综述:纳米材料在兽用疫苗中的应用:机制与前景

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:Research 8.3

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了纳米材料(如VLPs、LNPs、MOFs等)作为新型佐剂在兽用疫苗中的多重优势,包括增强抗原免疫原性、实现多价展示、优化接种途径(口服/鼻饲/浸泡),并通过靶向淋巴结(LNs)和激活抗原呈递细胞(APCs)调控TH1/TH2免疫应答,为应对口蹄疫(FMD)、猪流行性腹泻(PED)等动物疫病提供创新解决方案。

  

纳米材料在兽用疫苗中的革命性应用

摘要

传统兽用疫苗存在免疫原性弱、需多次接种等局限,而纳米材料凭借其尺寸效应(1-100 nm)和可修饰性,成为突破瓶颈的关键。例如,自组装蛋白纳米颗粒(SAPNs)可高密度展示抗原表位,模拟病毒结构激活B细胞;脂质纳米颗粒(LNPs)保护mRNA疫苗免受降解,并通过“质子海绵效应”促进内体逃逸。

纳米材料的核心优势

增强免疫原性:病毒样颗粒(VLPs)通过重复抗原排列激活Toll样受体(TLRs)通路,诱导IgG2c和CD8+ T细胞应答。金属有机框架(MOFs)如ZIF-8在pH响应下缓释抗原,延长免疫刺激时间。
多样化接种途径:壳聚糖(CS)纳米颗粒穿透肠黏膜,实现口服疫苗接种;电荷辅助稳定脂质体(CAS-LNP)经鼻吸入靶向肺部,激发呼吸道sIgA抗体。
精准调控免疫:聚乙烯亚胺(PEI)修饰的纳米颗粒通过MyD88依赖途径促进DC成熟,偏向TH1反应;而棒状聚苯乙烯颗粒则倾向诱导TH2应答。

材料创新与疾病应用

抗病毒疫苗

  • 口蹄疫:仿生DC膜包裹PLGA纳米颗粒(Biom@DC)搭载IL-2,显著降低调节性T细胞比例,提升保护率至85.6%。
  • 非洲猪瘟:铁蛋白自组装纳米颗粒(TEP-Spy-NPs)展示多表位,抗体持续231天,且无需冷链运输。

抗菌疫苗

  • 胞外囊泡(OMVs)联合聚乙二醇化多糖(pRL)靶向淋巴结,激活TH17通路,减少支气管败血波氏杆菌肺部定植。
  • 聚多巴胺涂层PLGA模拟病原体特性,通过CpG激活TLR9,提升黏膜IgA对抗副结核分枝杆菌(MAP)。

挑战与展望

尽管纳米佐剂前景广阔,但安全性(如PEI的细胞毒性)、规模化生产(如外泌体低产率)和成本控制仍需突破。未来可通过虚拟材料库筛选最优组合,结合冷冻干燥技术(如薄膜冻干法)解决冷链依赖,推动兽用疫苗进入“一针长效”时代。

(注:全文严格依据原文数据,未新增结论;专业术语均标注英文缩写,如TH1为辅助T细胞1型,sIgA为分泌型IgA。)

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号