疫苗是公共卫生领域最伟大的成就之一,每年可预防 数百万 儿童疾病和死亡病例。然而,许多疫苗的功效在地理 和社会经济 不同地区的婴儿之间可能存在很大差异 。
有研究发现,肠道微生物 组 组成的差异已成为解释免疫结果差异 的主要因素之一。
在本篇文章中,谷禾总结了各位学者的研究。关于肠道微生物群对生命早期免疫 的影响,重点关注微生物群中具有促进健康 和免疫调节 特性的两个重要成员:双歧杆菌 和拟杆菌 。
此外还罗列了一些具有免疫刺激特性 的微生物产物、与宿主的相互作用 以及它们对婴儿疫苗反应 和功效 的影响。
通过本文,可以让大家更好地 了解肠道微生物对免疫接 种的影响,让人们更有针对性 地选择免疫接种,更好地保护 我们的健康。
本文出现的专业名词
疫苗 是指用各类病原微生物制作的用于预防接种 的生物制品。其中用细菌或螺旋体制作的疫苗亦称为菌苗 。疫苗分为活疫苗和死疫苗两种。
常用的疫苗:常用的活疫苗 有卡介苗,脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗、鼠疫菌苗等;常用的死疫苗 有百日咳菌苗、伤寒菌苗、流脑菌苗、霍乱菌苗等。
免疫球蛋白(Ig) ——指具有抗体活性 或化学结构,与抗体分子相似的球蛋白
辅助T细胞(Th细胞) 在免疫反应 中扮演中间过程 的角色:它可以增生 扩散 来激活 其它类型的产生直接免疫反应的免疫细胞
调节性T细胞(Tregs) 是维持机体免疫耐受 的重要因素之一,通过主动调节 的方式抑制 存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞的活化与增殖 ,从而调节 机体的免疫力
G蛋白偶联受体(GPCRs) 是一大类膜蛋白受体 的统称
Toll样受体(TLR) 是参与非特异性免疫 (天然免疫)的一类重要蛋白质分子 ,表达在巨噬细胞、树突状细胞和上皮细胞表面 ,可识别 多种类型的病原体相关分子模式 或损伤相关分子模式
01
肠道微生物与免疫接种
胃肠道微生物
人类胃肠道微生物群由细菌、病毒、古生菌和真菌组成的复杂群落,其组成 沿胃肠道长度变化 。
微生物定植在出生时开始,并在整个生命过程中不断变化 ,生命的前1000天是生态系统结构最脆弱 和最不稳定 的时期。
✦胃肠道微生物对健康至关重要
胃肠道微生物群有助于粘膜 和全身免疫系统 的成熟,抵抗 病原体定植,消化 膳食成分,并提供微 量营养素。
胃肠道微生物群的结构 和功能紊乱 与各种疾病有关 ,包括代谢紊乱、神经退行性疾病,过敏,自身免疫性疾病,和癌症。
值得注意的是,影响微生物组的因素与影响疫苗免疫反应的因素相似 ,强调了免疫 与胃肠道微生物群之间的相互关系 。
生命早期微生物特征
在生命早期,影响 胃肠道微生物群发育的其他因素是分娩方式 ,早产,营养 (母乳与配方奶),早期使用抗生素或益生菌和卫生 等。
✦分娩方式对早期微生物群的影响
在出生期间和出生后,婴儿会接触到促进 免疫系统成熟的环境抗原 和微生物 ,其性质取决于分娩方式 。
●阴道分娩
阴道分娩的婴儿暴露于母体阴道和粪便微生物群中,导致微生物分布以埃希氏菌 、乳酸杆菌 、拟杆菌 和双歧杆菌 为主。
●剖宫产分娩
