sinovdan o'tkazdik va bu "kelajak" viruslarga qarshi past neytrallanish titrlarini topdik. Ba'zi hollarda, titri 1:100 bo'lgan 229E shtammlarini neytrallash qobiliyatiga ega bo'lgan sarumlar 8-17 yildan keyin ajratilgan shtammlarni aniqlay olmadi. "Kelajak" viruslarini zararsizlantirishning kamayishi virus antijenlarining eng yuqori darajalarda, xususan, retseptorlarni bog'lash sohasida evolyutsiyasi bilan bog'liq. Agar bu natijalarni boshqa koronaviruslarga ekstrapolyatsiya qilish mumkin boʻlsa, SARS-CoV-2 vaktsinasini muntazam yangilab turish tavsiya etilishi mumkin. Shu bilan birga, tadqiqotchilar COVIDga qarshi immunitetni oshirish uchun yangi dorilarni qidirmoqdalar-19. Masalan, Cistanche tubulasa.

Kirish

SARS-CoV-2 pandemiyasi zudlik bilan SARS-CoV-2 infektsiyasiga qarshi antikor immuniteti qanchalik samarali ekanligini aniqlashi kerak. Hozircha dalillar umid baxsh etadi. Tabiiy infektsiyalar tomonidan qo'zg'atilgan neytrallashtiruvchi va tikanga qarshi antikorlar inson infektsiyalarining kamayishi bilan bog'liq va bunday antikorlarni qo'zg'atadigan vaktsinalar yuqori darajada himoya qiladi. Odamlardagi bu topilmalar SARS-CoV-2 cho'qqilarini zararsizlantiradigan antikorlar infektsiya va kasalliklardan himoya qilishini ko'rsatadigan ko'plab hayvonlar tadqiqotlari bilan tasdiqlangan.

Biroq, odamlar qayta-qayta shamollash "koronaviruslari 229E, OC43, HKU1 va NL63 bilan qayta-qayta yuqadi. Masalan, serologik tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, oddiy kasallangan odam har 2-3 yilda 229E bilan kasallanadi, ammo infektsiya darajasi pastroq. nafas olish tizimi kasalliklarida ijobiy PCR testi mezonlari boʻyicha infektsiya aniqlangan 4-yillik tadqiqotda 229E qayta infektsiyasi qayd etilmagan. Nima boʻlishidan qatʼiy nazar, shamollashda koronavirusni qayta yuqtirish hollari ancha yuqori ekanligi xavotirlarga sabab boʻldi. Koronavirus immuniteti "bardoshli" emas. Bu xavotirlar dastlab immunitetning o'zi davom etmasligi ehtimoliga qaratilgan edi. Hozirda bunday imkoniyat dargumon ko'rinadi, chunki SARS-CoV-2 infektsiyasi dinamikasi bilan neytrallashtiruvchi antikorlar va xotira B hujayralarini qo'zg'atadi. boshqa respirator viruslarnikiga o'xshash.Sistanx polisaxarid ham, kreinozid ham yurak va miya to'qimalarining ferment faolligini oshirishi, qorin bo'shlig'i hujayralarining fagotsitoz funktsiyasini kuchaytirishi va limfotsitlarning proliferativ reaktsiyasini kuchaytirishi mumkin.

Surat: Faw Cistanche

Ventrikulyar virus

Ammo uzoq muddatli antikorlarga qaramay, viruslar boshqa mexanizm bilan qayta yuqishi mumkin: antigen evolyutsiyasi. Masalan, gripp viruslari bilan infektsiya, odatda, kamida bir necha o'n yillar davomida odamlarni bir xil shtammdan himoya qiladigan antikorlarni ishlab chiqaradi. Afsuski, gripp viruslari bu antikorlardan qochish uchun tez antigenik evolyutsiyaga uchraydi, ya'ni asl virus shtammiga qarshi immunitet o'nlab yillar davom etsa ham, odamlar taxminan besh yil ichida o'z avlodlari tomonidan osonlik bilan yuqadi. Bu doimiy antijenik evolyutsiya grippga qarshi vaktsinalarning muntazam yangilanishining sababidir.

