明矾疫苗中DNA酶的作用机制研究

  不溶性铝盐(明矾)被用于制作疫苗佐剂已有80多年的历史,然而,明矾本身引发免疫保护效应的机制仍然不清楚。

  此前研究发现,小鼠肌肉注射明矾之后,明矾颗粒能够被染色质吸附,因而,接种部位释放的染色质可能参与了明矾引发的免疫反应。

  另外,一些研究也表明与明矾结合的DNA能够引发宿主的炎性反应,从而介导CD4 T细胞的激活以及抗体的产生。然而,CD8 T细胞的激活却没有明显影响。

  为了探究明矾佐剂对CD4 T细胞以及CD8 T细胞的不同影响,来自科罗拉多大学的Philippa Marrack课题组进行了深入研究,相关结果发表在近一期的《Journal of Immunology》杂志上。

  首先,作者为了验证此前的研究,利用明矾与OVA-NP 抗原对小鼠进行肌肉接种。

  结果显示:在有DNA酶的情况下,OVA-NP与明矾的联合刺激引发的CD4 T细胞反应降低了将近4倍,然而CD8 T细胞的反应却没有明显影响。

  为了拓展上述研究,作者将疫苗中的明矾用LPS代替,令人惊奇的是:LPS与OVA-NP刺激引发的CD4 T细胞反应同样会受到DNA酶的影响,由于LPS已知并不会与宿主的DNA发生反应,因此,作者认为疫苗中的DNA酶应该以某种意想不到的方式发挥着免疫调节作用。

  另外,作者也发现如果用完整的NP代替OVA-NP作为疫苗中的抗原成分的话,其产生的免疫反应就不会受到DNA酶的影响。

  进一步,逝通过生化的手段,发现在购买的商品化DNA酶中存在一定量的蛋白酶杂质。这部分蛋白酶能够一定程度上抑制DNA酶的活性。

  作者通过使用苯甲磺酰氟(PMSF)抑制DNA酶中这部分蛋白酶的活性,之后在制备疫苗佐剂对小鼠接种,结果显示,这一处理能够部分恢复DNA酶对CD4 T细胞的抑制作用。这一结果说明DNA酶中的蛋白酶组分参与抑制了由抗原引发的CD4 T细胞激活反应。

  然而,当蛋白酶的效应被排除之后,作者仍然会看到DNA酶抑制CD4 T细胞激活的现象,通过酶活抑制试验,作者证明上述抑制效应不依赖于其DNA酶的活性。

  STING蛋白是胞内识别胞浆中DNA的元件,也是明矾刺激的下游信号分子。

  通过比较野生型小鼠与STING突变体小鼠对明矾疫苗接种后的反应,作者发现突变体小鼠在DNA酶是否存在的情况下都会产生相当的CD4效应T细胞。以上结果表明STING参与了DNA酶引发的免疫抑制效应。

  作者的研究到此已经结束,对于其中的具体机制还需要更进一步的研究。

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