相比之下,剖宫产分娩的新生儿与母体皮肤和医院微生物的接触更多 ,并且经常被链球菌 、葡萄球菌 和肠球菌 定植。
✦早期用抗生素对免疫系统发育有负面影响
早期使用抗生素治疗会对这种最初的定植和随后的免疫系统 发育产生负面影响 。这些早期生活障碍会在短期内导致感染风险增加。 从长远来看,与免疫和代谢相关疾病(如特应性)的风险增加 有关。
因此,在正确的时间由正确的微生物定殖 对于有效建立免疫防御 和稳态至关重要。
✦母乳喂养对肠道微生物群有益处
母乳喂养提供了抗菌肽 、母体抗体 和先天免疫因 子 ,它们促进 了对新生婴儿的被动保护,并提供了塑造婴儿微生物群的关键膳食成分 。
人乳寡糖可增强 双歧杆菌的定殖和持久性(占总微生物群落的80%),这在以配方奶喂养的婴儿中不太明显(5-30%)。
人乳寡糖(HMOs)是人类母乳中仅次于乳糖和脂肪的第三 大固体成分,有助于预防 人类细胞、组织和小鼠中的链球菌感染。
人乳寡糖的微生物代谢导致 短链脂肪酸的产生,短链脂肪酸被与膜结合的特定G蛋白偶联受体识别,由免疫细胞在全身 和胃肠道 中表达,是关键用于发展免疫耐受性。母乳还直接通过母乳微生物组引入微生物 ,从而进一步播种婴儿肠道。
断奶和从母乳或以配方食品为基础的营养过渡到固体食物推动 了胃肠道微生物群 的重大变化,双歧杆菌 种类减少 ,并引入 了瘤胃球菌、阿克曼氏菌和普雷沃氏菌。
胃肠道微生物组对疫苗免疫的影响
✦疫苗效果存在差异
许多许可疫苗的功效 在人群之间存在差异 ,在某些情况下,转化为几乎没有效果。
许多内在因素导致 疫苗反应的这种变异性 ,包括年龄 、遗传 (占受者之间变异的 20-40%)、贫血和性别 。
此外,广泛的外部因素 会极大地影响 疫苗接种结果,包括疫苗成分 和免疫方案 ,预先接触病原体和慢性炎症,暴露于母体抗体,营养状况和地理位置等。
✦肠道微生物有助于促进免疫
人们越来越认识到婴儿胃肠道微生物群在疫苗免疫 中的作用。胃肠道微生物群已被证明可通过多种机制促进 对疫苗的体液 和细胞免疫 反应的有效刺激。
肠道微生物群的免疫调节
Jordan A,et al.Lancet Microbe.2022
微生物群刺激对于产生免疫球蛋白 (IgA) 的B细胞 的发育和成熟 、通过促进IgA类别转换的记忆浆细胞 以及生发中心的发育至关重要 。此外,通过介导浆细胞样树突状细胞产生I型干扰素,微生物群增强 了抗原特异性T细胞反应。
肠道微生物群和免疫系统之间的共生关系 ,以及遗传和环境影响,可以解释个体对疫苗的免疫反应的可变性 。
抗生素引起的新生小鼠微生物组紊乱 ,以及使用免疫缺陷的无菌幼崽,导致 对不同佐剂和减毒活疫苗的体液反应受损,其特征是Th1和Th17反应降低 ,IgG和IgM生产。
注:辅助性T细胞1(Th1)主要为对抗细胞内细菌及原虫 的免疫反应 。
辅助性T细胞17(Th17)是一种新发现的能够分泌白介素17的T细胞亚群。
IgG是免疫球蛋白G,是免疫球蛋白中的一种,来源于浆细胞 ,具有抗病毒 、抗菌 和免疫调节 的功能。
IgM是免疫球蛋白M,由于B淋巴细胞在抗原如病毒或细菌等病原微生物等的刺激下转化为浆细胞,产生能与相应抗原发生特异性结合的抗体 ,而形成免疫球蛋白 。
值得注意的是,在通过施用特定的鞭毛大肠杆菌菌株或粪便微生物群转移来恢复微生物群 后,这种损害是可逆的 。