Bu erda biz 229E koronavirusi so'nggi bir necha o'n yilliklar davomida virus evolyutsiyasini qayta qurish orqali inson poliklonal sarumida neytrallanishdan qochib qutulgan yoki yo'qligini eksperimental baholaymiz. Biz aniqladikki, 229E psevdotipli virionlarni samarali zararsizlantiradigan tarixiy zardoblar, odatda, 8-17 yil o'tgach, ajratilgan 229E shtammlariga nisbatan kam yoki umuman faollik ko'rsatmagan. Bundan farqli o'laroq, kattalarning zamonaviy zardoblari odatda ko'p sonli tarixiy viruslarning cho'qqilarini zararsizlantiradi, bolalarning zamonaviy zardoblari esa bolaning butun umri davomida aylanib yurgan so'nggi viruslarning cho'qqilarini eng yaxshi tarzda zararsizlantiradi. Ushbu naqshlar, ayniqsa, retseptorlarni bog'lash sohasida antijenik evolyutsion tirqishlar sifatida talqin qilingan. Agar SARS-CoV-2 ham xuddi shunday tez antijenik evolyutsiyadan o'tgan bo'lsa, virus evolyutsiyasi bilan hamqadam bo'lish uchun vaktsinalarni muntazam yangilab turish tavsiya etiladi. Yoki boshqa vositalar orqali limfotsitlarning ko'payish tezligini oshirish, makrofaglarning fagotsitoz qobiliyatini oshirish. Cistanche tubulosa T-hujayralarining funksiyasini va makrofaglarning fagotsitoz qobiliyatini kuchaytirishi aniqlangan.

Rasm: Cistanchesning afzalliklari

natija

Eksperimental o'rganish uchun tarixiy shtammlarni aniqlash uchun 229E qulog'ining filogenetik tahlili o'tkazildi.

Biz tadqiqotimizni virusli spike oqsiliga qaratdik, chunki u antikorlarni neytrallashning asosiy maqsadi va antikorona antikorlar insonni koronavirus infektsiyasidan himoya qilish bilan eng yaxshi bog'langan immunitet parametridir.

SARS-CoV-2 odamlarda bir yildan ko'proq vaqt davomida aylanib yurganligi sababli, biz evolyutsiya tarixi kengroq bo'lgan boshqa koronavirusni tanlashimiz kerak. Odamlar uchun endemik bo'lgan to'rtta umumiy sovuq koronavirusdan ikkita A koronavirusi 229E va NL63 SARS-CoV-2 ga o'xshaydi, chunki ular oqsil retseptorlarini retseptorlarni bog'lovchi domenlar orqali bog'laydi. Bundan farqli o'laroq, ikkita beta-korona-viruslar OC43 va HKU1 glikan retseptorlarini boshoqning n-terminal domeni orqali bog'laydi. SARS-CoV-2 infektsiyasi keltirib chiqaradigan immunitetni neytrallash faolligida retseptorlarning bog'lanishini bloklaydigan antikorlar ustunlik qiladi, shuning uchun biz SARS-CoV-2 B tipidagi koronavirus bo'lsa ham, uning antigenlik evolyutsiyasi ehtimoli yuqori, degan xulosaga keldik. RBD-bog'lovchi oqsil retseptorlaridan foydalanadigan ikkita inson A koronavirusi tomonidan bashorat qilingan. Ikki virusdan biz 229E ni tanladik, chunki u birinchi marta odamlarda 50 yil oldin aniqlangan, NL63 esa faqat 2003 yilda kashf etilgan.

