阑尾切除术削弱BCG疫苗接种对结核分枝杆菌感染的免疫保护效力:基于肠-肺免疫轴调控机制的研究

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Immunobiology 2.3

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  本研究针对阑尾免疫调控功能不明的科学问题,通过建立BALB/c小鼠阑尾切除模型,揭示早期阑尾切除术会减弱BCG疫苗诱导的IFN-γ+ T细胞反应和IgG抗体应答,导致结核分枝杆菌H37Ra感染后肺部病理加重。该发现首次阐明阑尾通过促进肠系膜淋巴结树突状细胞(cDC2)成熟增强Th1免疫,为优化疫苗接种策略提供新依据。

  

在人类漫长的进化历程中,阑尾曾被视为毫无功能的退化器官,甚至被戏称为"肠道里的盲肠"。然而近年研究发现,这个形似蚯蚓的小器官竟是肠道菌群的特殊庇护所,更是免疫球蛋白A(IgA)生产的重要基地。但令人困惑的是,关于阑尾在抗感染免疫中的具体作用,科学界仍存在巨大认知空白。每年全球约进行数百万例阑尾切除术,其中不少患者是青少年,这种普遍的外科干预是否会改变机体对病原体的防御能力?特别是对结核病这种严重威胁公共健康的传染病,阑尾的存在与否是否会影响疫苗的保护效果?这些问题直接关系到临床决策和公共卫生策略的制定。

苏州大学苏州医学院感染与免疫研究所的黄慧荣、徐伟和熊思东团队在《Immunobiology》发表的研究给出了重要答案。研究人员通过精巧的动物实验设计,发现阑尾这个曾被忽视的小器官,竟在抗结核免疫中扮演着关键角色。研究采用4周龄BALB/c小鼠模型,通过手术切除阑尾对应的小鼠盲肠斑块(Cecal patch, CeP),两周恢复后分别进行BCG疫苗接种和结核分枝杆菌H37Ra攻毒实验。主要技术手段包括流式细胞术检测T细胞亚群和树突状细胞(DC)表型、ELISA分析细胞因子分泌、LDH释放实验评估细胞毒性,以及肺部病理组织学分析等。

研究结果部分揭示了一系列重要发现:

3.1 阑尾切除加重结核感染肺部病理

通过比较不同周龄(4/8/12周)小鼠术后恢复情况,确定4周龄为最佳手术时机。阑尾切除组感染7天后肺巨噬细胞(CD11b+F4/80+)数量减少,感染4周后肺部出现更严重的免疫浸润和更高细菌载量(2×107 CFU H37Ra攻毒模型)。

3.2 抗体应答受损

BCG疫苗接种后,阑尾切除组血清IgG和支气管肺泡灌洗液SIgA水平显著降低,IgG亚类由以IgG1/IgG2b为主转变为以IgG2b为主,提示Th1型免疫应答减弱。

3.3 Th1反应减弱

流式分析显示阑尾切除组肺部和脾脏IFN-γ+ CD4+ T细胞比例显著降低(脾脏从1.20%降至0.39%),但Th17反应无显著变化。

3.4 Th2偏移现象

脾细胞培养上清中,阑尾切除组IFN-γ和TNF-α水平降低,而IL-4和IL-10水平升高,呈现Th2型免疫偏移特征。

3.5 细胞增殖与毒性下降

EdU掺入实验显示阑尾切除组脾细胞增殖能力减弱,LDH释放实验表明对H37Ra脉冲SP2/0靶细胞的杀伤活性从39.7%降至15.8%。

3.6 疫苗保护效力降低

攻毒实验证实,阑尾切除使BCG疫苗对肺部病理的保护作用减弱,肺脾细菌载量较假手术组显著增加。

3.7 关键机制解析

4周龄阑尾切除显著减少肠系膜淋巴结(MLN)中CD86+ cDC2比例,而BCG免疫可诱导正常阑尾中CD86+ DC增加2倍,证实阑尾通过促进DC成熟增强系统性免疫应答。

这项研究首次系统阐明了阑尾在抗结核免疫中的调控作用。阑尾作为肠道免疫的特殊"训练营",其富含的树突状细胞能"教育"免疫系统产生更强的Th1反应和抗体应答。当这个"训练营"被切除后,机体对BCG疫苗的反应能力明显下降,导致对结核分枝杆菌的防御能力减弱。这一发现不仅为阑尾的免疫功能提供了新认知,更对临床实践具有重要指导意义:对于结核病高发地区的青少年,阑尾切除术需更加谨慎;同时提示通过调节肠道免疫可能增强疫苗效果。研究创新性地将阑尾功能研究与结核疫苗保护机制相结合,为感染免疫学领域开辟了新的研究方向。

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