仿生矿化材料RMCP增强产气荚膜梭菌亚单位疫苗在小鼠模型中的免疫原性研究

本研究创新性地利用鼠李糖脂修饰的锰掺杂磷酸钙纳米颗粒(RMCP)包埋细菌样颗粒(BLPs)疫苗，开发出新型亚单位疫苗RMCP@COB17。实验证明该疫苗能显著提升小鼠血清IgG水平，诱导Th1/Th2平衡免疫反应，并通过激活cGAS-STING信号通路调控免疫应答，使免疫后第6天存活率达100%，显著优于铝佐剂组(50%)。研究为新一代疫苗佐剂设计提供了创新策略。

　　

Highlight

本研究突破性地采用仿生矿化策略，通过鼠李糖脂修饰的锰掺杂磷酸钙纳米颗粒(RMCP)增强基于细菌样颗粒(BLPs)的亚单位疫苗免疫效果。皮下接种RMCP@COB17疫苗可显著提升小鼠血清IgG抗体水平，诱导Th1/Th2平衡的免疫反应，并促进IFN-γ和IL-12等细胞因子分泌。攻毒实验显示，RMCP组在免疫后第6天实现100%存活率，显著优于铝佐剂组(50%)，同时有效缓解产气荚膜梭菌引起的肠道病理损伤。

Preparation and characterization of RMCP@COB17

RMCP@COB17的制备过程中，将1mg COB17（含CPMEA-OACD融合蛋白的BLP23017）溶解于特定反应体系。通过透射电镜观察发现，相较于原始COB17（1-1.2μm），RMCP包被后的疫苗颗粒增大至1.4-1.6μm，表面呈现不规则晶体结构。水合粒径分布和zeta电位分析显示，RMCP@COB17具有更优的分散稳定性。

Identification and characterization of RMCP@COB17

如图1A所示，85kD的CPMEA-OACD成功与BLPs结合表达。新型亚单位疫苗RMCP@COB17不仅保留了原始棒状形态，更通过表面晶体颗粒显著增强了免疫特性。这种结构改变为后续免疫效果提升奠定了物理基础。

Discussion

细菌样颗粒(BLPs)在新疫苗研发领域展现出巨大潜力，但其存在的免疫效果不佳、需多次免疫等缺陷限制了应用。本研究创新性地采用免疫增强剂RMCP，通过激活cGAS-STING信号通路调控免疫应答，同时抑制细胞周期相关基因（如Cdk1、Bcl-2）延缓细胞凋亡，促进T细胞分化。转录组分析揭示，RMCP@COB17诱导691个上调基因和1037个下调基因的差异表达，这些基因显著富集于抗原提呈、Th17分化和细胞周期调控等通路。其中Bcl-2、Cd4和Cdk1被鉴定为枢纽基因。该研究证实RMCP能协同增强BLPs疫苗的体液免疫和细胞免疫，为下一代疫苗佐剂设计提供了创新思路。

Conclusion

本研究表明，仿生矿化材料RMCP通过多重机制增强亚单位疫苗免疫原性：1）物理性增加抗原提呈效率；2）激活cGAS-STING先天免疫通路；3）调控细胞周期相关基因表达延缓免疫细胞凋亡。这种"三位一体"的作用机制使RMCP成为极具应用前景的新型疫苗佐剂，为应对产气荚膜梭菌等病原体感染提供了创新解决方案。