### 隐孢子虫属感染的免疫反应及疫苗研发进展
隐孢子虫(Cryptosporidium)是一类人畜共患的原生动物寄生虫,对公共卫生和畜牧业都造成了严重威胁。在公共卫生方面,它能引发人和动物腹泻,是重要的食源性和水源性疾病病原体。例如,1993 年美国密尔沃基市的大规模水传播疫情,致使 40 万人感染,69 人死亡,其罪魁祸首就是
隐孢子虫 。在畜牧业中,隐孢子虫可感染多种动物,如哺乳动物、鸟类、爬行动物等,给畜牧业带来巨大经济损失。
目前,针对隐孢子虫感染仍缺乏有效的疫苗,深入了解宿主对隐孢子虫的免疫反应,对开发疫苗至关重要。
1. 隐孢子虫属感染与宿主肠道上皮细胞的初始反应
隐孢子虫通过摄入被污染的水和食物中的卵囊传播。进入人体后,卵囊在小肠内脱囊释放子孢子,子孢子穿过肠道上皮细胞的刷状缘,随后转化为滋养体。与其他顶复门寄生虫不同,隐孢子虫的生活史复杂,包括有性和无性阶段,最终卵囊随粪便排出体外。它在肠上皮细胞内处于一种特殊的 “细胞内但胞外” 位置,被寄生泡包裹,寄生泡底部靠近宿主细胞质,并有特殊的 “饲养细胞器” 促进物质运输。
肠道上皮细胞和肠道黏膜是抵御感染的重要物理屏障,隐孢子虫感染会破坏这一屏障,导致肠道通透性增加,同时引发促炎反应,激活核因子 κB(NF-κB)等炎症通路。感染后,肠道上皮细胞通过先天受体识别病原体,启动细胞因子的产生,吸引并激活更多免疫细胞。例如,微小隐孢子虫(C. parvum)可促进多种趋化因子的产生,如 C-X-C 趋化因子配体 8(CXCL8)和 CXCL1,吸引中性粒细胞;CCL2 吸引单核细胞;CXCL10 吸引树突状细胞(DCs)等 。此外,感染还会上调黏附分子(如 β-7 整合素和 ICAM-1)、组织相容性复合体(MHC)I 类和 II 类化合物,激活 Toll 样受体(TLRs),诱导一氧化氮合酶(iNOS)合成一氧化氮,进而促进前列腺素 2(PGE2)的产生,维持屏障功能并清除感染的肠上皮细胞。
2. 隐孢子虫属感染期间的先天免疫反应
肠道先天免疫系统由肠道上皮和特殊免疫细胞组成,在抵御隐孢子虫感染中发挥着重要作用,不仅能限制感染,还能启动针对隐孢子虫病的适应性免疫反应。
肠道上皮细胞作为肠道的物理屏障,在对抗隐孢子虫感染中意义重大。微小隐孢子虫感染牛犊肠道上皮细胞后,会刺激 NF-κB,导致多种炎症介质(如 CXCL8 和 TNF-α)上调,免疫反应主要通过 TLR4 和 TLR2 介导 。微小隐孢子虫感染还会诱导 TLR4 表达,这一过程受非编码微小 RNA-let-7i(miRNA-let-7i)调控。激活的 TLRs 会刺激 NF-κB 易位,进而分泌抗菌肽,如 β- 防御素 - 2 和 LL-37,这些抗菌肽对微小隐孢子虫具有杀伤作用。然而,微小隐孢子虫会通过未知机制减少 β- 防御素 - 1 的形成,还会通过上调 miR21 降低 CCL20 的表达。
细胞内针对微小隐孢子虫的反应由 NOD 样受体(NLRs)介导,炎症小体复合物在其中发挥重要作用。IL-18 是炎症小体复合物的组成部分,在微小隐孢子虫感染哺乳动物上皮细胞系后会升高。研究发现,缺乏 NLRP6(刺激 IL-18 分泌)的小鼠寄生虫负担更高,说明 NLRP6 在抵抗感染中具有重要作用。