Biz 229E umurtqa pogʻonasining filogenetik daraxtini toʻgʻridan-toʻgʻri yoki yerdan oʻtmagan inson izolatsiyasidan ekstrapolyatsiya qildik, laboratoriyada koʻp oʻtkazilgan eski shtammlar bundan mustasno. Bu daraxt bir qator muhim xususiyatlarga ega. Birinchidan, u soat kabi ishlaydi, ketma-ketlik farqi virus izolyatsiya qilingan sanaga mutanosib. Ikkinchidan, daraxt tanasida qisqa shoxli "narvon shaklida". 229E ning filogeniyasining narvon shakli ilgari qayd etilgan edi, bu gripp kabi viruslarga xos xususiyat bo'lib, immun bosimlar antigen variantlarini tanlash orqali populyatsiyalar almashinuvini kuchaytiradi. Uchinchidan, ketma-ketlikni karantin mamlakati bo'yicha emas, balki sana bo'yicha guruhlash. Geografik joylashuvdan ko'ra sana bo'yicha tashkil etilgan filogenez tez global tarqalishini ko'rsatadi, bu odam grippi viruslarining yana bir xususiyati. Nihoyat, quloq ichidagi ba'zi rekombinatsiyalar mavjud bo'lsa-da, u chambarchas bog'liq bo'lgan shtammlar orasida va daraxtning kengroq topologiyasiga ta'sir qilmaydi. D-galaktoza bilan qo'zg'atilgan subakut qarish modeli sichqonlarining yurak, jigar va miya to'qimalarida MDA tarkibi litenosin tomonidan sezilarli darajada kamaydi, yurak va miya to'qimalarida telomeraza faolligi sezilarli darajada oshdi, peritoneal makrofaglarning fagotsitoz funktsiyasi yaxshilandi va limfotsitlar proliferatsiyasiga javob va periferik qonda IL{4}} miqdori sezilarli darajada oshdi. Bu litenosid immunitetni kuchaytirishi mumkinligini ko'rsatdi.

Rasm: Cistanche ta'siri immunitetni yaxshilaydi

Munozara

Biz eksperimental ravishda inson koronaviruslarining boshoqlari bir yildan yigirma yil ichida ko'plab poliklonal inson sarumlarini neytrallashdan qochish uchun etarli antigen evolyutsiya tezligiga ega ekanligini ko'rsatdik. Topilma shuni ko'rsatadiki, odamlarning mavsumiy koronaviruslar bilan qayta-qayta yuqishining sabablaridan biri, virusli novdalar evolyutsiyasi oldingi infektsiyalar qo'zg'atgan immunitetni emirishi bo'lishi mumkin.

229E antijeni gripp virusiga nisbatan qanchalik tez rivojlanadi? Shunisi e'tiborga loyiqki, biz gripp evolyutsiyasi inson zardobida neytrallanishni eroziya qilish tezligini o'lchaydigan tadqiqotlarni topmadik. Biroq, ko'plab tadqiqotlar gripp antijeni evolyutsiyasini bitta virus shtammi bilan kasallangan paromlarning zardobida gemagglyutinatsiyani inhibe qilish yordamida sinab ko'rdi. 229E ning inson zardobi bilan zararsizlantirilishi tezligi A/H3N2 gripp viruslarini parom zardobi bilan zararsizlantirish tezligidan bir necha barobar sekinroq, lekin gripp b viruslarining chiqib ketish tezligi bilan solishtirish mumkin. Biroq, gripp virusining bir shtammi bilan kasallangan parodi zardoblari bir nechta shtammlar bilan bir necha marta yuqtirgan odam zardobiga qaraganda kamroq shtammlarni taniydilar. Shunday qilib, parom zardobida HAI gripp evolyutsiyasining eroziya tezligini inson zardobini haqiqiy neytrallashda yuqori baholashi mumkin. Shu munosabat bilan ushbu viruslarning antijenik evolyutsiyasini ijobiy taqqoslash uchun keyingi ishlarni amalga oshirish kerak.

