几内亚Kankan地区近期白喉病例激增，传播速度令人担忧。白喉由Corynebacterium diphtheriae引起，其毒素可在上呼吸道形成灰白伪膜，严重时累及心肌和神经系统。疫苗高覆盖率曾使白喉几近消失，但疫苗接种率下降和公共卫生挑战使其卷土重来。核心问题在于：白喉毒素如何致病？我们如何应对？ abinScience提供重组蛋白、抗体和检测工具，助力研究者加速机制验证、免疫评估和诊断开发，共同对抗这一全球健康威胁。
图1：白喉毒素结构（PDB 1DDT），A片段为催化域，B片段负责受体结合与转运。来源：Ayacop（公共领域）。
几内亚Kankan地区正在发生什么？
根据 WHO 2023 年通报，Kankan地区白喉病例持续增加；2025 年 7 月，CDC 发布二级旅行提醒，建议完成免疫并加强个人防护。当地 DTP3 覆盖率低于 80%，免疫缺口明显。这也提醒我们：监测要快，诊断要准，免疫要补齐。
图2：几内亚 Kankan 地区白喉病例分布（WHO 资料）。
图3：疑似白喉病例流行曲线（WHO 资料）。
白喉如何造成伤害？
白喉毒素是典型的 AB 型外毒素：A片段进入胞质后，给 eEF2 的diphthamide位点做单ADP-核糖基化，蛋白合成被按下“暂停键”；B片段负责与膜前体pro-HB-EGF受体结合，并将毒素带入细胞。
更“狡猾”的一点在于，毒力基因受铁调控因子 DtxR 控制。铁浓度低时，DtxR 失去抑制作用，毒素表达反而增强。这解释了为什么在宿主体内某些环境下，细菌会突然变得格外凶狠。
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关键成分 |
作用 |
研究方法 |
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白喉毒素（DT） |
eEF2 单 ADP-核糖基化 → 蛋白合成抑制 |
细胞毒性/TNA、中和实验、eEF2-ADPr 检测 |
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pro-HB-EGF 受体 |
介导 DT/CRM197 结合与内化 |
共聚焦成像、受体竞争/阻断 |
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铁调控（DtxR） |
低铁上调毒力基因 |
转录调控与表型分析 |
疫苗与免疫保护
现行 DTaP/Tdap/Td 疫苗通过类毒素诱导中和抗体，在高覆盖率地区可显著降低重症和死亡风险。免疫力评估常用 抗-DT IgG（IU/mL），并与 WHO 国际标准血清对照，确保结果可比：
<0.01 IU/mL：易感；
0.01–<0.1 IU/mL：保护不足，建议加强；
≥0.1 IU/mL：通常认为具备保护；
≥1.0 IU/mL：提示保护更持久。
需要注意的是，ELISA 滴度结果主要反映“抗体数量”，而真正能否中和毒素，还需依赖 毒素中和实验（TNA）来确认。因此，科研人员常将二者结合使用：前者提供定量基线，后者验证功能效力。多数国家建议成人每 10 年进行一次加强免疫。
在研发层面，研究者正尝试利用 CRM197（G52E）载体进行表位化优化，探索新型佐剂与纳米递送平台，同时评估 DNA/mRNA 技术的潜力。这些方向仍处于实验或原型阶段，尚未进入常规临床应用。
abinScience的白喉研究工具
这些产品覆盖受体研究、中和评估、免疫监测与诊断原型开发等常见场景：
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Catalog No. |
Product Name |
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Protein |
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Recombinant Corynephage omega DT/Diphtheria Toxin Protein, C-Strep |
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Recombinant CRM197 (Nontoxic Diphtheria Toxin, G52E) |
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Antibody |
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Research Grade Anti-Diphtheria Toxin Antibody (DTD4) |
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Anti-Diphtheria Toxin Polyclonal Antibody |
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Anti-Diphtheria Toxin Antibody (DTD8) |
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Anti-Diphtheria Toxin Antibody (DTD10) |
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Anti-Diphtheria Toxin Antibody (DTD76) |
实验室灵感：把工具用到实处
受体结合与内化
研究者常会给 CRM197 或 DT 做荧光标记，再通过时间梯度成像来观察其与 pro-HB-EGF 的结合和内吞过程。为了区分表面结合和真正的内化，可以加入酸洗步骤。与此同时，内吞抑制剂（如 chlorpromazine）以及过量的 CRM197 或抗-HB-EGF 抗体，常被用来做竞争实验，从而验证受体依赖的路径。中和抗体筛选
毒素中和实验（TNA）依然是功能评价的“金标准”。通常会选用 Vero 或 CHO-K1 细胞，既观察细胞存活，也检测蛋白合成是否被抑制，例如采用 SUnSET 或放射性氨基酸掺入方法。进一步的机制验证可以通过检测 eEF2 的单 ADP-核糖基化（如 biotin-NAD 标记结合 SDS-PAGE 和免疫检测）。而抗体的亲和力和表位分布，则可以借助 SPR 或 BLI 来测定动力学参数并进行竞争实验。疫苗与免疫原优化
在疫苗研究中，CRM197 常作为载体使用。通过 EDC/NHS 偶联后，需要先确认是否有游离抗原残留。免疫实验完成后，结果通常会以溯源 WHO 标准的 ELISA 报告 IU/mL，再结合 TNA 验证功能。为了更全面，还可以检测 IgG 亚类分布和记忆反应，从而便于不同方案之间的横向比较。免疫毒素开发
基于 DT 的框架，也能被改造为靶向性免疫毒素。已有案例包括 denileukin diftitox（DT-IL-2，用于 CTCL）和已获批的 tagraxofusp（DT-IL-3，用于 BPDCN）。不过这类研究需要高度谨慎，因为常见风险包括毛细血管渗漏和肝毒性，必须在严格的 GLP 路径下开展安全性评估。免疫监测与临床确证的区分
最后需要特别强调，免疫监测和临床确证是两回事。前者看的是抗-DT IgG 水平（IU/mL），用来评估人群免疫状态；而临床上要判断患者体内是否存在活性毒素，则依赖 Elek 实验、功能毒性检测和 tox PCR，而不是单靠抗体 ELISA。
往期回顾
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