SARS-CoV-2 疫苗及与疫苗相关蛋白在小鼠和人类体内的时空分布

这项研究与日常生活的关联

许多人想知道 COVID-19 mRNA 疫苗在注射后在体内会发生什么。疫苗分子是否广泛扩散，它们会停留多久，哪些细胞真正合成刺突蛋白以训练我们的免疫系统？这项在小鼠和已接种疫苗但去世者身上的研究追踪了疫苗 mRNA 和刺突蛋白随时间的去向，有助于回答安全性问题并为未来 mRNA 疫苗的设计提供指导。

追踪注射的旅程

研究者关注两种广泛使用的 COVID-19 mRNA 疫苗，并提出两个基本问题：疫苗的遗传信息出现在何处，产生的刺突蛋白又在哪里合成？他们检查了接受单次腿肌注射的实验小鼠组织，以及在接种后两周内去世但非因疫苗死亡的成年人尸检样本。通过敏感的分子检测，他们测量了疫苗 mRNA 的存在，并使用组织染色方法在肌肉和器官中定位刺突蛋白。

小鼠体内的情况

在小鼠中，疫苗 mRNA 很快在注射部位和若干器官中出现。注射肌肉中的水平在注射后第一天最高，随后迅速下降，在大约一周后变得不可检测。肌肉外，脾脏显示出最强的信号，而肝、肺、心和肾等其他器官含量较低，并在几天内消失。肌肉中的刺突蛋白在第 1 天左右达到峰值，然后随 mRNA 的下降而衰退。综合来看，这些发现表明在小鼠中疫苗信息短暂扩散，特别在与免疫相关的组织中更明显，随后被清除。

人类体内的情况

在人类尸检样本中，情况有所不同。疫苗 mRNA 和刺突蛋白几乎仅在注射部位的三角肌中被检测到，且仅见于在接种后几天内去世的人群。研究者在他们的检测条件下没有在肝、肾、肺或脾等主要器官中检测到疫苗 mRNA 或刺突蛋白。他们还发现血液中疫苗 mRNA 非常少。这表明，至少在这组年龄偏大且身体虚弱的个体中，疫苗物质主要局限于注射部位，而非在全身广泛扩散。

哪些细胞在发挥作用

通过仔细观察染色的肌肉切片，研究团队识别出接种后主要合成刺突蛋白的细胞类型。与其说是典型的免疫哨兵，主要的生产者是成纤维细胞——位于肌纤维间结缔组织中的支持细胞——以及称为卫星细胞的肌肉干细胞。这些细胞容易摄取 mRNA 并展示刺突蛋白。巨噬细胞及其他抗原呈递细胞等免疫细胞出现在该区域并形成局部炎性反应，但它们自身很少显示刺突蛋白。使用腺病毒载体的 COVID-19 疫苗也出现了类似模式，尽管那种情况下刺突蛋白的产生更为广泛。

对疫苗理解的意义

对非专业读者来说，关键结论是：在这项研究中，COVID-19 mRNA 疫苗并未在体内广泛滞留。在小鼠中，疫苗信息短暂出现在若干器官，但大多在一周内消失；而在人类样本中，疫苗主要在接种后的几天内仅在注射部位被发现。肌肉中的局部支持细胞，而非游走的免疫细胞，是主要的刺突蛋白产生者，可能有助于吸引并激活免疫系统。这些见解澄清了 mRNA 疫苗在体内的作用部位与方式，并可能帮助科学家为传染病和癌症优化未来的疫苗。

引用: Heinrich, F., Lücke, J., Zhang, S. et al. Spatiotemporal distribution of SARS-CoV-2 vaccines and vaccine-related proteins in mice and humans. Sci Rep 16, 15479 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-47568-6

关键词: mRNA 疫苗, COVID-19 接种, 刺突蛋白, 疫苗分布, 免疫反应