某些细菌科、属和物种的丰度 与人类对疫苗的免疫 反应差异 有关,无论是正面的还是负面的。
// 不同地区间的研究
对来自加纳、巴基斯坦、孟加拉国和荷兰的接种轮状病毒疫苗 的有反应和无反应儿童的微生物谱 比较研究表明,与同一队列的无应答者相比,来自不同低收入和中等收入国家的应答者的微生物群组成与荷兰婴儿微生物群更为相似 (即梭菌群XI和变形菌的丰度更高,拟杆菌门的数量更低)。
小结
由于胃肠道微生物组在激活 和抑制 免疫反应以及随后对疫苗免疫的影响方面具有多因素作用 ,因此研究不同的微生物群调节干预 措施以最大限度地提高疫苗效力 。
02
调节肠道微生物增强免疫保护的方式
益生元、益生菌和抗生素
益生元——指一些不被宿主消化吸收却能够选择性地促进 体内有益菌的代谢和增殖,从而改善宿主健康 的有机物质 。
益生菌——通过定殖在人体内,改变 宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的 活性微生物 。
✦益生元和益生菌对疫苗免疫有积极作用
对小鼠接种流感和霍乱疫苗的研究报告表明,不同的益生元与疫苗接种后的全身免疫反应 之间存在正相关 ,与双歧杆菌 和乳酸杆菌的 丰度增加 以及短链脂肪酸的产生有关 。
已经研究了它们对疫苗接种反应的影响。系统评价总结了26项使用益生菌对人类进行干预研究的结果,以提高 17种不同疫苗的功效,其中一半的研究显示出积极的 结果。
婴幼儿使用益生菌效果更好
与成人相比,在新生儿和幼儿(0-16 周龄)中使用益生菌乳酸杆菌 和双歧杆菌 菌株的试验显示成功率更高 ,接种流感、白喉、轮状病毒和脊髓灰质炎疫苗后对体液免疫 的影响最大 。
然而,不同研究(包括使用的细菌菌株)的设计缺乏一致性 ,因此难以得出可靠的结论。
✦抗生素对疫苗的影响暂不明确
抗生素——指由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体 或其他活性的一类次级代谢产物,能干扰 其他生活细胞发育功能的化学物质。
人体研究调查了抗生素介导的微生物耗竭 对流感、脊髓灰质炎、轮状病毒、破伤风和卡介苗免疫反应的影响。没有观察到 疫苗免疫原性改善或显著降低,这与抗生素使用、微生物群紊乱 和免疫介导疾病的增加有关。
总之,某些细菌种类与婴儿疫苗应答者的体液或细胞免疫呈正相关 或直接诱导增强 。双歧杆菌是增强 疫苗接种反应的良好候选者,也是健康早期肠道微生物群的关键成员 。
其他可以刺激先天 和适应性免疫 反应的核心肠道微生物群成员,如拟杆菌 属,也正在成为疫苗研究中的新型微生物群疗法 。
扩展阅读:抗生素对微生物组及对人体健康的影响
双歧杆菌和拟杆菌的免疫调节
✦ 双歧杆菌减少炎症
在小鼠肥胖模型中,给予假链状双歧杆菌通过恢复调节性T细胞 (Treg) 和B淋巴细胞 的平衡状态来减少 全身炎症,并降低 促炎细胞因子白细胞介素IL-17A 和肿瘤坏死因子TNF 的浓度。
白细胞介素——指在白细胞或免疫细胞间相互作用的淋巴因子,它和血细胞生长因子同属细胞因子。两者相互协调,相互作用,共同完成造血和免疫调节功能。
肿瘤坏死因子——血清中出现一种能使多种肿瘤发生出血性坏死的物质。