感染细胞释放的趋化因子和细胞因子对吸引特定免疫细胞清除寄生虫至关重要。微小隐孢子虫激活 TLRs,进而激活 NF-κB,产生吸引中性粒细胞的趋化因子。此外,宿主细胞死亡也是一种保护机制,微小隐孢子虫感染会引发感染和邻近上皮细胞的凋亡,但在滋养体阶段,寄生虫会抑制坏死,促进自身在宿主细胞内的发育,不过在生活史后期(如子孢子和裂殖子阶段),这种抑制会被解除,凋亡重新被促进。
2.1. 干扰素(IFNs)在抵御隐孢子虫属感染中的作用
IFNs 在微小隐孢子虫感染中扮演重要角色。研究表明,IFN 基因敲除小鼠或用抗 IFN-γ 抗体处理的小鼠,对微小隐孢子虫的易感性增加,寄生虫排出量也增多 。同时发现,缺乏 B 和 T 细胞的小鼠感染程度比 IFN-γ 基因敲除小鼠轻,说明部分 IFNs 来源于非 T 和 B 细胞。仔猪和体外细胞系实验显示,肠道上皮细胞可独立于特殊免疫细胞分泌大量 III 型 IFNs。最初认为 III 型 IFNs 主要参与上皮细胞对病毒的防御,后来证实其也参与非病毒感染的防御。用重组 IFN-λ3 预处理肠道上皮细胞,可减少屏障破坏,增强细胞对微小隐孢子虫感染的抵抗力。
2.2. 特殊免疫细胞在隐孢子虫属感染期间的作用
在对微小隐孢子虫的先天免疫反应中,自然杀伤细胞(NK 细胞)能产生 IFN-γ 并溶解感染的上皮细胞。给免疫缺陷小鼠注射 NK 细胞激活剂(IL-12),可观察到肠道 IFN-γ 水平升高 。缺乏 NK 细胞的小鼠用抗 IFN-γ 抗体处理后,微小隐孢子虫感染会加重,这表明 NK 细胞与 IFN-γ 相关,但 NK 细胞并非 IFN-γ 的唯一来源。在感染微小隐孢子虫的羔羊中,NK 细胞数量与感染后天数呈正相关。目前,其他先天淋巴细胞在微小隐孢子虫感染中的作用尚不清楚,有待进一步研究。
暴露于微小隐孢子虫后,DCs 会通过刺激 TLR4 释放多种细胞因子,包括 IL-12、IL-6、IL-1β、I 型 IFNs、TNF-α 和 IL-18 。这些细胞在胃肠道黏膜收集微小隐孢子虫抗原,并将其呈递给引流淋巴结,促进适应性免疫反应。DCs 获取抗原的方式包括直接收集管腔病原体或吞噬上皮细胞,巨噬细胞也可摄取寄生虫并将其转运至 DCs,随后 DCs 迁移至淋巴结。研究发现,新生小鼠比成年小鼠更易感染,原因之一是新生小鼠 DCs 数量较少,而通过注射 FMS 样酪氨酸激酶 3 配体(Flt3L)人工刺激 DCs,可增加小鼠对感染的抵抗力。此外,缺乏 DCs 的成年小鼠更易感染,进一步证明了 DCs 在抵抗微小隐孢子虫感染中的作用。
微小隐孢子虫入侵新生小鼠后,巨噬细胞会聚集在固有层,在豚鼠中还与 Payer's 斑的完整和降解有关 。巨噬细胞在清除微小隐孢子虫感染中发挥作用,是 IFN-γ 的次要来源。研究表明,缺乏 B 和 T 淋巴细胞及 NK 细胞的感染模型动物仍能产生 IFN-γ,提示巨噬细胞可能是 IFN 产生的替代来源。微小隐孢子虫感染会使中性粒细胞进入肠道黏膜,但对死亡率和疾病严重程度无影响,目前认为中性粒细胞对微小隐孢子虫没有直接保护机制。
3. 隐孢子虫属感染期间的适应性免疫反应
先天免疫反应在抵御隐孢子虫感染的初始阶段发挥重要作用,但适应性免疫反应对完全中和感染至关重要。肠道相关淋巴组织(GALT)在抵御肠道病原体中不可或缺,黏膜免疫可提供一定的保护。隐孢子虫感染在免疫功能受损个体中后果更严重,这凸显了 T 细胞在感染中的重要作用,在 HIV 阳性个体中表现得尤为明显。
