使用由奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）外膜囊泡制备的疫苗可保护小鼠免受细菌引起的致命伤害

《Frontiers in Immunology》：Immunization with outer membrane vesicles drived Proteus mirabilis protects mice against bacteria-induced lethality

本研究通过制备Proteus mirabilis外膜小体（Pm_OMVs）并免疫小鼠，发现其能激活Th1/Th17免疫应答，在感染后24小时显著降低肝脏和肺部的细菌载量，72小时接近清除病原体，并诱导Th2/Treg细胞分化促进组织修复，使小鼠存活率达80%，且未出现不良反应。

　　在当今医学和兽医学领域，随着抗生素耐药性问题的日益严重，寻找新的免疫干预手段已成为迫切需求。**Proteus mirabilis**（简称Pm）作为一种条件性致病菌，不仅在人类中引发多种感染，如泌尿道感染、胃肠道感染和败血症，还在畜牧业中造成重大经济损失。由于其在自然界中的广泛分布以及在临床中对抗生素的耐药性不断增强，传统治疗方法的局限性愈发明显。因此，开发一种安全、有效的新型疫苗显得尤为重要。

**外膜囊泡（OMVs）**作为革兰氏阴性菌分泌的一种天然结构，因其独特的免疫特性而受到广泛关注。OMVs具有脂双层结构，直径通常在100至400纳米之间，内部包含脂多糖（LPS）、外膜蛋白（OMPs）以及多种与病原体致病性相关的分子，如毒素、酶和核酸。这些成分不仅能够激活宿主的免疫系统，还能作为多价抗原，诱导更全面的免疫应答。相较于传统疫苗，OMVs在免疫安全性、生物惰性和非复制性方面具有显著优势，使其成为疫苗研发中极具潜力的材料。

然而，关于Pm OMVs的研究仍处于初级阶段，尤其是其在免疫保护中的作用机制尚未完全阐明。因此，本研究通过构建Pm OMVs免疫模型和感染模型，系统地评估了其在小鼠体内的免疫反应及其对Pm感染的保护效果。研究发现，Pm OMVs能够有效激活B细胞，诱导产生特异性抗体，同时促进Th1/Th17细胞的分化，增强宿主对Pm的免疫防御能力。此外，研究还表明，Pm OMVs在感染初期显著降低了病原体的载量，而在感染后期则通过Th2和Treg细胞的激活，调节过度的炎症反应，促进组织修复，从而实现对感染的全面控制。

从免疫机制的角度来看，Th1细胞主要通过分泌干扰素γ（IFN-γ）等细胞因子，增强巨噬细胞的吞噬活性和自然杀伤细胞（NK细胞）的细胞毒性作用，从而直接清除病原体。而Th17细胞则通过招募中性粒细胞，增强对细胞外细菌和真菌的清除能力。Th2细胞和Treg细胞则在感染后期发挥重要作用，前者通过分泌白细胞介素4（IL-4）等抗炎因子，抑制过度的炎症反应，后者则通过调节免疫应答，防止免疫系统对自身组织造成损伤。这种免疫应答的动态变化，使得Pm OMVs能够在不同感染阶段发挥不同的免疫调控作用，从而有效提升宿主的抗感染能力。

在实际应用中，Pm OMVs表现出良好的免疫保护效果。实验结果显示，免疫Pm OMVs的小鼠在感染后24小时内，其体内IFN-γ、IL-17等促炎因子的表达显著增加，有助于快速杀灭病原体；而在72小时后，Th2和Treg细胞相关因子的表达显著上升，表明免疫系统开始向调节和修复方向转变。这种双重免疫反应机制不仅提高了宿主的生存率，还减少了组织损伤，使得Pm OMVs成为一种具有广阔前景的疫苗候选材料。具体而言，免疫Pm OMVs的小鼠在感染后7天内的存活率达到了80%，而未免疫的小鼠仅20%。这表明，Pm OMVs能够显著增强宿主对Pm感染的抵抗力。

值得注意的是，尽管Pm OMVs表现出良好的免疫保护作用，但其对其他病原体（如**Klebsiella pneumoniae**）的保护效果则较为有限。这提示Pm OMVs可能主要针对Pm本身，而非具有广泛的交叉保护能力。因此，在疫苗研发中，应进一步研究其特异性免疫反应的机制，以确定其在不同病原体感染中的适用范围。

此外，Pm OMVs的免疫安全性也是其应用的重要前提。在本研究中，通过一系列生理和生化指标的检测，发现免疫Pm OMVs的小鼠在感染后并未出现明显的器官损伤或功能障碍，这表明Pm OMVs具有良好的免疫兼容性。然而，由于其含有的LPS和Toll样受体（TLR）激动剂可能引发过度的免疫反应，因此在实际应用中，需严格控制其内毒素含量，以避免潜在的不良反应。目前，常用的内毒素去除方法包括密度梯度离心、基因工程改造和洗涤剂清洗等，但这些方法在提高提取效率的同时，可能影响OMVs的结构完整性及免疫活性。因此，如何在保持OMVs免疫原性的同时有效去除内毒素，仍是未来研究的重要方向。

综上所述，Pm OMVs在免疫应答中表现出多方面的优势。其不仅能够激活B细胞产生特异性抗体，还能通过诱导Th1/Th17细胞的分化，增强宿主的细胞免疫能力。同时，在感染后期，Pm OMVs还能通过Th2和Treg细胞的激活，调节免疫反应，促进组织修复，从而实现对感染的全面控制。这些特性使其成为一种极具潜力的疫苗候选材料，尤其是在应对抗生素耐药性问题方面，具有重要的应用价值。未来的研究应进一步探索Pm OMVs的免疫机制，优化其制备工艺，并评估其在人类和动物中的实际应用效果，以期为新型疫苗的开发提供坚实的理论基础和技术支持。