研究背景

疫苗接种是预防和控制传染病的核心手段，尤其对于灭活疫苗和亚单位疫苗而言，佐剂对于激发足够强度的免疫应答至关重要。目前商业化疫苗中最常用的佐剂是铝盐（如氢氧化铝），虽然安全记录良好，但其免疫增强模式较为单一，对某些病原体效果有限。弗氏不完全佐剂等水包油乳剂佐剂虽能诱发强免疫反应，但因其可能引起局部炎症等不良反应，在人体疫苗中的应用受到严格限制。因此，开发新型、安全、高效且易于调控的佐剂体系是疫苗学领域的重要方向。

在此背景下，天然产物因其来源广泛、生物相容性好和多重生物活性而受到青睐。Minthostachys verticillata（peperina）是南美洲的一种药用植物，其精油已被前期研究证实具有显著的免疫调节与佐剂活性。然而，精油固有的挥发性、疏水性及不稳定性限制了其直接应用。纳米技术，特别是纳米乳剂，为解决这一问题提供了方案。纳米乳剂能提高包封成分的稳定性、促进抗原递呈，并可通过调节粒径和表面性质来增强免疫刺激效果。

另一方面，维持纳米乳剂稳定性的关键成分——表面活性剂，目前仍以化学合成类（如Tween系列）为主。虽然安全，但寻找更具生物活性、可降解的天然替代品是绿色制药的发展趋势。生物表面活性剂，如由枯草芽孢杆菌产生的脂肽类物质surfactin，不仅具有卓越的乳化性能，还具有抗菌、抗炎和免疫调节等多重生物学功能，使其成为构建多功能纳米佐剂系统的理想材料。

主要结论与讨论

1.成功构建了以surfactin为关键稳定剂的高效纳米乳剂佐剂系统。本研究通过对多种配方的筛选，确定了最优纳米乳剂配方NE4（含20% M. verticillata精油、1% surfactin和1% Tween® 80）。该配方具有理想的物理化学特性：平均粒径为143 nm，多分散指数为0.21，表明体系均一稳定。透射电镜观察显示粒子呈规则球形且分散均匀（图1）。体外细胞毒性实验证实，NE4在低于750 µg/mL时未影响细胞活力，但在750和1000 µg/mL时显示出显著毒性（图2）。这些特性为其作为疫苗递送系统奠定了基础。

图1 N4的透射电镜分析

图2 N4的细胞毒性

2.NE4显著增强了ETEC灭活疫苗的体液免疫应答，效果与传统强佐剂相当。动物实验表明，与单独使用灭活ETEC抗原或抗原加游离精油相比，NE4佐剂疫苗能诱导产生显著更高水平的抗原特异性IgG抗体（p < 0.001）（图3）。重要的是，其诱导的抗体水平与使用弗氏不完全佐剂的阳性对照组无统计学差异，证明了NE4具有与传统强效佐剂相媲美的免疫增强能力。

图3 抗ETEC抗体诱导

3. NE4诱导的功能性抗体具有优越的调理吞噬活性，提示其潜在保护效力。本研究通过调理吞噬杀伤试验进一步评估了所产生抗体的质量。结果显示，NE4组产生的抗体在高达1:1000的血清稀释度下仍能有效介导中性粒细胞杀伤ETEC，其杀菌效果（降低70-80%的细菌存活率）甚至略优于弗氏不完全佐剂组和游离精油组（图4）。这表明NE4不仅能提高抗体“量”，更能改善抗体“质”，诱导出具有更强效应功能的保护性抗体。

图4 抗体的调理吞噬活性

展望

本研究为开发基于天然精油和生物表面活性剂的新型、安全、高效的疫苗佐剂系统提供了重要实验依据。NE4 配方在兽医疫苗领域展现出良好的应用前景。未来研究可进一步探索其在不同抗原和动物模型中的普适性，评估其长期安全性，并深入阐明其增强免疫应答的细胞与分子机制（如抗原提呈、细胞因子分泌等），以推动其向临床应用的转化。

https://doi.org/10.1016/j.jddst.2025.107929