跟踪小鼠经鼻OMV型肺炎球菌候选疫苗的早期免疫时空动态

为什么鼻腔喷雾疫苗很重要

许多引起肺炎和其他肺部感染的病原体最初在鼻咽定植。能在这些微生物进入体内的原位发挥作用的疫苗可以在感染站稳脚跟之前就阻止它们，而且可能比注射更易于施用。本研究考察了一种由细菌释放的微小囊泡构成的实验性鼻腔喷雾疫苗，并提出一个基本问题：在接种后最初三天到底发生了什么？

训练免疫系统的微小囊泡

本研究中的疫苗基于外膜囊泡（OMV）。这些是某些细菌天然脱落的纳米级球形囊泡。研究人员可以在这些囊泡上装饰来自致病微生物的蛋白质，将它们变成能提示免疫系统但不致病的递送载体。在本例中，OMV来源于一种沙门氏菌菌株，但携带来自肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）的两种蛋白。团队使用了发光标签和荧光染料，以便在活体小鼠中追踪OMV的去向以及它们接触的细胞。

从鼻腔到肺部追踪疫苗

在将疫苗滴入小鼠鼻腔后，灵敏的摄像设备从1小时到3天持续跟踪其发光。信号显示大多数颗粒在鼻腔停留长达两天，一部分向下进入下呼吸道。约72小时后，荧光信号大体消失，表明免疫系统已将颗粒清除或吸收。与此同时，显微镜图像和细胞计数显示免疫细胞迅速涌入鼻腔组织，约在24小时达到高峰，随后随着OMV被清除而减退。

早期前线部队快速集结

通过精细的流式细胞术，研究者绘制了鼻、肺、附近淋巴结和脾脏中多种白细胞的动态分布。在鼻腔中，出现了强烈的早期中性粒细胞和炎性单核细胞浪潮——这两类是感知危险并协助清除异物的前线细胞。一些不太常见的细胞，被称为髓源性抑制细胞，也主要出现在鼻腔组织中，暗示存在可抑制过度损伤的局部机制。在肺部，肺泡巨噬细胞和专职树突状细胞等其他哨兵细胞摄取了OMV，显示上、下呼吸道在任务分工上的差异。

从初始反应到免疫记忆

除了统计细胞数量外，团队还观察了细胞表面的激活开关。鼻腔中许多髓系细胞开启了表明准备呈递抗原并与T细胞交流的标志。一个显著发现是，鼻组织中一部分中性粒细胞开始表达通常与专业抗原呈递细胞相关的分子。高分辨率三维成像证实这些中性粒细胞在物理上包裹住OMV颗粒并将其拉入内吞囊泡。与此同时，鼻腔中的T细胞迅速出现活化迹象并开始向记忆样状态转变，随后肺、淋巴结和脾脏也出现类似的变化。

这对未来鼻腔喷雾疫苗意味着什么

总之，这项研究表明这种基于OMV的鼻腔喷雾疫苗在鼻腔停留时间足以引发快速但受控的免疫反应。中性粒细胞及相关细胞迅速到达、摄取颗粒并开启有助于启动T细胞反应和形成免疫记忆的功能。早期这些事件为此类疫苗如何保护免受致肺炎细菌侵害提供了路线图，也为设计既有效又对脆弱呼吸道组织温和的下一代经鼻疫苗提供了启示。

引用: Kanwal, S., To, S.V., Uijen, R. et al. Tracking spatio-temporal dynamics of early immune responses to an intranasal OMV-based pneumococcal vaccine candidate in mice. npj Vaccines 11, 105 (2026). https://doi.org/10.1038/s41541-026-01430-y

关键词: 经鼻疫苗, 外膜囊泡, 肺炎球菌免疫, 黏膜免疫反应, 中性粒细胞激活