Katta savol shundaki, bizning ishimiz SARS-CoV-2 uchun mumkin bo'lgan antijenlarning evolyutsiyasi uchun nimani anglatadi. SARS-CoV-2 229E kabi rivojlanadimi yoki yo'qligini bilishning iloji bo'lmasa-da, poliklonal odamlarda qon zardobini neytrallashiga ta'sir qiluvchi mutatsiyalar SARS-CoV-2 nasl-nasabida allaqachon mavjud bo'lishi aniq. aholining ko'p qismi hali ham sodda va shuning uchun virusga nisbatan kam immunitetli stressga ega. Ammo bizning kuzatishlarimizga ko'ra, agar inson koronaviruslari zararsizlantirish immunitetidan qochish uchun rivojlansa ham, ikkita fakt umid beradi. Birinchidan, jiddiy COVID-19 ning oldini olish uchun zarur boʻlgan immunitet darajasi pastroq boʻlishi mumkin, chunki kasallikning sekin kechishi gripp kabi “tezroq” virusga qaraganda immunitetni tiklash uchun koʻproq vaqtga ega boʻlishi mumkin. Optimistik tushuntirish shundan iboratki, kasallik odatda engil bo'lishi mumkin, hatto virusli antijenler qayta infektsiyaga yo'l qo'yadigan bo'lsa ham. Ikkinchidan, koʻplab yetakchi SARS-CoV-2 vaktsinalari antigen evolyutsiyasi sodir boʻlsa, vaktsinani osongina yangilashi mumkin boʻlgan MRNa asosidagi yetkazib berish kabi yangi texnologiyalardan foydalanadi. Shuning uchun biz SARS-CoV-2 evolyutsiyasini muntazam vaktsina yangilanishini taklif qilishi mumkin bo'lgan antigen mutatsiyalar uchun kuzatib borishni taklif qilamiz.

COVID{0}} immunitetingizni oshirish uchun shu yerni bosing

Neytralizatsiya tahlillari

Neytrallash tajribalarida foydalanilgan 293T xujayralari APN va TMPRSS2 bilan transfeksiya qilingan va yuqorida tavsiflangan virus titriga ko'ra urug'langan. Neytrallash tajribalari hujayralar 96-quduq plastinkalariga ekilganidan keyin 20-24 soat o‘tgach amalga oshirildi. Birinchidan, issiqlik bilan faollashtirilgan sarum namunalari D10 o'sish muhitida 1:10 nisbatda suyultirildi, so'ngra ketma-ket 3 marta tc qoplamasining 96-quduq "o'rnatish" plastinkasida, oxir-oqibat har bir namuna jami 7 marta suyultirildi. Har bir sarum namunasi ikki marta suyultirildi. Keyin har bir 229E boshoqli psevdotipli lentivirus suyultirilib, har bir quduqda taxminan 200,{14}} RLU lusiferaza ko‘rsatkichiga erishildi. Keyin virus va sarum "kultura" plitalarining har bir qudug'iga teng miqdorda virus qo'shildi, ular 37˚C va 5 foiz CO2 da 1 soat davomida inkubatsiya qilindi, shundan so'ng har bir virus va sarum aralashmasidan 100 uL 293T-APN ga o'tkazildi. -TMPRSS2 hujayra plitalari bir kun oldin ekilgan. Madaniyat idishlari taxminan 50-52 soat davomida 37˚C va 5 foiz CO2 da inkubatsiya qilindi va virus titrini aniqlash uchun yuqorida ta'riflanganidek lyusiferaza signali o'qildi.