CD4+ T 细胞在引发针对隐孢子虫病的适当免疫反应中起关键作用,在感染急性期(包括先天免疫阶段)对清除隐孢子虫至关重要 。隐孢子虫感染在艾滋病患者(CD4+ T 细胞计数低)中更为常见。CD4+ T 辅助细胞中的 TH17 细胞在感染初期发挥重要作用,它由未成熟 CD4+ T 细胞在转化生长因子 β(TGF-β)和 IL-6 的作用下发育而来,IL-23 促进 TH17 细胞产生 IL-17,IL-17 通过参与趋化因子和细胞因子的产生,吸引中性粒细胞到感染部位,促进先天免疫反应。在微小隐孢子虫感染的免疫缺陷 BALB/c 小鼠的 GALT 和脾脏中,可检测到 TH17 细胞因子(IL-6、IL-17、IL-23、TNF-α 和 TGF-β)浓度升高。
巨噬细胞和 DCs 分泌的 IL-12 以及 NK 细胞产生的 IFNs,可促进细胞介导的免疫和感染细胞的破坏 。IFNs 和 IL-12 诱导未成熟 CD4+ T 细胞分化为 TH1 细胞,TH1 细胞分泌更多 IFNs,产生 IgG2,并促进 CD8+ 前体分化为细胞毒性 T 细胞。IFNs 对激活的巨噬细胞分泌 IL-12 起正反馈作用,同时抑制未成熟 CD4+ T 细胞向 TH2 细胞的发育,有利于 TH1 环境的形成。相反,IL-4 促进 CD4+ TH2 细胞的发育,TH2 细胞促进 IgG1 的合成,激活嗜酸性粒细胞并分泌 IL-5,IL-10 和 IL-4 则抑制 TH1 细胞。在隐孢子虫病中,CD4+ 上皮内淋巴细胞(IELs)产生的 IFNs 对适应性免疫反应至关重要,可迅速抑制隐孢子虫在宿主肠上皮细胞内的生长。
细胞因子在隐孢子虫感染中起着重要作用,IFNs 在感染早期控制感染,同时也参与适应性免疫反应 。IFNs 和 IL-12 诱导未成熟 CD4+ T 细胞分化为 TH1 细胞,TH1 细胞通过促进吞噬作用、产生活性氧物质(ROS)和中性粒细胞脱颗粒,对细胞内病原体(如隐孢子虫)具有杀伤作用。IL-4 诱导未成熟 CD4+ T 细胞分化为 TH2 细胞,在隐孢子虫病中也具有防御作用。在小鼠中,产生 IFNs 的 CD4+ T 细胞在微小隐孢子虫感染初期对控制感染扩散至关重要,而 CD4+ T 细胞产生的 IL-4 对促进感染的解决至关重要。虽然 TH1 免疫反应相关细胞因子(如 IL-12 和 IFNs)对解决微小隐孢子虫感染至关重要,但许多 TH2 免疫反应相关细胞因子也起着重要的支持作用。用抗 IL-4 抗体处理野生型小鼠,其对微小隐孢子虫感染的易感性降低,证明 IL-4 的保护作用依赖于 IFNs。
CD8+ T 细胞在中和寄生虫方面具有重要意义,它能合成 IFNs,并可能通过分泌细胞毒性颗粒清除感染隐孢子虫的肠道上皮细胞 。然而,CD8+ T 细胞并非抗隐孢子虫适应性免疫反应的主要参与者。例如,用抗 IFNs 或抗 CD4+ 单克隆抗体处理微小隐孢子虫感染的免疫缺陷小鼠,抗 CD8+ 单克隆抗体对感染后果无明显影响。在感染小鼠隐孢子虫(C. muris)的 BALB/c 小鼠中,用抗 CD4+ 单克隆抗体处理,会导致卵囊排出时间延长和感染持续,而用抗 CD8+ 单克隆抗体处理,卵囊排出仅适度增加。目前,CD8+ T 细胞在免疫反应中的作用仍存在争议,在人体模型中的具体作用细节也有待进一步研究,这对开发针对性的免疫疗法和疫苗至关重要。