类似的免疫稳态特性已归因于双歧杆菌菌株,其通过体外刺激 树突状细胞,诱导Th17谱并增强 Treg细胞从幼稚淋巴细胞的分化。
双歧双歧杆菌DSM 20082裂解物刺激外周T细胞可增加 CD8+ T细胞的细胞毒活性 ,而对CD4+ T细胞活性没有任何影响 。
尽管支持这些免疫调节特性的机制 尚不清楚,但已经提出了几个目标。
包括膳食发酵产物 (例如,在人乳寡糖和其他复合碳水化合物代谢后),导致 产生短链脂肪酸(即乙酸盐)和其他代谢副产物,这些副产物直接 与宿主免疫细胞受体相互作用 并促进 其他共生体的交叉喂养细菌,如拟杆菌属和大肠杆菌。
长双歧杆菌亚种 产生免疫调节化合物 和蛋白质 ,如细胞外蛇毒蛋白,它不可逆地灭活 促炎蛋白酶。
双歧杆菌MIMBb75 之前已经证明其表面有肽聚糖水解酶TgaA,它通过启动 白细胞介素-2生成和单核细胞衍生的树突状细胞激活 ,促进 调节性T细胞扩增。
●双歧杆菌增强了免疫抗病毒反应
在新生仔猪中,长双歧杆菌AH1206菌株 增强 了肠道IL-10的产生,而动物双歧杆菌亚种乳酸Bb12、婴儿双歧杆菌MCC12和短双歧杆菌MCC1274促进 了免疫成熟和免疫稳态。
更重要的是,MCC12和MCC1274 菌株在接种轮状病毒疫苗后增强 了B细胞和抗病毒反应,表明双歧杆菌的免疫改变特征对某些菌株具有特异性 。
●放线菌和双歧杆菌对人体免疫反应起促进作用
在人类中,几项研究强调了高丰度放线菌 门和某些双歧杆菌 菌株与对不同疫苗的免疫反应增加之间的正相关 关系。
孟加拉婴儿胃肠道微生物组中高浓度 的婴儿长双歧杆菌亚种与CD8+ T 细胞和CD4+ T 细胞反应增加 以及接种卡介苗、破伤风和乙型肝炎疫苗后IgG滴度升高相关 。
接种卡介苗、破伤风和乙型肝炎疫苗后,IgG滴度更高 ,在口服脊髓灰质炎疫苗接种后,双歧杆菌丰度高的中国婴儿表现出脊髓灰质特异性IgA应答增加 。在疫苗补充研究中,B.longum BB536 显示通过诱导 干扰素-γ分泌来增强 婴儿的Th1反应。
干扰素-γ——免疫干扰素,是由有丝分裂原刺激T淋巴细胞产生的。干扰素是一种高效的抗病毒生物活性物质,又是一种具有广泛免疫调节作用的淋巴因子。
扩展阅读:如何调节肠道菌群?常见天然物质、益生菌、益生元的介绍
✦拟杆菌影响疫苗免疫反应
拟杆菌属 是婴儿期肠道定植的主要属 ,并且在整个成年生活中占主导地位 。某些物种和菌株具有重要的互惠作用 ,从产生抗菌分子 到通过分解不同聚糖提供营养 。
关于拟杆菌和疫苗的反应性,存在相互矛盾的结果:
在加纳进行的轮状病毒试验发现,疫苗应答与拟杆菌门丰度呈负相关 ,而对巴基斯坦婴儿的一项类似研究显示,疫苗应答者中拟杆菌门的浓度增加 。
观察到尼加拉瓜婴儿的疫苗反应者和无反应者中不同拟杆菌菌株的丰度存在差异 。
注:由于样本量小,这些发现在多次调整后没有统计学意义,强调需要进行更大规模的研究来探索这些关联。
考虑到拟杆菌在诱导稳态免疫启动 中的突出作用,可以预期拟杆菌和疫苗反应之间存在联系。
Bacteroides thetaiotaomicron中独特的寡糖结构具有佐剂特性 ,以依赖CD4+ T 细胞的方式诱导 由乙型肝炎病毒疫苗引发的乙型肝炎病毒抗原特异性抗体浓度升高 ,这表明这种寡糖 可作为大肠杆菌中毒性更大的脂多糖的替代佐剂 。
