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当婴儿降临人世、脱离母亲子宫的庇护，他们必须独立面对各种病原体的威胁。暴露在外界环境中的婴儿逐渐发展出自己的免疫系统，在此之前，母亲赋予的最珍贵的礼物——抗体——给了新生儿最初的保护。我们知道，来自母亲的免疫成分能转移给新生儿，有助于抵御病原体的袭击、保护他们的健康。不过，这份珍贵的抗体礼物也不是万能的。部分感染是由存在于细胞内的病原体引起的，但一般认为抗体无法进入细胞，因此似乎对这类感染无效。不过，一项发表于《自然》的全新研究给出了令人意外的答案。由辛辛那提大学儿童医学中心Sing Sing Way教授领导的团队发现，妊娠期间，抗体发生了奇妙变化——怀孕会改变抗体上某些糖分子的结构，因为这样微妙的改变，抗体能帮助婴儿抵御的病原体种类，比此前认为的更加多样。这些信息将有助于避免多种传染病造成的婴儿死亡与残疾，科学家也有望仿照这种“超级抗体”开发全新药物与疫苗。
论文第一作者，辛辛那提大学儿童医学中心John Erickson博士说：“这种特殊的联系从婴儿在母亲子宫时开始，在出生后继续存在。这项发现为开发针对孕妇和新生儿感染的新疗法铺平道路，我相信这些发现还将对其他领域基于抗体的疗法产生深远影响。”在最新研究中，研究团队通过小鼠实验和前沿的质谱技术，分析了妊娠期间，有哪些糖分子的结构发生了怎样的变化。为此，他们首先比较了怀孕与未怀孕雌性小鼠的抗体，从两者的差异中将目标锁定为免疫球蛋白G（IgG）抗体糖链末端的唾液酸：这种糖蛋白的组成成分从平时的乙酰化形式转变为去乙酰化。这种变化使得IgG能够结合脱乙酰糖特异性的受体，从而刺激免疫反应、对更多感染起到保护作用。
▲IgG的N-连接糖基化，其中唾液酸的变化让抗体拥有更广泛的防御能力（图片来源：辛辛那提大学儿童医院）为了验证这种变化带来的结果，研究团队检验了小鼠对李斯特菌（常见的细胞内病原体）感染的抵御能力。结果，去乙酰化的李斯特菌特异性IgG的确能通过唾液酸受体，对新生儿起到更强的保护效果。随后，他们通过基因编辑使得怀孕小鼠失去去乙酰化的能力。这时，它们产下的小鼠免疫力下降。而在重新植入健康怀孕小鼠的抗体后，这些新生小鼠的免疫力恢复了。“这种改变如同电灯开关，让母亲的抗体能保护婴儿免受细胞内的感染。” Way教授说。值得一提的是，在婴儿出生后，哺乳期母亲依然能通过母乳喂养，将“超级抗体”传递给婴儿、增强后者的免疫能力。因此，这项研究也为母乳喂养的优势提供了新的解释。“免疫力需要存在于母亲体内，才能转移给她的婴儿，”Way教授说，“如果没有自然暴露或是疫苗带来的免疫力，当‘开关’在怀孕期间关闭时，这盏‘灯’也就无法亮起。”对科学家来说，这项发现还有着更普遍的应用前景。如果能复制怀孕期间自然发生的抗体变化、改变抗体刺激免疫系统的方式，有望改善对其他细胞内病原体造成感染的治疗，包括呼吸道合胞病毒（RSV）和HIV感染。这份伟大的母爱，或许还将照亮更多疾病治疗的道路。参考资料：
[1] Erickson, J.J., Archer-Hartmann, S., Yarawsky, A.E. et al. Pregnancy enables antibody protection against intracellular infection. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04816-9
[2] Pregnant women produce super antibodies to protect newborns, now scientists know how. Retrieved June 8th ,2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/955111
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