病毒样颗粒——医学领域的应用

添加时间：2020年3月2日

一、什么是病毒样颗粒

病毒样颗粒（virus-like particles，VLPs）是由某种病毒的一个或多个结构蛋白组装形成的高度结构化空心颗粒，在形态结构上与病毒粒子相同或相似。
病毒样颗粒不含病毒核酸，无感染性。
二、病毒样颗粒的应用

病毒样颗粒由于其特殊的结构特性及生物安全性，在分子生物学领域的应用价值被广泛发掘。其在病毒模型研究、免疫诊断，尤其是预防医学领域，正发挥巨大的作用。

据统计，从1980年开始， 已经有超过100种的病毒样颗粒被制备且鉴定。

 （1）病毒的研究模型

某些病毒样颗粒保留识别宿主细胞的蛋白成分，可以用于研究病毒入侵宿主细胞的机制。

 （2）免疫诊断

病毒样颗粒的免疫反应性与天然病毒非常相近，适用于免疫诊断试剂开发，用于检测特异性抗体。
抗原决定簇可以分为两大类：线性表位和构象表位。线性表位是由氨基酸线性排列而成。其抗原可以采用原核表达系统、氨基酸合成多肽等方法制备。构象表位是在线性肽链上形成二硫键、糖基化修饰等，折叠形成空间结构。
在血清学诊断中，病毒颗粒可以提供相同或相似的构象型抗原决定簇，与临床样本中的抗体特异性结合，提高检测的灵敏度与特异性。

 （3）疫苗

疫苗对人类健康做出突出贡献。传统的疫苗策略主要是减毒疫苗、灭活病毒疫苗、亚单位疫苗、DNA疫苗、多肽疫苗。下表罗列各种形式疫苗的特点。

病毒样颗粒——医学领域的应用

病毒样颗粒属于亚单位疫苗，可以诱导机体产生体液免疫应答和细胞免疫应答，提高免疫效果。
病毒样颗粒保留了天然病毒的空间构象和抗原表位，可以多重地、高密度地呈现抗原表位，被MHCⅡ类分子处理后呈递给CD4+ T细胞，诱导体液免疫应答。同时，其能够模拟天然病毒在体内的感染过程，被MHCⅠ类分子处理后呈递给CD8+ T细胞，诱导细胞免疫应答。
关于宿主的免疫应答机制，后续的文章再做介绍。

三、病毒样颗粒的制备

（1）制备原理

利用某些病毒的一种（或几种）结构蛋白在体外可以自行组装成病毒样颗粒的特性，将病毒结构蛋白的基因（一个或多个）克隆到表达载体中，转入原核或真核宿主细胞，在体外进行高效表达，自动装配成结构与天然病毒相似的空心颗粒。
（2）病毒样颗粒的表达系统
目前，细菌、酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞等表达系统都已广泛应用到病毒样颗粒的生产。各表达系统特点如下表。

病毒样颗粒——医学领域的应用

现今，真核表达系统是制备病毒样颗粒的首选，主要原因是其能够实现外源蛋白翻译后的修饰和折叠，有利于形成构象。
其中，杆状病毒的宿主专一，不感染人类细胞，可在BSL-1级实验室操作。
 
四、结语

病毒样颗粒具有特殊的结构特性，拥有良好的免疫原性和免疫反应性，在生物医学研究、疫苗开发和血清学诊断等方面有广阔的应用前景。

 

 

 

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