03
不同微生物产物的免疫刺激特性
短链脂肪酸
短链脂肪酸是由肠道微生物群的不同成员通过发酵膳食复合碳水化合物(包括母乳或益生元中的碳水化合物)产生的。
短链脂肪酸在其一元羧酸碳链中含有少于六个碳原子,其中醋酸盐 (C2)、丙酸盐 (C3) 和丁酸盐 (C4) 最为普遍 。它们是水溶性 的,可以直接被不同的细胞吸收 、转运 或相互作用 ,包括肠上皮细胞、交感神经元和免疫细胞。
✦ 短链脂肪酸的多种益处
它们提供许多有益的 健康影响,包括肠细胞的能量来源、加强 上皮屏障、改变 代谢过程、抑制 肠道病原体生长、离子吸收的介质,以及作为肠道和全身免疫调节途径中的信号分子 。
双歧杆菌和拟杆菌产生的乙酸,以及拟杆菌产生的丙酸盐,将在下面更详细地讲述。
●作为主要能源
乙酸盐可以酶促转化 为乙酰辅酶A,并被许多不同的微生物群成员用来生产丁酸盐,并作为三羧酸循环中的主要能源 。
●激活调节免疫细胞,增强疫苗反应
T细胞中细胞内乙酰辅酶A的增加会激活 mTOR,从而驱动Th1和Th17 T细胞的分化 。乙酸盐还可以激活 B细胞、T细胞亚群、中性粒细胞、巨噬细胞、树突细胞和肠上皮细胞上表达的G蛋白偶联受体43(GPR43),导致固有层调节性T细胞增殖 ,和调节 自身抗体的产生和边缘区B细胞。
mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,对激素、生长因子、营养物质,能量和压力信号做出反应,是细胞代谢,生长和存货的中心调节因子。
GPR43的激活影响 中性粒细胞趋化性和脱粒,以及脂肪组织中巨噬细胞产生肿瘤坏死因子。此外,缺乏GPR43的树突细胞无法诱导 B细胞的类别转换。
没有产生短链脂肪酸的胃肠道细菌的小鼠的浆细胞分化减少 ,并且在稳态 和病原体特异性抗体反应 方面存在缺陷 。乙酸盐可通过在体外增强 针对霍乱毒素的抗原特异性IgA和IgG的产生以及刺激 浆细胞分化所必需的树突状细胞中的信号分子来增强疫苗反应 。
●改变巨噬细胞浓度
丙酸盐诱导小 鼠调节性T细胞的分化 和增殖 以及白细胞介素10的表达。丙酸盐激活 GPR15和GPR43还通过降 低 组蛋白去乙酰化酶6和9的表达以及抑制 NF-κB信号传导来增加 结肠调节性T细胞的浓度。
丙酸盐激活GPR41会改变 骨髓造血功能,导致 巨噬细胞和树突状细胞前体浓度升高 ,并扭曲Th2分化。
✦短链脂肪酸是流感疫苗的潜在佐剂
一项调查短链脂肪酸对甲型流感病毒感染影响的研究揭示了短链脂肪酸(包括丙酸盐)通过激活 GPR43来限制 感染严重程度和伴随的肺炎球菌二重感染的重要作用。
GPR43被认为是甲型流感病毒进入的辅助受体
这意味着短链脂肪酸与该受体的结合抑制 了病毒的进入和复制,这表明流感疫苗具有潜在的 佐剂特性。
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胞外多糖
胞外多糖是一些特殊微生物在生长代谢过程中分泌到细胞壁外、易与菌体分离、分泌到环境中的水溶性多糖 ,属于微生物的次级代谢产物。
胞外多糖是单糖 或寡糖簇 ,包括形成同多糖或杂多糖的葡萄糖、果糖、半乳糖、岩藻糖和鼠李糖。
✦改变代谢物环境浓度,提供保护
