人淋巴结体外功能模型揭示疫苗佐剂激活先天淋巴细胞与基质的免疫调控机制

本研究通过建立人淋巴结体外切片培养模型，首次系统解析了含TLR4激动剂和QS-21皂苷的LMQ佐剂在完整淋巴组织中的免疫激活机制。研究发现单核/巨噬细胞(Mon./Mac.)通过TLR4-NLRP3炎症小体直接激活，先天淋巴细胞(ILCs)通过细胞因子间接活化，基质细胞(NHSCs)主导中性粒细胞招募，为疫苗佐剂设计提供了新靶点。

　　

免疫学研究长期面临动物模型与人类免疫应答差异显著的挑战，尤其在疫苗佐剂作用机制研究领域。目前AS01等临床常用佐剂的作用机制多源于小鼠实验，而人类次级淋巴组织特别是淋巴结(LN)的微环境复杂性难以通过传统2D培养或动物模型完全模拟。这一认知缺口严重制约了疫苗设计的精准性。针对这一瓶颈问题，牛津大学Kennedy风湿病研究院的Joannah R. Fergusson团队创新性地建立了人淋巴结体外切片培养系统，相关成果发表于《Cell Reports》。

研究采用临床胆囊切除术获取的健康人淋巴结，通过300μm厚度的全器官切片培养技术，结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和多重荧光成像等关键技术。主要技术路线包括：1）优化淋巴结切片培养体系保持组织结构完整性；2）应用类AS01佐剂LMQ（含TLR4激动剂3D6AP和QS-21）刺激；3）通过流式细胞术和细胞因子检测分析免疫应答；4）采用TLR4抑制剂TAK242和NLRP3抑制剂MCC950进行通路验证。

研究结果首先证实了切片培养系统的可靠性。通过对比完整淋巴结和培养切片的单细胞转录组，发现主要细胞群体（包括先天淋巴细胞ILCs、单核/巨噬细胞、树突状细胞和基质细胞）的基因表达谱高度一致（相关系数r>0.8）。

多重成像显示切片完整保留了B细胞滤泡(CD20+)、T细胞区(CD3+)和淋巴窦(LYVE1+)等关键结构。

在佐剂应答机制方面，研究揭示了三级级联反应：1）直接激活：单核/巨噬细胞通过TLR4和NLRP3炎症小体直接响应LMQ，分泌IL-1β（依赖TLR4信号）和IL-18（不依赖TLR4）；2）间接激活：NK细胞（CD16^low亚群）通过IL-18等细胞因子被激活，产生IFN-γ作用于邻近B细胞；3）基质调控：淋巴管内皮细胞(LECs)和滤泡树突细胞(FDCs)高表达TLR4，通过分泌CXCL8等趋化因子招募中性粒细胞。空间分析显示NK细胞簇与B细胞在30μm范围内存在密切接触，为细胞间通讯提供了形态学证据。

该研究首次在人类淋巴组织中系统描绘了疫苗佐剂的时空激活网络，有三个突破性发现：1）明确了ILCs（特别是IL-22+ ILC3s）在连接先天与适应性免疫中的枢纽作用；2）揭示了基质细胞通过TLR4直接感知佐剂的新功能；3）发现了人类特有的CXCL8信号通路（小鼠缺乏直系同源物）。这些发现为改进疫苗设计提供了多重靶点：通过调控IL-1β/IL-18-NK-IFN-γ轴增强B细胞应答，或通过基质细胞靶向优化免疫细胞招募。

研究建立的淋巴结切片平台具有重要转化价值：1）保留供体个体差异，可用于个性化疫苗应答预测；2）支持多种扰动实验（如通路抑制剂）；3）适用于研究癌症、自身免疫病等淋巴组织相关疾病。作者建议未来可整合抗原刺激以模拟完整疫苗接种过程，并优化培养条件延长切片存活时间以观察后期适应性免疫应答。该模型为人类免疫研究提供了前所未有的组织水平分析工具，将加速从基础发现到临床应用的转化进程。