尽管细胞介导的免疫在隐孢子虫病中的作用已较为明确,但体液免疫反应的意义尚不清楚。B 细胞是 GALT 免疫的重要组成部分,可分化产生分泌型 IgA 。感染后,血清中针对隐孢子虫的特异性抗体(主要是 IgG、IgM 和 IgA)水平会升高,但这些抗体不足以控制和预防隐孢子虫感染,也不是中和感染所必需的。研究表明,针对特定隐孢子虫抗原的体液免疫与一定程度的获得性免疫有关,但抗体的时效性和对感染基因型的特异性限制了其保护作用。在隐孢子虫感染的 B 细胞缺陷小鼠中,抗体(IgM、IgG)产生与感染持续时间或严重程度无显著相关性。
不过,抗体在对抗寄生虫感染中可能具有辅助作用。例如,高免疫牛初乳(HBC)对预防新生儿动物隐孢子虫感染具有显著效果 。研究还发现,黏膜抗体(IgA)对隐孢子虫再感染更有效,这突出了肠道局部免疫反应的潜在重要性。在疫苗开发方面,虽然一些动物实验中疫苗能引发较强的抗体反应,但由于免疫反应动力学和病原体相互作用的差异,将这些结果转化到人类身上存在困难。目前已确定了一些候选抗原,但仍需进一步验证其在人体模型中的有效性,且缺乏对隐孢子虫感染后体液免疫动态变化的纵向研究。
4. 隐孢子虫属因其独特特征的免疫逃逸
隐孢子虫进化出了多种策略来逃避宿主的免疫反应。其独特的 “细胞内但胞外” 位置使其能够避免与抗体和吞噬细胞等免疫反应成分接触,同时也能逃避宿主细胞介导的保护机制,如鸟苷酸结合蛋白(GBPs)的作用 。这种特殊位置限制了寄生虫抗原与固有层相关免疫细胞的接触,减少了抗原呈递,削弱了适应性免疫反应的激活,有利于其在感染早期存活。
隐孢子虫还能通过下调 STAT-1a(IFN-γ 信号的关键成分)来阻断宿主细胞内的信号传递途径,导致促炎细胞因子和 IFNs 的产生减少,而这些细胞因子在免疫反应中至关重要 。研究表明,STAT-1a 基因敲除的小鼠模型对微小隐孢子虫感染高度易感。微小隐孢子虫感染 CMT-93 细胞后,会下调多种受 IFN-γ 调控的基因,如吲哚胺 2,3 - 双加氧酶(IDO),该酶可将色氨酸转化为犬尿氨酸。研究发现,微小隐孢子虫感染会降低感染肠上皮细胞中 STAT-1a 蛋白的水平,从而抑制 IFN-γ 的产生。此外,激活的 TLRs 在启动抗菌反应中起重要作用,但微小隐孢子虫能操纵这些途径逃避免疫检测和反应,不过其具体改变 TLR 信号的机制尚未完全明确。
微小隐孢子虫感染还会抑制感染细胞中 p38 丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号(特别是 Mk2 和 Mk3),在感染早期防止细胞凋亡,有利于其在宿主细胞内建立感染 。然而,隐孢子虫防止细胞凋亡的具体机制仍需进一步研究。另外,微小隐孢子虫攻击后,趋化因子 CCL20 浓度降低,且这种反应与 IFN-γ 反应和肠道微生物群无关。微小隐孢子虫还能将转录本转运到宿主细胞核内,调控宿主基因表达,如转运寄生源性 RNA 转录本 cdg7_FLc_1000 可抑制 β- 防御素 - 1 基因,在感染早期逃避免疫反应中发挥重要作用。此外,微小隐孢子虫还会劫持宿主长链非编码 RNAs,上调 lncRNA U90926,通过表观遗传机制抑制参与抗感染的上皮防御基因,利用宿主生物合成机制增强自身存活,但隐孢子虫如何特异性靶向各种抗菌肽的表达和功能仍需深入研究。
