预防COVID--19的基因工程红细胞疫苗构建和二氢槲皮素效果评价
严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的新冠病毒肺炎(COVID-19)具有高度传染性，已在全球范围内传播，对人类健康、社会卫生、全球经济及治理造成了巨大威胁。新冠疫情形势表明COVID-19的预防已成为全世界共同关注的问题。因此，本研究旨在开发新的COVID-19预防策略，基于疫苗预防和药物预防开展两个工作，构建基因工程红细胞SARS-CoV-2疫苗和探索二氢槲皮素对SARS-CoV-2感染的叙利亚仓鼠模型的预防效果，为COVID-19预防提供新的选择。 SARS-CoV-2表面的刺突蛋白中受体结合结构域(RBD)含有丰富的抗原表位，是疫苗开发的重点关注靶点。CpG寡脱氧核苷酸(CpGODN)是一种具有免疫刺激效应的佐剂，含有非甲基化的DNA寡聚核苷酸序列。为了有效引起机体体液免疫应答和细胞免疫应答，本研究利用红细胞作为疫苗载体，利用基因工程技术表达RBD作为免疫原，进一步结合CpG ODN佐剂，构建了一种基因工程红细胞SARS-CoV-2疫苗。首先制备了表达RBD慢病毒载体(RBD-LVs),通过流式细胞术和荧光显微镜等技术验证RBD-LVs的成功构建，并且RBD-LVs可成功表达RBD。进一步使用RBD-LVs成功转染红系祖细胞，最后脱核成熟的红细胞结合CpGODN佐剂获得基因工程红细胞SARS-CoV-2疫苗。流式细胞术的结果显示RBD-LVs成功转染红系祖细胞，RBD-LVs转染效率为10％,并且红细胞与CpG ODN的结合率为100％,这些结果表明基因工程红细胞SARS-CoV-2疫苗的成功构建。 二氢槲皮素是从高寒地带松科落叶松根部提取得到的一种生物活性化合物，可有效清除体内自由基和毒素，具有抗过敏、抗炎、抗癌和抗病毒等多种生物学活性。研究表明二氢槲皮素具有抗SARS-CoV-2的潜力,目前没有在体内或者体外实验进行验证的研究。本课题首次通过新冠病毒感染的叙利亚仓鼠模型探索二氢槲皮素对SARS-CoV-2感染的预防效果。 实验结果显示，与感染组相比，二氢槲皮素降低了仓鼠的鼻、咽、肺组织和肺淋巴的病毒载量。炎症因子水平和H&E染色病理分析结果证实二氢槲皮素减轻了 SARS-CoV-2感染引发的炎症反应。这些结果表明二氢槲皮素对于SARS-CoV-2感染有良好的预防作用。 本研究为COVID-19预防提供了两种策略，首先构建了基因工程红细胞SARS-CoV-2疫苗平台，为应对SARS-CoV-2的突变提供新平台。其次首次在体内验证了二氢槲皮素对SARS-CoV-2感染的预防效果。这两种策略为研制COVID-19预防药物提供了新的可能，对于COVID-19预防具有重要的科学意义和广泛的应用价值。
新冠病毒肺炎;红细胞疫苗;基因工程;二氢槲皮素;药效评价
北京化工大学
硕士
生物工程
杨晶
2023
中文
R563.101
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）