这些可以分泌到肠道环境中或与亲本细菌的细胞壁 有关。胞外多糖的表达增强 了对宿主细胞的粘附,提供了对消化和环境压力的保护 ,并促进 了生物膜的形成和胃肠道中的长期定植。
来自不同双歧杆菌菌株的胞外多糖可以被其他微生物发酵,从而改变 代谢物环境和短链脂肪酸浓度。胞外多糖可以通过巨噬细胞和树突状细胞表面表达的特定模式识别受体(如TLR1、TLR2或TLR6)被识别为微生物相关 的分子模式 。
✦促进抗炎反应
受体的激活,取决于 胞外多糖的化学物理特性(例如,分子量或电荷),导致 产生不同的促炎和抗炎细胞因子谱,并以菌株特异性方式分别分化 幼稚T细胞。
脆弱拟杆菌的表面多糖A可激活 巨噬细胞上的Toll样受体2,并诱导 调节性T细胞的扩增和抗炎白细胞介素10的产生,从而在病毒感染期间促进 强烈的抗炎反应 。
TLRs是一种模式识别受体家族,在先天免疫反应中起着重要作用。
✦增强对病毒的抵抗力
此外,多糖A激活 结肠树突状细胞的Toll样受体2和肿瘤坏死因子分泌,增强 了对病毒感染的天然抵抗力。
来自长双歧杆菌BCRC14634的胞外多糖被证明可增强 巨噬细胞产生白细胞介素,与同基因的胞外多糖阴性突变体相比,来自B.longum亚种longum 35624的胞外多糖显示通过抑制 促炎细胞因子产生来抑制 促炎性Th17细胞的扩增。
在某些情况下,胞外多糖的存在与免疫沉默效应 和逃避适应性B细胞反应有关,如在短双歧杆菌UCC2003中观察到的。
此外,这种双歧杆菌菌株和胞外多糖的存在也与较低丰度 的促炎IFN-γ、肿瘤坏死因子和IL-12相关。
研究表明,青春双歧杆菌IF1-03 通过增加巨噬细胞 分泌IL-10来增加 抗炎免疫反应,增加 调节性T细胞浓度,这需要通过细胞外信号调节激酶或丝裂原活化蛋白激酶和NF-κB途径激活 Toll样受体2和信号转导。
值得注意的是 ,在青春芽孢杆菌IF1-11产生的胞外多糖的情况下观察到相反的效果,它模拟巨噬细胞分泌高浓度 的促炎性 白细胞介素6、白细胞介素-17A 和转化生长因子-β,以及少量的白细胞介素10,随后将T细胞偏向Th17细胞。
转化生长因子-β(TGF-β)是属于一组新近发现的调节细胞生长 和分化 的TGF-β超家族
小结
这些研究展现了依赖于菌株的胞外多糖的免疫调节 能力。以前使用乳酸杆菌的工作衍生的胞外多糖表明它们可以作为新型疫苗佐剂。 因此,在特定疫苗接种后需要进一步测试关注拟杆菌和双歧杆菌相关胞外多糖 的作用。
细菌细胞外囊泡
细菌细胞外囊泡是球形的膜衍生结构,大小从10纳米到 400 纳米不等,其中包含来自母细胞膜和周质的各种成分。
✦功能和分布
根据其膜组成 和结构 进行区分,其含量受环境因素 (如培养条件或营养胁迫)的影响。这种影响可能导致 DNA、RNA、脂多糖、酶、肽聚糖、毒素、信号分子、代谢物和毒力因子的数量 和质量差异 。
细菌细胞外囊泡并不局限于胃肠道 ,并且已在血液 中检测到,它们可以从那里轻松进入不同的组织 ,包括大脑。
一项研究详细概述了不同的细菌膜外囊泡、它们的特性、功能和潜在应用。由共生细菌产生的细菌膜外囊泡有助于 复杂微生物群落成员之间的合作和共养相互作用 ,并作为胃肠道微生物群成员与宿主之间跨界串扰 的中介。
✦促进免疫反应
