身体如何对抗感染？——糖生物学开辟免疫治疗新路径
这一根本性问题始终推动着伯恩德·莱佩尼斯（Bernd Lepenies）教授的研究工作。自2025年1月起，他正式出任慕尼黑大学兽医学院生物化学与化学教授。他尤其致力于深入解析病原体与免疫系统之间复杂的相互作用机制：“我的研究方向是动物或人体如何识别‘不受欢迎的入侵者’——即如何准确区分自身细胞与外来细胞。”
画面中，戴眼镜的伯恩德·莱佩尼斯教授身着深色夹克，站在一栋现代建筑前。作为一位生物化学家，他将目光投向了免疫系统中一类关键分子——凝集素（Lektine），它们能够识别细胞表面的特定糖结构。
“糖类及其与糖结合蛋白的相互作用，在科学界长期未得到足够重视。”莱佩尼斯指出。在大分子研究中，蛋白质作为细胞的“分子工具”、核酸作为遗传信息的载体，已获得充分关注；而复杂的糖结构——以糖基化形式存在于每个细胞表面的“糖萼”（又称糖涂层）中的糖蛋白与糖脂——却仍处于相对被忽视的状态。
凝集素与糖萼之间的识别与结合，在生命过程中扮演着基础而关键的角色：无论是细胞的发育、迁移、分裂，还是生殖过程，乃至炎症反应与宿主‑病原体相互作用，都离不开这一机制的调控。每个生物体都具有独特的糖基化特征，免疫系统正可借此区分“自我”与“非我”，从而精准识别异常细胞。值得注意的是，许多肿瘤相关抗原实质上也是细胞表面的糖类结构。
“因此，凝集素‑糖相互作用不仅是理解免疫识别的基础，更为开发新型疗法提供了富有前景的起点——这不仅适用于感染性疾病，也涵盖自身免疫性疾病与癌症。”莱佩尼斯强调道。
精准药物递送：以糖为“钥匙”
莱佩尼斯在研究中采用应用导向的策略，特别关注凝集素配体（如特定糖结构）的功能开发。当特定糖分子与细胞表面的凝集素结合时，可触发内吞作用，促使细胞将糖分子及其所携带的物质一并摄入内部。
“基于这一原理，我们可以设计像‘特洛伊木马’一样的递送系统。”莱佩尼斯解释道，“例如，将抗癌药物或抗生素装载于脂质体（微小的脂质囊泡）中，并在其表面修饰特定糖分子。通过凝集素‑糖的特异性识别，就能将药物精准投送至目标细胞。”
实现这一愿景的前提，是精确掌握不同凝集素在各类细胞中的分布特征。“我们正系统地开展相关研究，对象不仅包括人类，也涵盖具有兽医医学意义的动物物种。”他补充道。
训练免疫系统：凝集素受体作为调控靶点
研究团队探索的另一条路径，是通过凝集素受体对先天免疫系统进行“教育”，使其能针对特定信号产生更灵敏的反应，或相反，建立免疫耐受。该策略有望引导免疫系统精准攻击病原体或肿瘤细胞，亦可用于抑制自身免疫性疾病中的过度反应。
“但这绝非易事。”莱佩尼斯坦言，“病原体表面常呈现多种复杂糖结构，可同时与多个凝集素相互作用。不同信号间可能协同增强，也可能相互抑制。这是一个极其复杂的调控网络，但也正因如此，其中蕴藏着巨大的研究潜力与创新空间。”
从热带医学到兽医糖免疫学：一位跨学科探索者的旅程
回顾自己的学术道路，莱佩尼斯表示：“我一直对病原体与免疫系统间的分子对话充满兴趣。”因渴望在生物安全实验室中直接研究病原体，他在汉堡大学攻读生物学，并在伯恩哈德‑诺赫特热带医学研究所完成关于疟疾感染的博士学位研究。随后，他在苏黎世联邦理工学院进行博士后工作期间，首次深入接触到糖生物学这一领域。
在获得德国联邦教育与研究部（BMBF）青年研究组资助后，他转入波茨坦的马克斯‑普朗克胶体与界面研究所，并在柏林自由大学取得特许任教资格（Habilitation）。“这一时期，我将博士阶段的免疫学见解与博士后期间积累的糖生物化学及药物靶点知识相融合，为如今的研究奠定了基石。”
2015年，他受聘为汉诺威兽医大学教授，将糖免疫学确立为核心研究方向，并将研究对象扩展至多种动物物种。这正体现了“一体健康”（One Health）理念——一种强调人类、动物与环境健康紧密关联的整体观。莱佩尼斯说：“跨学科研究以及将工作拓展至动物领域，令我深深着迷。我们是为数不多同时关注糖生物学在人类与兽医领域重要性的研究团队之一。”
他坦言从未预料自己会在兽医学院从事教学与科研。“在多年的科研实践中，我逐渐意识到，必须对意外的转折与不同学科的融合保持开放心态。”如今，作为德国国家奖学金项目的导师，他也将这一心得传递给年轻学人与科研新秀：“鼓励他们不仅沿着既定路径前行，也要学会在途中驻足眺望、探索交叉领域——这并非缺乏专注，而是培养灵活性与跨学科视野，而这正是推动科学创新的重要力量。”