Har bir neytrallash plitasida D10 muhitida yetishtirilgan, ammo sarumdan xoli hujayralar va viruslardan va viruslardan tashkil topgan, ammo hujayralardan xoli salbiy nazorat elementlaridan iborat musbat nazorat quduqlari roʻyxati mavjud (biz ham shunga oʻxshash natijalar olinganligini tasdiqladik. faqat hujayra uchun salbiy nazorat). Salbiy nazorat guruhi uchun fon ko'rsatkichlarini olib tashlaganingizdan so'ng, har bir sarum suyultirishda infektsiya balli ijobiy nazorat guruhi uchun signal ball sifatida hisoblab chiqilgan (har bir qatordagi ikkita ijobiy nazorat teshigi bo'ylab o'rtacha). Keyin biz neytral egri chiziqlardan 2-parametrli Hill egri chiziqlarini 1 va 0 da belgilangan bazaviy chiziqlarga moslashtirish uchun foydalanamiz. E'tibor bering, bu egri chiziqlarda bildirilgan sarum kontsentratsiyasi 1 soat davomida zardob bilan oldindan inkubatsiya qilingan virus kontsentratsiyasidir. Barcha testlar takrorlandi, ammo ba'zi serovirus juftliklarida qo'shimcha o'qishlar bor edi, chunki biz tanlangan serovirus juftlarini sinov kunlari davomida natijalar bir xil bo'lib qolganini tasdiqlash uchun qaytadan o'tkazdik. Barcha holatlarda kunlik mustahkamlik yaxshi edi va xabar qilingan qiymatlar barcha o'lchovlar uchun o'rtacha ic50 edi. Cho'l Cistanche polisaxaridi immuniteti zaif hayvonlar modellarining miya, yurak va jigarida MDA tarkibini kamaytirishi, yurak va miya to'qimalarida telomeraza faolligini oshirishi, peritoneal makrofaglarning fagotsitoz funktsiyasi, limfotsitlarning proliferatsiya reaktsiyasi, taloq T limfotsitlaridagi IL{9}} tarkibi va timus hujayralarida kaltsiy ionlarining kontsentratsiyasi. Bu ko'rsatkichlar cistanche polisaxarid immunitetni kuchaytirishi mumkinligini ko'rsatadi.

Ma'lumotnomalar

1. Addetia A, Crawford KHD, Dingens A, Zhu H, Roychoudhury P, Huang ML va boshqalar. Neytrallashtiruvchi antikorBaliqchilik kemalari epidemiyasi paytida odamlarda SARS-CoV-2 dan himoyalanish bilan bog'liq.Yuqori hujum tezligi. J Clin Microbiol. 2020; 58. https://doi.org/10.1128/JCM.02107-20 PMID: 32826322

2. Lumley SF, O'Donnell D, Stoesser NE, Matthews PC, Howarth A, Hatch SB va boshqalar. Antikor holati vaTibbiyot xodimlarida SARS-CoV-2 infektsiyasi bilan kasallanish. N Engl J Med. 2021; 384: 533–540. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034545 PMID: 33369366

3. Polack FP, Tomas SJ, Kitchin N, Absalon J, Gurtman A, Lockhart S va boshqalar. Xavfsizligi va samaradorligiBNT162b2 mRNK Covid-19 vaktsinasi. N Engl J Med. 2020;0: null. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577 PMID: 33301246

4. Alsoussi WB, Turner JS, Case JB, Zhao H, Schmitz AJ, Zhou JQ va boshqalar. Kuchli neytrallashtiruvchi antikorSichqonlarni SARS-CoV-2 infektsiyasidan himoya qiladi. J Immunol. 2020; 205: 915–922. https://doi.org/10.4049/jimmunol.2000583 PMID: 32591393

5. McMahan K, Yu J, Mercado NB, Loos C, Tostanoski LH, Chandrashekar A va boshqalar. Protec ning o'zaro bog'liqliklarirhesus makakalarda SARS-CoV-2 ga qarshi. Tabiat. 2020; 1–8. https://doi.org/10.1038/s41586-020-03041-6 PMID: 33276369

6. Walls AC, Park YJ, Tortorici MA, Wall A, McGuire AT, Veesler D. Struktura, funktsiya va antigeniklikSARS-CoV-2 Spike glikoproteini. Hujayra. 2020; 181: 281–292.e6. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.05 PMID: 32155444