细菌细胞外囊泡可以激活 免疫细胞并促进 针对囊泡本身和亲代细胞的免疫反应。
膜脂、蛋白质(包括与微生物相关的分子模式)、危险信号和胞外多糖可以结合并激活模式识别受体和toll样受体,触发上皮细胞以外的不同免疫反应 。
来自脆弱拟杆菌 的囊泡携带荚膜多糖A,它激活 黏膜下树突状细胞上的Toll样受体2,细胞外囊泡随后以肌动蛋白 依赖性方式内化,导致白细胞介素10浓度增加 和T细胞极化偏斜向调节性T细胞 分化。
发现表明源于拟杆菌 的胞外囊泡以物种特异性 的方式在人类粘膜 和血液树突状细胞 中诱导 白细胞介素10依赖性免疫调节 反应。
✦为疫苗提供了多种可能性
细菌细胞外囊泡的非复制性及其内在的佐剂性 、热稳定性 以及对低pH值和酶降解的抵抗力 ,为疫苗设计和交付提供了多种可能性。
它们可以在不注射的情况下直接给药 至粘膜部位(例如胃肠道和呼吸道),从而降低 给药成本并降低 与肠外分娩相关的潜在不良反应的风险 。
此外,含有免疫原性成分的细菌细胞外囊泡可以促进 强烈的先天性 和适应性免疫 反应,并提供大量针对传染病的保护 。
✦呈递抗原,降低毒性
来自病原菌的细菌细胞外囊泡已成功用于疫苗制剂 ,一些针对霍乱弧菌和B Neisseria meningitidis的细胞外囊泡疫苗已获得许可,其中B Neisseria meningitidis疫苗显示出针对淋球菌 的潜在跨物种保护作用 。
其他研究表明,由微生物群成员产生的细菌细胞外囊泡,包括生物工程细菌细胞外囊泡,已被用于传递 病原体的抗原。
源于拟杆菌的、表达不同鼠疫耶尔森菌抗原的细菌细胞外囊泡在体内诱导 了特异性 和强免疫反应 ,包括血清IgG和粘膜IgA,它们能够清除鼠疫感染 。
来自突变的非致病性大肠杆菌的细菌细胞外囊泡对抗原特异性T细胞反应具有佐剂特性 ,并降低 了毒性。
总 结
人类肠道微生物群正在成为疫苗反应性的重要决定因素 ,其中双歧杆菌 和拟杆菌 能够影响免疫 和个体疫苗免疫 反应。
这两个属是发育中的健康婴儿肠道微生物群 的重要组成 部分,但极易受到早期生活 干扰的影响 ,例如剖腹产、配方奶与母乳以及抗生素的使用。
专注于这些促进健康的菌群,并利用它们的免疫调节 特性,可能会导致更安全的方法来增强 婴儿免疫力 和疫苗效力 。使用整个细菌或其产物和代谢物来调节 免疫反应的新策略是可能的,例如在癌症中观察到对免疫检查点抑制剂的反应增强 。
未来展望
对来自健康婴儿微生物组 的关键菌株 及其副 产物 和代谢物 有更深入的了解和表征,可以催生新一代安全、无针和经济的疫苗促进疗法 。关键特征,如剂量 、疫苗设计和给药时间 ,将是重要的考虑因素。
主要参考文献:
Jordan A, Carding SR, Hall LJ. The early-life gut microbiome and vaccine efficacy. Lancet Microbe. 2022 Sep 8:S2666-5247(22)00185-9. doi:
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本文转自:谷禾健康
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