细菌克星 | 纳米抗体在治疗和诊断细菌性疾病中的应用

细菌感染是一种严重威胁人类健康的疾病，可引发腹泻、炎症、脓毒症，甚至死亡。治疗细菌性疾病流行、有效的药物是抗生素。然而随着抗生素耐药性的增加，迫切需要更有效的治疗方法。纳米抗体，凭借其优异的生物学特性，有望替代传统抗生素，成为细菌感染的新解决方案。本期文章我们介绍纳米抗体在细菌感染的诊断和治疗中纳米抗体在细菌治疗中的突破

纳米抗体治疗细菌感染主要通过两种途径。一、结合细菌毒素、识别膜蛋白，通过内化或跨膜转运进入细菌；二、纳米抗体附着于细菌鞭毛或菌毛上，阻止其移动和定居，进而达到治疗的目的。大肠杆菌感染

大肠杆菌是一种广泛存在于肠道中的兼性厌氧细菌，但某些菌株会引发肠道腹泻和溶血性尿毒综合征。纳米抗体通过阻止肠毒性大肠杆菌的附着和定植，有效预防了其生长。此外，纳米抗体还能中和热不稳定毒素（LT）和产志贺毒素（Stx），从而切断毒素的传播途径，为大肠杆菌感染的治疗提供新方法。

肉毒梭菌感染

细菌肉毒梭状芽孢杆菌分泌的肉毒神经毒素（BoNT）会损害神经系统并导致神经麻痹。BoNT的七种血清型为BoNT/A~BoNT/G，其中BoNT/A和BoNT/E对人类具威胁。传统治疗方法使用抗毒素马血清，但是存在复发和过敏反应风险，而纳米抗体针对BoNT/E的研究取得了突破。特定的纳米抗体可以阻止BoNT/E与神经元结合，同时也抑制了内肽酶活性，治了神经系统症状，为肉毒梭菌相关疾病的治疗提供了新的理论支持。

炭疽杆菌感染

炭疽杆菌产生的孢子具有长期存活能力，可在宿主体内重新激活，引发致命感染。纳米抗体通过阻止毒素与细胞受体结合或抑制内吞，发挥了抗炭疽杆菌的作用。此外，纳米抗体还能干预炭疽杆菌的表面层蛋白，阻止细菌迁移和定植，为新的治疗策略提供线索。

其他细菌感染

除上述应用，纳米抗体也用于治疗其他细菌感染。例如，在弯曲杆菌治疗中，通过利用Fc与纳米抗体连接并分泌到拟南芥种子中形成的嵌合抗体，检测弯曲杆菌并降低其能动性阻止其定植和移动，进而达到治疗目的。纳米抗体还证明了其在预防由细菌神经毒素(如白喉和破伤风神经毒素(TeNT))引起的神经紊乱方面的潜力。此外，由于纳米抗体可以干预细菌的附着和酶的活性，其在治疗治疗牙科问题，如龋齿和牙周炎也显示出前景。

纳米抗体在细菌疾病检测中的应用

对于某些细菌感染，预防比治疗更为有利。与传统方法相比，基于纳米抗体的诊断技术具有高精确性且快速，同时避免交叉反应的问题。这种方法不仅能特异性识别蛋白质或毒素，还能直接检测食品中的细菌，有效降低食源性疾病的风险，解决了当前检测方法耗时、易发生交叉反应等问题。

金黄色葡萄球菌是引起的食物中毒典型的食源性疾病。传统检测方法受到SPA结合Fc的影响，可能导致误判。而新的检测方法利用纳米抗体，具有良好的灵敏度和特异性。

沙门氏菌是另一种在多数国家引起食源性疾病的病原体。仅在美国，每年就导致超过 100 万例感染和400 例死亡。鼠伤寒菌和肠炎菌是几种血清型沙门氏菌中广泛存在的病原体。由于血清变异和感染性剂量较低且呈散发性，检测沙门氏菌较为困难。针对沙门氏菌不同血清型的挑战，研究使用生物素化的Nb-01开发了链霉亲和素桥接夹心ELISA法(SAB ELISA)，实现了同时鉴定五种沙门氏菌血清型。此外，设计了SE-Nb09和辣根过氧化物酶Nb-01组成的夹心ELISA法，能够高效捕获和检测肠炎沙门氏菌，检测限度为5 x 10^4 CFU/mL。这些纳米抗体检测方法对于控制沙门氏菌感染具有重要意义。

单核细胞增生李斯特菌，是引发食源性中毒、神经系统疾病和败血症的元凶。借助L5-79纳米抗体，研究者不仅可以轻松检测牛奶中的不同李斯特菌血清型，而且检测的灵敏度非常高。此外，对抗霍乱的挑战，纳米抗体也应对得游刃有余。CL9P4纳米抗体能够特异性地识别霍乱弧菌O1脂多糖，通过ELASA法迅速鉴定霍乱弧菌。针对耐药性细菌鲍曼不动杆菌，特异性纳米抗体针对生物膜相关蛋白(Bap)发挥中和作用，夹心式ELASA法能够迅速鉴别临床分离株，保持高度特异性。

结论

纳米抗体是一种神奇的小战士，它们拥有独特的生物特性，能在细菌的世界里发挥重要作用。在细菌检测方面，它们就像是具备魔法眼睛的侦查专家，通过特殊技能提高了我们发现细菌的准确性和灵敏度。而在治疗领域，纳米抗体则像是细菌的克星。虽然细菌非常顽固，但这些小战士们努力拼杀。尽管当前的方法可能还不够完美。不过，随着我们对纳米抗体了解的不断加深，相信未来研究者们将创造出更酷、更厉害的新技术，帮助我们更好地对抗细菌威胁，保卫公共卫生的安全！