纯话题 中东呼吸综合征来势汹汹,纯化病毒颗粒该从何谈起?

MERS中东呼吸综合征来势汹汹，虽然它的传播能力不如2003年的SARS和2009年的H1N1，但是迄今为止没有相应的疫苗或者特效药，世界卫生组织的数据显示，其病死率高达37.8%。要了解病毒的特性，制备疫苗，如何获得纯化的病毒颗粒是关键！在更深入的探讨如何制备疫苗之前，让我们先了解一下MERS是什么。

MERS知识大科普

中东呼吸综合征是什么？

• 中东呼吸综合征（MERS）是由一种新型冠状病毒（MERS-CoV）而引起的病毒性呼吸道疾病。

• 冠状病毒是一组能够导致人类和动物发病的病毒，常能够引起人类从普通感冒到严重急性呼吸综合征（SARS）的多种疾病。

• 免疫力低下的人群更容易被感染，如老年人和慢性病人群（如糖尿病、癌症和慢性肺部疾病）。

它有哪些症状？

• 发热、咳嗽和气短等症状，肺炎表现。

• 胃肠道症状，如腹泻等，重症病例可导致呼吸衰竭，需要在重症监护室内机械通气和支持治疗。

• 部分病例可出现器官衰竭，尤其是肾衰竭和感染性休克。

相信小伙伴们对病毒有了初步的了解，下面我们就来聊聊病毒纯化能够用来干什么以及哪些方法可以用来纯化病毒。

为何需要先纯化病毒颗粒？

• 制备病毒疫苗

• 基因治疗的病毒载体

• 研究病毒的结构和功能

病毒纯化方法有哪些？

• 超速离心：传统的病毒分离方法，因为病毒颗粒跟其他生物分子大小不一样，所以病毒在梯度离心过程中形成独特的条带，从而达到分离纯化的效果。但此法对仪器的要求很高，转速至少30000rpm/min，要求离心时间7 - 8 小时。

• 层析技术：近年来，层析技术逐渐应用到病毒的纯化。与超速离心相比，层析耗能低，分辨率高，速度快，可放大，对病毒温和，因此成为获得高纯度病毒的一种受欢迎的方法并已经广泛使用，在去除 DNA ，HCP 杂质上是一种非常有效的方法。

小编翻阅大量文献，咨询了中国各大病毒疫苗制造商以及GE纯化的大咖们，在这里就给大家推介一下哪些层析技术可以用来纯化病毒颗粒。

如何利用层析技术纯化病毒颗粒

凝胶过滤层析

• 绝大多数病毒的外壳是由蛋白质组成，具有普通蛋白质的性质且分子量大。

• 根据病毒这一特点，凝胶过滤层析可以起到分离病毒和杂蛋白的作用。其中Sepharose 4 FF，Sepharose 6FF，SephacrylS-500和SepharoseCL-6B都可以起到很好的分离作用，下图即为凝胶过滤层析纯化乙脑病毒：

离子交换层析

• 大多数病毒的等电点在pH4.0-5.5之间，可以选择离子交换来进行分离，例如阴离子交换填料Capto Q /DEAE，SOURCE 30Q和Q Sepharose XL，如下图离子交换层析纯化腺病毒：

  
  

• 还可以进行穿透式离子交换层析，如利用Q Sepharose FF以阴离子交换介质结合核酸分子和其它带负电荷的宿主细胞杂质，病毒在柱上流穿，这样在保持病毒活性的同时达到纯化目的。

  
  

病毒纯化的新宠：复合型层析填料Capto Core 700

• 新一代病毒纯化填料Capto Core 700是粒径85µm的高流速琼脂糖微球，具有5µm的惰性外壳，不带配基，在微球里面带有对蛋白等杂质有很强吸附能力的辛氨基，如下图：

  
  
  

  分子量大于700kD的物质都不能进入到微球内，从流穿走，小分子被捕获除去。Capto Core 700不吸附病毒，从而保护一些敏感病毒的活性。

  
  

  它具有分子筛和离子交换流穿模式的综合优点，能高效的纯化病毒同时去除小分子杂质和宿主蛋白，如下图所示：

  
  
  

  该纯化工艺简单、易操作，可较大程度的提高批间样品通量、缩短工艺时间。由于对工作缓冲液pH 值及盐浓度无特殊要求，因此，该填料可用于工业大规模生产。

  
  

小贴士

• 病毒样品在纯化前最好经过澄清和浓缩，尽量去除小分子杂质。

• 离子交换层析后小量的情况可以使用脱盐柱进行脱盐和缓冲液置换（Sephadex G-25）。

• 大量的情况可以采用超滤进行换液和浓缩。离子交换和凝胶过滤层析可以交替使用来提升病毒颗粒的纯度。

今天的纯话题就到这里啦~ 希望MERS能早日成功纯化得到病毒颗粒，制成有效的疫苗，抵抗中东呼吸综合征。当年埃博拉病毒疫苗的研发也多亏了哥家的WAVE细胞培养装置和ÄKTA蛋白纯化神器。这两个明星产品作为埃博拉疫苗研发的功臣，也曾多次亮相CCTV1套的新闻联播。相信哥家的产品会继续发力，早日帮助科学家们打开MERS的治愈之门。

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