锰离子负载羧甲基壳聚糖纳米佐剂：高效增强伪狂犬病灭活疫苗性能的多功能解决方案

为解决传统佐剂（如Alhydrogel和水包油乳液）在疫苗中诱导免疫反应不足和细胞免疫应答差的问题，研究人员开发了Mn2+负载羧甲基壳聚糖纳米颗粒（CMS）作为新型纳米佐剂。该佐剂通过缓释抗原、增强树突细胞（DCs）摄取与呈递以及激活cGAS-STING通路，显著提升伪狂犬病毒（PRV）灭活疫苗的体液与细胞免疫应答，在小鼠攻毒实验中保护率达90%，优于商用佐剂，为疫苗研发提供了安全高效的新策略。

　　

伪狂犬病（Pseudorabies, PR）是由伪狂犬病毒（PRV）引起的高度传染性疾病，给全球养猪业造成巨大经济损失。尽管疫苗接种是防控PR的主要手段，但传统佐剂如铝佐剂（Alum）难以有效激发Th1型免疫和细胞毒性T淋巴细胞（CTL）应答，限制了病毒疫苗的效果。此外，可溶性锰盐（Mn²⁺）虽能通过激活cGAS-STING通路增强免疫，但存在神经毒性风险。如何开发兼具安全性与高效性的新型佐剂，成为疫苗领域的关键挑战。

针对这一问题，西南大学的研究团队设计了一种锰离子负载羧甲基壳聚糖纳米颗粒（CMS），并将其作为PRV灭活疫苗的佐剂。该研究通过系统评价CMS的生物相容性、免疫增强机制及保护效力，发现CMS能通过三重作用显著提升疫苗性能：1）注射部位抗原缓释；2）促进树突细胞（DCs）抗原摄取与呈递；3）Mn²⁺激活cGAS-STING通路诱导I型干扰素（IFN）分泌和DCs成熟。相关成果发表在《International Journal of Biological Macromolecules》上。

关键技术方法
研究采用动态光散射（DLS）和X射线光电子能谱（XPS）表征纳米颗粒理化性质；通过电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）定量Mn²⁺负载量；利用小鼠模型评估体液免疫（IgG抗体及亚型检测）和细胞免疫（Th1/Th2细胞因子、T细胞亚群分析）；通过野生型PRV攻毒实验验证保护率。

研究结果

1. 材料表征：CMS纳米颗粒粒径约200 nm，Mn²⁺负载量为0.06 mg/mg，XPS证实Mn²⁺成功结合。
2. 生物相容性：体外细胞实验和体内小鼠实验均显示CMS无显著毒性。
3. 免疫增强效应：CMS组血清IgG抗体滴度、IgG2a/IgG1比值（Th1免疫标志）及IFN-γ、IL-4等细胞因子水平显著高于Alum和201佐剂组。流式细胞术显示CMS促进DCs成熟（CD80⁺/CD86⁺细胞比例增加）和CD4⁺/CD8⁺ T细胞活化。
4. 攻毒保护：CMS佐剂疫苗组小鼠存活率达90%，远高于Alum组（40%）和201佐剂组（80%）。

结论与意义
该研究成功开发了一种基于天然多糖的纳米佐剂CMS，其通过协同抗原递送与免疫激活机制，解决了传统佐剂在病毒疫苗中Th1/CTL应答不足的瓶颈。CMS的廉价、可规模化制备特性为其商业化应用奠定基础，也为其他疫苗（如新冠、流感）的佐剂设计提供了新思路。研究首次将Mn²⁺的免疫调节功能与壳聚糖的载体优势结合，为抗感染疫苗研发提供了创新技术路径。