这些免疫逃逸特征为开发针对隐孢子虫感染的疫苗带来了挑战,同时也提供了思路。例如,疫苗开发应考虑增加抗原呈递,可使用佐剂加速抗原呈递细胞(APCs)对抗原的摄取,或设计模拟自然感染过程的疫苗以引发强烈的免疫反应 。由于隐孢子虫下调 STAT-1a 和其他免疫信号通路导致促炎细胞因子合成减少,疫苗可设计为刺激这些通路,增强 IFN-γ 等细胞因子的产生。研究发现,用重组蛋白免疫可诱导强烈的抗体介导的免疫反应和增强细胞因子产生,为开发有效疫苗提供了潜在途径。目前已确定了一些隐孢子虫蛋白作为疫苗候选靶点,如蛋白 cgd3_1400,其与适当佐剂联合使用可引发强烈的 B 细胞和 T 细胞反应,p38 MAPK 也可作为疫苗开发的靶点。反向疫苗学有助于预测有效疫苗候选蛋白,但疫苗接种策略应考虑到免疫功能低下患者和儿童等易感人群,确保疫苗的有效性和安全性。
5. 针对隐孢子虫属的疫苗研发
活减毒疫苗在刺激免疫反应和产生持久免疫记忆方面具有优势,然而,由于隐孢子虫生活史复杂,生理特性特殊,开发针对它的有效活减毒疫苗面临诸多挑战 。隐孢子虫的多阶段发育、缺乏连续体外培养介质以及在宿主体内的有性重组等因素,都增加了疫苗开发的难度。此外,活减毒疫苗对免疫功能低下个体存在潜在风险,如可能导致自身感染和排出厚壁卵囊,且难以诱导出针对肠道寄生虫所需的强大黏膜免疫反应。
尽管如此,仍有一些研究取得了进展。利用 CRISPR/Cas9 技术构建的微小隐孢子虫基因敲除菌株,有望作为潜在的活减毒疫苗候选株 。在 IFN-γ 受体基因敲除小鼠模型中的研究表明,这些敲除菌株可引发强大的黏膜免疫,减少后续感染时的寄生虫负荷。辐照处理<辐照处理也被证明能有效降低隐孢子虫属卵囊或子孢子的活力和感染性。在 calves 中,经辐照的微小隐孢子虫卵囊在接种三周后能引发保护性免疫反应 。对小鼠的研究也显示,暴露于辐照的泰泽隐孢子虫(c. tyzzeri>
DNA 疫苗由微小隐孢子虫的一些表面蛋白(如 Cp21 和 Cp12、p23、cp15 或 CP15/60 等)构成,通过产生高水平的 IgG、增加 TH1 细胞因子和 / 或提高 CD4+ 和 CD8+ T 免疫细胞水平来发挥保护作用 。在实验感染后,DNA 疫苗在减少卵囊排出方面的效果可达 77.5%。然而,目前对其保护机制的理解仍有限,且在免疫功能正常和易感人群(如免疫功能低下患者和幼儿)中的效果差异较大,这就需要进一步优化疫苗配方和递送方法。
亚单位疫苗针对隐孢子虫病的研发已广泛开展,多种具有免疫活性的潜在疫苗候选蛋白被发现 。例如,用微小隐孢子虫子孢子 p23 表面蛋白免疫怀孕母牛,所产生的高免疫牛初乳(HBC)可保护实验 calves 免受微小隐孢子虫感染 。用抗 -P23 HBC 处理 calves,可减少或延迟卵囊排出,且不引起发病 。用 CP15/60 重组蛋白免疫怀孕母牛产生的 HBC 也能部分保护 calves 免受隐孢子虫属感染 。在小鼠模型中,二价重组 Cp15 - 23 可提高抗体水平、产生 TH1 细胞因子并增加 CD4+ 细胞浓度,但对微小隐孢子虫感染仅提供中等程度的保护 。亚单位疫苗面临的主要挑战包括确定最有效的抗原、实现强大的免疫反应以及开发具有理想成本效益比的商业可行疫苗。
