PLGA纳米颗粒共载丹参多糖与锰离子增强H9N2灭活疫苗免疫原性的机制研究及临床应用潜力

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Poultry Science 3.8

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  针对H9N2禽流感疫苗免疫原性不足的问题,研究人员开发了PLGA封装Mn2+/丹参多糖(SMP)的纳米佐剂系统(MS-PLGA-H9N2)。研究表明该制剂能显著提升鸡只特异性IgG抗体和HI效价,激活CD4+/CD8+T细胞,平衡Th1/Th2反应,并通过cGAS-STING通路增强IFN-β分泌,为新型禽流感疫苗研发提供了创新策略。

  

禽流感病毒H9N2亚型是全球家禽养殖业面临的重大威胁,不仅造成巨大经济损失,更因其易重组特性被WHO列为潜在人畜共患病原。当前商业疫苗主要依赖油佐剂,但存在诱导细胞免疫不足、保护周期短等缺陷。面对这一挑战,河北农业大学的研究团队创新性地将传统中药活性成分与现代纳米技术相结合,开发出具有临床转化潜力的新型疫苗佐剂系统,相关成果发表在《Poultry Science》期刊。

研究采用双乳化法制备了PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)纳米颗粒,共封装灭活H9N2抗原、Mn2+和丹参多糖(SMP)。通过动态光散射、透射电镜表征纳米颗粒特性,使用90只AA肉鸡建立动物模型,设置6个实验组系统评估免疫效果。结合流式细胞术、ELISA、组织病理学及多组学联用技术,全面解析了该纳米佐剂的免疫增强机制。

在疫苗特性方面,MS-PLGA-H9N2呈现219.6±5.10 nm的平均粒径和69.4%的抗原包封率,4℃储存14天保持稳定。动物实验显示,该制剂在第35天仍维持显著高于传统油佐剂的HI效价(8.2 log2),并诱导平衡的Th1/Th2反应:血清IFN-γ(Th1型细胞因子)和IL-6(Th2型细胞因子)分别达到476.5 pg/mL和387.4 pg/mL。流式分析证实其可显著提升外周血CD3+CD4+(28.7%)和CD3+CD8+T细胞(19.3%)比例。

多组学联合分析揭示了关键作用机制:转录组检测到144个上调基因,包括干扰素基因IFNW1和颗粒酶GZMA;蛋白组发现568个差异表达蛋白。GO分析显示"免疫应答"、"防御反应"等通路显著富集,KEGG分析提示ABC转运体和细胞因子-受体相互作用通路被激活。特别值得注意的是,Mn2+通过激活cGAS-STING通路使IFN-β分泌量提升2.1倍,这解释了其增强抗病毒能力的分子基础。

安全性评估显示,接种组鸡只的AST、ALT等肝肾功能指标与对照组无显著差异,脾脏、法氏囊等免疫器官未见病理损伤。组织学观察发现实验组脾小体体积增大,动脉周围淋巴鞘增宽,表明淋巴细胞增殖活跃。与商业油佐剂相比,MS-PLGA-H9N2组鸡只在试验后期(35天)体重增加更显著,提示其具有改善生产性能的潜在优势。

这项研究首次将植物多糖、金属离子和纳米载体技术整合应用于禽流感疫苗开发,突破了传统佐剂难以兼顾体液与细胞免疫的瓶颈。其创新价值体现在三个方面:一是PLGA缓释特性解决了SMP半衰期短的问题;二是Mn2+激活先天免疫通路弥补了灭活疫苗的固有缺陷;三是多组学方法为佐剂机制研究提供了新范式。鉴于H9N2在禽类中的广泛流行及其作为"基因供体"的公共卫生风险,该成果不仅对家禽疫病防控具有直接应用价值,也为其他人畜共患病疫苗研发提供了重要参考。未来研究需进一步验证其对异源毒株的交叉保护效果,并探索规模化生产工艺。

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