科研前沿:细胞因子作为新型佐剂,提升兽用疫苗效力的创新策略
科研前沿:细胞因子作为新型佐剂,提升兽用疫苗效力的创新策略
疫苗接种是防控动物传染病最有效的手段之一,而佐剂在增强疫苗免疫效力,尤其是灭活疫苗和亚单位疫苗的效力方面,扮演着不可或缺的角色。传统佐剂(如氢氧化铝、油乳剂)虽广泛应用,但常伴随关节痛、肌肉不适等副作用。因此,开发更安全有效的新型佐剂需求迫切。一篇于2025年10月发表在《Frontiers in Immunology》的综述文章系统总结了细胞因子作为兽用疫苗佐剂的研究进展与应用潜力,为开发更高效、安全的下一代动物疫苗指明了方向。
综述内容
细胞因子:高效、安全的天然佐剂候选者
细胞因子是由免疫原、丝裂原等刺激产生的一类可溶性蛋白,通过与特定受体结合,精密调控先天性与适应性免疫、造血、细胞生长等多种生物学过程。与来源于外部的传统佐剂相比,细胞因子源自动物自身,具有效率高、安全性好、物种特异性明确等优势,能最大程度降低残留和不良反应风险。
主要细胞因子佐剂的研究进展
该综述重点梳理了几类在兽用疫苗中展现出巨大潜力的细胞因子:
1.白细胞介素:不同类型的IL可针对性增强免疫应答。
IL-1β:与猪繁殖与呼吸综合征病毒疫苗联用,能诱导强烈的T细胞免疫,提升干扰素-γ和IL-4水平及血清抗体浓度,同时增强细胞与体液免疫。
IL-2:封装于纳米脂质体的重组IL-2能显著提高口蹄疫病毒特异性抗体水平,并延长免疫刺激时间。
IL-4:重组新城疫病毒表达鸡IL-4可减轻接种鸡的器官损伤和病毒排出,显示出抗病毒和保护性佐剂效应。
IL-12:作为DNA疫苗佐剂,能显著增强鸡对新城疫病毒的免疫应答,提高中和抗体水平、减少病毒排放,并提供完全保护。
IL-15:用作口蹄疫灭活疫苗佐剂,可将豚鼠的中和抗体水平维持长达六个月,并增强Th1和Th2免疫应答。
IL-18:作为DNA疫苗佐剂,可诱导更高的抗体滴度和更强的细胞毒性T淋巴细胞反应,弥补灭活疫苗细胞免疫不足的缺陷。
2.干扰素:在激活宿主免疫应答中起关键作用。
I型IFN(如IFN-α):与灭活流感疫苗联用,可上调多种免疫调节细胞因子表达,诱导强烈的黏膜先天免疫反应并提升抗体水平。
II型IFN(IFN-γ):作为亚单位疫苗佐剂,能增加细胞因子产生和抗体水平,提升疫苗保护效力。例如,与猪GM-CSF的融合蛋白可显著提高猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗的中和抗体滴度,加速病毒清除。
III型IFN(IFN-λ):在PRRSDNA疫苗中表达,可上调血清抗体并激活STAT信号通路,增强免疫保护效果。
3.趋化因子:通过精准招募免疫细胞发挥作用。
CCL28:作为流感病毒样颗粒疫苗佐剂,能引发全身性黏膜免疫应答,显著增强宿主对异源病毒的交叉保护效力,并产生长效抗体。
4.集落刺激因子:
GM-CSF:作为连接先天与获得性免疫的桥梁,与猪圆环病毒疫苗联用可显著提高特异性抗体水平,刺激T细胞增殖,上调炎症因子转录,显示出强大的佐剂潜力。
前景与挑战
该综述指出,利用细胞因子作为佐剂不仅能显著提升疫苗效力,还能保障畜禽产品食品安全,对支撑畜牧业可持续发展至关重要。多种细胞因子联合使用或与纳米材料结合,是未来佐剂研发的重要方向,有望优化释放特性、提高生物利用度。
然而,迄今为止尚未有商品化的细胞因子兽用疫苗佐剂上市。面对动物疾病的频繁发生,未来研究需持续改进疫苗与佐剂,在确保安全、控制成本的同时,为新发突发病原的挑战提供全新解决方案,最终提升动物健康水平与畜牧业效益。
结论
细胞因子凭借其天然的生物相容性和精准的免疫调节功能,已成为创新兽用疫苗佐剂研发的核心方向。随着对其作用机制更深入的理解及递送技术的不断革新,细胞因子佐剂有望引领兽用疫苗进入更高效、更安全的新时代。
参考来源:
DOI:10.3389/fimmu.2025.1643855
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