“prime - pull” 疫苗策略通过用抗原启动防御机制,引发强大的 T 细胞介导的免疫反应,然后通过局部转移免疫原介质吸引免疫细胞到感染部位,产生局部持久的免疫反应 。在启动阶段,编码微小隐孢子虫抗原的 DNA 疫苗或表达这些抗原的载体疫苗(如沙门氏菌属)可有效启动免疫系统,增加 T 细胞(特别是 CD4+ 和 CD8+ T 细胞)浓度 。在拉动阶段,通过给予额外的免疫原或重组蛋白,吸引更多免疫细胞到感染部位。研究表明,这种策略比传统的单一载体方法能产生更强的免疫反应 。例如,采用不同方式(如先 DNA 后蛋白)进行启动和加强免疫,可提高免疫原性和对微小隐孢子虫的保护作用 。然而,该策略也面临挑战,如确定最有效的启动和拉动抗原,选择合适的递送系统(不同递送途径会影响全身和局部免疫水平),以及考虑环境条件、宿主遗传和共感染等因素对疫苗性能的影响 。
针对隐孢子虫属特定抗原的单克隆抗体(mAbs)在增强免疫反应、提供针对隐孢子虫病的即时保护方面显示出前景 。mAbs 可直接中和寄生虫抗原,或通过激活免疫系统的其他成分促进感染细胞的清除。研究证明,mAbs 能减少感染隐孢子虫病个体(尤其是免疫功能低下者)的卵囊排出,改善临床表现 。例如,牛抗隐孢子虫免疫球蛋白在减少患者症状和卵囊排出方面有一定效果 。与其他疫苗不同,mAbs 能提供即时被动免疫,对高度易感人群(如 HIV/AIDS 患者或接受免疫抑制治疗的患者)特别有益 。mAbs 可针对隐孢子虫属生活史的特定阶段或特定免疫途径进行设计,有望实现比广谱抗寄生虫药物更有效的治疗 。此外,mAbs 可与现有治疗方法(如硝唑尼特,NTZ)联合使用,增强整体疗效,更有效地降低寄生虫负荷 。不过,开发能有效区分密切相关抗原的 mAbs 仍面临挑战,这在癌症和自身免疫性疾病等领域也同样重要,需要进一步研究 。
疫苗载体在 20 世纪 90 年代出现,2010 年首个与黄热减毒株相关的嵌合疫苗载体获得许可 。针对隐孢子虫属的疫苗候选物应能促进微褶细胞(M 细胞)摄取抗原,刺激黏膜免疫反应,将抗原递送至派尔集合淋巴结 。这一过程可通过疫苗递送系统(如减毒病毒或细菌载体)来实现 。虽然目前针对隐孢子虫属的疫苗尚未使用病毒载体,但已对多种活细菌载体进行了研究 。
致病疫苗载体在疫苗抗原传递方面特别有效,可在人体和小鼠模型中刺激针对细菌、原生动物和病毒疾病的保护性免疫反应 。例如,用减毒鼠伤寒沙门氏菌(S. typhimurium )载体传递流感神经氨酸酶和血凝素,可诱导针对甲型流感病毒的强大细胞介导和体液免疫反应 。用减毒鼠伤寒沙门氏菌传递旋毛虫(Trichinella spiralis )DNA,可在小鼠中产生基于 TH1/TH2 的混合免疫保护 。用鼠伤寒沙门氏菌(强化 DNA 疫苗)传递恶性疟原虫(Plasmodium falciparum )tCSP 基因,可产生强大的基于 TH1 的免疫反应 。这种方法具有成本效益高、给药方便等优点,有助于开发潜在的疫苗候选物 。通过将目标蛋白与分泌信号和肠沙门氏菌(S. enterica )的伴侣结合域融合,目标抗原可通过 III 型分泌途径转移至抗原呈递细胞 。已制备出多种表达隐孢子虫属抗原的减毒鼠伤寒沙门氏菌载体 。采用启动 - 加强方法,将伤寒沙门氏菌(S. enterica )血清型 Typhi CVD - 908 - htrA 和溶血素 A(ClyA)与微小隐孢子虫或人隐孢子虫(C. hominis )的相关蛋白融合,可产生潜在的细胞介导和体液免疫反应 。在小鼠模型中,这些疫苗可产生显著的体液免疫反应,增加 IgG2b 和 IgG1 的分泌,同时通过合成多种细胞因子(如 IL - 12、IL - 6 和 IFNs)产生细胞介导的免疫反应 。
