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COVID-19疫苗类型调控引流淋巴结基质细胞重编程
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月16日 来源:Science Immunology 16.3
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本研究首次揭示不同COVID-19疫苗(mRNA-LNP/腺病毒载体/蛋白亚基)通过差异转染引流淋巴结(dLN)基质细胞(LECs/FRCs),诱导早期S蛋白表达和特异性转录组重编程,进而调控抗原提呈、趋化因子梯度形成和嗜酸性粒细胞迁移等关键免疫应答环节,为疫苗设计提供全新基质靶向策略。
在COVID-19疫苗大规模接种的背景下,疫苗诱导的免疫应答机制研究多集中于适应性免疫细胞,而作为免疫微环境关键组成成分的淋巴结基质细胞(stromal cells)如何响应不同疫苗类型仍属未知领域。引流淋巴结(draining lymph nodes, dLNs)中的淋巴管内皮细胞(LECs)、成纤维网状细胞(FRCs)等基质细胞群体,不仅构成免疫细胞迁移的物理支架,更通过抗原捕获、趋化因子分泌等主动参与免疫调控。理解不同疫苗技术路线对基质细胞的差异化影响,对优化疫苗设计具有重要指导意义。
芬兰图尔库大学(University of Turku)的研究团队在《Science Immunology》发表创新性研究,通过多模态生物成像、单细胞转录组学和功能实验,系统比较了mRNA-LNP(Spikevax/Comirnaty)、腺病毒载体(Vaxzevria)和蛋白亚基(Nuvaxovid)三类COVID-19疫苗对dLN基质细胞的重编程作用。研究采用临床批准疫苗制剂,通过肌肉注射建立小鼠模型,在接种后2-30小时时间窗内,运用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、荧光原位杂交(FISH)、三维共聚焦成像等技术,结合功能实验(抗原清除、导管填充、DC迁移等),揭示了疫苗类型特异的基质应答模式。
研究首先发现基因疫苗(mRNA/腺病毒)可快速转染特定基质细胞:在接种后6小时内,mRNA疫苗在31-48%的LECs中检测到spike mRNA表达,且SCS floor LECs转染效率最高(Spikevax达75%),而腺病毒疫苗转染率较低。蛋白疫苗则主要引起嗜酸性粒细胞浸润。通过scRNA-seq分析发现,三类疫苗诱导520-805个差异表达基因(DEGs),其中仅18.3%为共有应答,而蛋白疫苗产生最多独特DEGs。功能研究表明,mRNA-LNP疫苗显著下调清道夫受体MARCO/MRC1表达,使甘露糖化右旋糖酐结合降低93%;同时通过VE-cadherin上调和claudin下调,改变LEC连接结构,导致抗CD45抗体经转胞作用进入实质的效率下降50%。值得注意的是,所有疫苗均抑制ACKR4表达,但mRNA疫苗特异性诱导CCL19等趋化因子产生,而蛋白疫苗引发CCL11介导的嗜酸性粒细胞跨囊迁移,通过抗CCR3抗体处理证实该过程直接导致基质胶原结构重塑。
该研究的突破性发现在于:首次证实临床疫苗可直接转染dLN基质细胞并诱导类型特异的转录重编程;揭示"基质关闭"现象(stromal shutdown)——疫苗接种早期通过抑制抗原过滤通路(transcytosis/conduit)可能协同淋巴细胞滞留效应;阐明蛋白疫苗独特的嗜酸性粒细胞-基质互作机制。这些发现不仅拓展了对疫苗免疫应答机制的认识,更提示通过调控基质细胞功能可成为新型疫苗设计的潜在靶点。特别是mRNA-LNP疫苗对LEC的高效转染特性,为开发靶向淋巴系统的基因递送策略提供了理论依据。研究采用的CNA-35胶原探针等创新技术,也为基质研究提供了重要工具。未来研究可进一步探索不同疫苗基质应答与免疫保护效力的关联,以及基质靶向干预对疫苗效果的调控作用。
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