——摄影| 林糊糊
来源| 健康新视野
编辑| 飞过海
提到牛的用途，我们首先想到的可能是牛奶和牛肉。不过在生物医学领域，牛却站在了疫苗科学的最前沿。牛产生抗体的特殊方式让它们可以帮助科学家们了解人类的免疫能力。
牛身上产生的抗体可能被用于治疗包括自身免疫疾病(autoimmune disease)和传染病在内的多种疾病。未来，牛还可能被用来检测疫苗的设计是否成功。
日前Scripps研究所(Scripps Research Institute) 的科学家在《自然》杂志上发表的最新研究表明，牛在治疗艾滋病毒(HIV)方面可能发挥出人们意想不到的功用。
艾滋病是一种危害性极大的传染病，由感染艾滋病病毒（HIV病毒）引起。HIV是一种能攻击人体免疫系统的病毒。它把人体免疫系统中最重要的CD4T淋巴细胞作为主要攻击目标，大量破坏该细胞，使人体丧失免疫功能，因此，人体易于感染各种疾病，并可发生恶性肿瘤，病死率较高。HIV在人体内的潜伏期平均为8～9年，患艾滋病以前，可以没有任何症状地生活和工作多年。
传统疫苗接种的原理是试图教会人体免疫系统抗击进犯的外敌——让免疫系统对敌人敏感，下次遇敌能很快合成相应抗体。可惜这一招多年来对于HIV始终难以奏效，部分原因是HIV突变太快了，每次都不完全一样，这导致很多不同菌株的产生。诱导人体生产出能够针对多种病毒菌株的广谱中和抗体(broadly neutralizing antibodies) 是HIV疫苗的关键。因为这样可以保护人体不被多种HIV菌株感染。但是在人体中这一目标非常难以实现。
“人体在受到HIV感染时，通常不喜欢生成广谱中和抗体，”美国国家过敏和传染病研究所 (National Institute of Allergy and Infectious Diseases) 主任Anthony Fauci博士说：“人体不能迅速生产广谱中和抗体，而且生成效率也不高。”
Anthony Fauci博士
因此科学家们开始探索其它动物，希望能够发现有效生成广谱中和抗体的动物物种。这时候牛进入了科学家们的视野，近年来Scripps研究所的两个不同团队同时发现，针对HIV的广谱中和抗体的结构是瘦长形的，而牛的普通抗体结构也是瘦长形的。于是在这项最新研究中，Scripps研究所的科学家们在四头牛体内注射了模拟HIV包膜蛋白的抗原蛋白，然后在随后的一年里定期抽取牛血，从中分离抗体，并且检测这些抗体阻断HIV感染细胞的能力。
令他们惊讶的是，在两个月内，所有牛都产生了能够阻断多种不同病毒菌株感染的抗体，抗体产生的速度远远高于人类。而且低剂量的抗体就能够达到阻断病毒感染的效果。
为什么牛是这么好的抗体生产工厂呢？
这可能与他们独特的胃有关系。Scripps研究所分子药物教授Vaughn Smider博士指出牛包含四个腔的胃中容纳着20加仑帮助消化的微生物。“牛的免疫系统需要应付所有这些微生物，”Smider博士说：“而且牛抗体的细长结构可能让它们能够与人类或小鼠抗体通常无法结合的抗原区域相结合。”
这项研究第一次可靠地在动物体内激发广谱中和抗体的产生。虽然它还不能告诉科学家们如何在人体中产生类似的抗体，但是牛可能成为检验抗原蛋白能否精确模拟病毒包膜蛋白的检测模型。而且牛生产的HIV抗体可以被人源化，从而在人身上使用。它们虽然不能像疫苗一样激发长期的免疫保护反应，但是可以提供短期保护，或者帮助减少HIV患者身上的病毒水平。Smider 博士希望在5到10年里，人源化的牛抗体可以用于治疗多种疾病。他认为牛抗体的特殊结构可能帮助治疗自身免疫疾病、癌症和传染病（例如疟疾）。
此外，牛奶中富含抗体，而且有证据表明饮用从免疫不同病菌的奶牛中获取的牛奶可以预防疾病。一家名为Immuron的澳大利亚生物技术公司预防旅行者腹泻(Traveler's Diarrhea) 的方法是用免疫奶牛的奶粉制成药丸。这一产品在多个国家都可以买到，其中包括美国、加拿大、澳大利亚和中国。
参考资料：
[1] Could cows be the vaccine factories of the future?
[2] Rapid elicitation of broadly neutralizing antibodies to HIV by immunization in cows
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