用表达 Cp23 或 Cp40 的减毒鼠伤寒沙门氏菌疫苗株 SL3261 进行皮下接种后,再口服加强剂量,可产生抗体介导的免疫反应 。用表达 Cp15 的活伤寒沙门氏菌血清型 Typhi CVD 908 - htrA 经鼻内途径给小鼠接种,可增加 IFNs、IL - 6 和 Cp15 特异性 IgG 的产生 。此外,用弓形虫(T. gondii )作为载体表达 CP23 抗原免疫小鼠,可导致血清 IgG(特别是 IgG1,是基于 TH2 的免疫反应的标志)水平升高 。用干酪乳杆菌(Lactobacillus casei )将 P23 递送至小鼠体内,可增加 IL - 6、IFNs、粪便 IgA 和血清 IgG 的水平 。总体而言,疫苗载体在免疫研究方面显示出有前景的结果,是开发针对隐孢子虫属疫苗的有趣选择 。然而,部分研究发现免疫后产生的免疫力有限,需要进一步研究不同的载体和免疫原,以确定该技术的真正疗效 。基于载体的策略优势在于可将多种抗原(包括佐剂)转移至靶向位置,未来研究可聚焦于单独使用疫苗载体或与抗原或 DNA 疫苗候选物结合(如 “prime - pull” 方法)的应用 。
隐孢子虫病在免疫功能正常个体中通常仅引起短暂腹泻,但在免疫功能低下患者和发展中国家的新生儿中,病情往往严重甚至致命 。宿主的免疫状态是清除隐孢子虫属感染的关键因素,然而,由于该原生动物寄生虫诱导的宿主免疫反应复杂,目前对隐孢子虫病的病程了解仍不全面 。
针对隐孢子虫病的自然免疫反应由 IL - 12 和 IL - 18 激活的吞噬作用和 NK 细胞增殖驱动,促进 NK 细胞依赖和非依赖的 IFNs 产生 。适应性免疫系统通过 CD4+ TH1 细胞介导的免疫反应中和隐孢子虫感染,该过程导致 IFNs 合成和感染的肠道上皮细胞破坏,TH2 免疫细胞和抗体介导的免疫反应起重要的补充作用 。总之,预防隐孢子虫病需要强大的基于黏膜 TH1 细胞的免疫反应,并由 TH2 依赖的特异性抗体介导的免疫反应提供支持 。
开发能刺激免疫、安全性高(特别是对儿童和免疫功能低下个体)的疫苗是预防隐孢子虫病的潜在方向 。鉴于隐孢子虫病会影响肠道上皮,能引发黏膜免疫反应的疫苗将是理想选择 。采用 “prime - pull” 策略的疫苗载体为疫苗研发带来了新的机遇,有望产生增强的免疫反应和针对隐孢子虫病的位点特异性免疫 。
隐孢子虫属在全球范围内对人类健康构成重大威胁,尤其是免疫功能低下患者和资源匮乏地区的儿童 。本文深入探讨了宿主对隐孢子虫属感染的复杂免疫反应,强调了先天免疫和适应性免疫的重要性 。然而,目前对宿主 - 病原体相互作用的认识不足以及隐孢子虫逃避免疫保护的能力,阻碍了有效疫苗的开发 。现有的亚单位、载体、活减毒和 DNA 疫苗研究虽有前景,但面临诸多障碍,如缺乏强大的体外培养介质和寄生虫生活史复杂等问题 。创新的针对黏膜免疫反应的策略可能为研究开辟新途径 。开发对易感人群有效的新型疫苗至关重要,同时,采用 “One Health” 方法,整合动物、人类和环境健康,对减轻隐孢子虫病日益增长的负担至关重要。
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