7. Zost SJ, Gilchuk P, Case JB, Binshtein E, Chen RE, Nkolola JP va boshqalar. Kuchli neytrallash va himoya qilishSARS-CoVga qarshi inson antikorlari-2. Tabiat. 2020; 584: 443–449. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2548-6 PMID: 32668443

8. Edridge AWD, Kaczorowska J, Hoste ACR, Bakker M, Klein M, Loens K va boshqalar. Mavsumiy koronavirushimoya immuniteti qisqa muddatli. Nat Med. 2020; 26: 1691–1693. https://doi.org/10.1038/s41591-020-1083-1 PMID: 32929268

9. Hendley JO, Fishburne HB, Jack M. Gwaltney J. Ishlayotgan kattalardagi koronavirus infektsiyalari. Men RevRespir Dis. 1972; 105: 805–811. https://doi.org/10.1164/arrd.1972.105.5.805 PMID: 5020629

10. Shmidt OW, Allan ID, Cooney MK, Foy HM, Fox JP. Inson korona viruslariga antikor titrlarida ko'tariladi1975–1979 yillarda Sietl oilalarida OC43 va 229E. Men J Epidemiol. 1986; 123: 862–868. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a114315 PMID: 3008551

11. Aldridge RW, Lewer D, Beale S, Jonson AM, Zambon M, Hayward AC va boshqalar. Mavsumiylik va immunitetlaboratoriya tomonidan tasdiqlangan mavsumiy koronaviruslar (HCoV-NL63, HCoV-OC43 va HCoV-229E): natijalarFlu Watch kohort tadqiqotidan. Xush kelibsiz Open Res. 2020; 5: 52. https://doi.org/10.12688/wellcomeopenres.15812.2 PMID: 33447664

12. Ibarrondo FJ, Fulcher JA, Goodman-Meza D, Elliott J, Hofmann C, Hausner MA va boshqalar. Tez parchalanishiSARS-CoVga qarshi-2 Kovidning engil darajasi bo'lgan odamlarda antikorlar-19. N Engl J Med. 2020; 383: 1085–1087.https://doi.org/10.1056/NEJMc2025179 PMID: 32706954

13. Crawford KHD, Dingens AS, Eguia R, Wolf CR, Wilcox N, Logue JK va boshqalar. Anti-neytrallash dinamikasiSARS-CoV-2 infektsiyasidan keyingi oylardagi tana titrlari. J Infect Dis. 2020; 223: 197–205. https://doi.org/10.1093/infdis/jiaa618 PMID: 33000143

14. Gaebler C, Vang Z, Lorenzi JCC, Muecksch F, Finkin S, Tokuyama M va boshqalar. Antikorlar evolyutsiyasiSARS-CoVga qarshi immunitet-2. Tabiat. 2021. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03207-w PMID:33461210

15. Rodda LB, Netland J, Shehata L, Pruner KB, Morawski PA, Thouvenel CD va boshqalar. Funktsional SARSCoV{0}}oʻziga xos immun xotirasi engil COVIDdan keyin ham saqlanib qoladi-19. Hujayra. 2020 yil [2020 yil 8-dekabrda keltirilgan]. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.029 PMID: 33296701

16. Wajnberg A, Amanat F, Firpo A, Altman DR, Bailey MJ, Mansour M va boshqalar. Kuchli neytrallashtiruvchi antikorSARS-CoV-2 infektsiyasi bir necha oy davom etadi. Fan. 2020; 370: 1227–1230. https://doi.org/10.1126/science.abd7728 PMID: 33115920

17. Divan RB, Kasel JA. Odamda grippga qarshi immunitet. Annu Rev Mikrobiol. 1983 yil; 37: 529–549. https://doi.org/10.1146/annurev.mi.37.100183.002525 PMID: 6357060