提到牛的用途，我們首先想到的可能是牛奶和牛肉。不過(guò)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，牛卻站在了疫苗科學(xué)的最前沿。牛產(chǎn)生抗體的特殊方式讓它們可以幫助科學(xué)家們了解人類(lèi)的免疫能力。牛身上產(chǎn)生的抗體可能被用于治療表括自身免疫疾病(autoimmune disease)和傳染病在內(nèi)的多種疾病。未來(lái)，牛還可能被用來(lái)檢測(cè)疫苗的設(shè)計(jì)是否成功。

日前Scripps研究所(Scripps Research Institute) 的科學(xué)家在《自然》雜志上發(fā)表的最新研究表明，牛在治療艾滋病毒(HIV)方面可能發(fā)揮出人們意想不到的功用。HIV病毒經(jīng)常發(fā)生突變，這導(dǎo)致很多不同菌株的產(chǎn)生。誘導(dǎo)人體生產(chǎn)出能夠針對(duì)多種病毒菌株的廣譜中和抗體(broadly neutralizing antibodies) 是HIV疫苗的關(guān)鍵。因?yàn)檫@樣可以保護(hù)人體不被多種HIV菌株感染。但是在人體中這一目標(biāo)非常難以實(shí)現(xiàn)。

“人體在受到HIV感染時(shí)，通常不喜歡生成廣譜中和抗體，”美國(guó)國(guó)家過(guò)敏和傳染病研究所 (National Institute of Allergy and Infectious Diseases) 主任Anthony Fauci博士說(shuō)：“人體不能迅速生產(chǎn)廣譜中和抗體，而且生成效率也不高。”

因此科學(xué)家們開(kāi)始探索其它動(dòng)物，希望能夠發(fā)現(xiàn)有效生成廣譜中和抗體的動(dòng)物物種。這時(shí)候牛進(jìn)入了科學(xué)家們的視野，近年來(lái)Scripps研究所的兩個(gè)不同團(tuán)隊(duì)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)HIV的廣譜中和抗體的結(jié)構(gòu)是瘦長(zhǎng)形的，而牛的普通抗體結(jié)構(gòu)也是瘦長(zhǎng)形的。于是在這項(xiàng)最新研究中，Scripps研究所的科學(xué)家們?cè)谒念^牛體內(nèi)注射了模擬HIV包膜蛋白的抗原蛋白，然后在隨后的一年里定期抽取牛血，從中分離抗體，并且檢測(cè)這些抗體阻斷HIV感染細(xì)胞的能力。

令他們驚訝的是，在兩個(gè)月內(nèi)，所有牛都產(chǎn)生了能夠阻斷多種不同病毒菌株感染的抗體，抗體產(chǎn)生的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類(lèi)。而且低劑量的抗體就能夠達(dá)到阻斷病毒感染的效果。為什么牛是這么好的抗體生產(chǎn)工廠呢？這可能與他們獨(dú)特的胃有關(guān)系。Scripps研究所分子藥物教授Vaughn Smider博士指出牛包含四個(gè)腔的胃中容納著20加侖幫助消化的微生物。“牛的免疫系統(tǒng)需要應(yīng)付所有這些微生物，”Smider博士說(shuō)：“而且?？贵w的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)可能讓它們能夠與人類(lèi)或小鼠抗體通常無(wú)法結(jié)合的抗原區(qū)域相結(jié)合。”

這項(xiàng)研究第一次可靠地在動(dòng)物體內(nèi)激發(fā)廣譜中和抗體的產(chǎn)生。雖然它還不能告訴科學(xué)家們?nèi)绾卧谌梭w中產(chǎn)生類(lèi)似的抗體，但是?？赡艹蔀闄z驗(yàn)抗原蛋白能否精確模擬病毒包膜蛋白的檢測(cè)模型。而且牛生產(chǎn)的HIV抗體可以被人源化，從而在人身上使用。它們雖然不能像疫苗一樣激發(fā)長(zhǎng)期的免疫保護(hù)反應(yīng)，但是可以提供短期保護(hù)，或者幫助減少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?？贵w可以用于治療多種疾病。他認(rèn)為牛抗體的特殊結(jié)構(gòu)可能幫助治療自身免疫疾病、癌癥和傳染病（例如瘧疾）。

此外，牛奶中富含抗體，而且有證據(jù)表明飲用從免疫不同病菌的奶牛中獲取的牛奶可以預(yù)防疾病。一家名為Immuron的澳大利亞生物技術(shù)公司預(yù)防旅行者腹瀉(Traveler's Diarrhea) 的方法是用免疫奶牛的奶粉制成藥丸。這一產(chǎn)品在多個(gè)國(guó)家都可以買(mǎi)到，其中包括美國(guó)、加拿大、澳大利亞和中國(guó)。

參考資料：

[1] Could cows be the vaccine factories of the future?

[2] Rapid elicitation of broadly neutralizing antibodies to HIV by immunization in cows