自组装TLR2激动剂在小鼠中促进黏膜免疫反应而不引起肺部免疫病理损伤

Self-assembling TLR2 agonists promote mucosal immune responses without pulmonary immunopathologic injuries in mice.

作者信息Zhangping Huang, Caiguanxi Deng, Lin Peng, Liru Shang, Juan Jiang, Wei Yu, Hao Yang, Jing Liu, Liwei Jiang, Teng Zuo, Ji Wang, Xiafeng Wang
PMID40533467
发布时间2025-06-18
DOI10.1038/s41541-025-01185-y

实验完整度

包含体外细胞模型(JAWSII、RAW264.7、BMDCs)和体内小鼠模型(C57BL/6),并进行了功能验证(吞噬、激活)和机制验证(TLR2通路、细胞因子)。

主要模型

JAWSII和RAW264.7细胞系 骨髓来源树突状细胞(BMDCs) C57BL/6小鼠模型 SARS-CoV-2假病毒中和实验

重点核对

Diprovocim与OVA或RBD-Fc以1:1比例混合形成约1μm颗粒 鼻内免疫剂量:OVA或RBD-Fc 30μg,Diprovocim 30μg,Pam2CSK4 10μg 免疫方案:三次免疫,间隔两周 抗体滴度检测:血清和BALF中IgG和IgA 假病毒中和实验:WT、Delta、BA.1、BA.5株

摘要

鼻腔疫苗在诱导黏膜免疫方面具有优势,特别是通过诱导二聚体IgA。然而,复杂的黏膜环境在实现最佳免疫原性和安全性方面构成挑战。本研究引入Diprovocim,一种TLR2激动剂,作为黏膜疫苗的有效且安全的佐剂。我们的结果表明,Diprovocim自组装成适合黏膜递送尺寸的颗粒,增强了淋巴结和肺部免疫细胞的抗原吞噬作用。在有效激活TLR2信号通路后,Diprovocim在体内导致炎症细胞因子释放减少,且无组织损伤或体重减轻,凸显了其安全性。在小鼠中,肌肉和鼻内免疫Diprovocim佐剂疫苗均诱导高滴度的全身抗体。在支气管肺泡灌洗液(BALF)中检测到更高的IgG和IgA抗体。此外,Diprovocim增强了卵清蛋白(OVA)和重组SARS-CoV-2蛋白(RFD-Fc)疫苗的免疫原性,实现了更高的CD4+和CD8+ T细胞免疫反应以及对SARS-CoV-2变异株的交叉保护。这些发现强调了自组装Diprovocim作为黏膜疫苗安全有效佐剂的潜力,为对抗呼吸道感染提供了一种有前景的策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探讨TLR2激动剂Diprovocim作为黏膜疫苗佐剂的免疫原性和安全性。
核心机制
Diprovocim通过TLR2信号通路激活NF-κB和MAPK通路,促进树突状细胞和巨噬细胞的吞噬和成熟,增强抗原呈递,从而诱导强效体液和细胞免疫应答。
主要证据
体外实验显示Diprovocim增强DC和巨噬细胞对OVA-Cy5的摄取,并上调CD40/CD86;体内实验显示Diprovocim增强MLN和肺中DC的吞噬和成熟,且诱导较少的炎症因子;免疫小鼠后诱导高滴度IgG和IgA,以及CD4+/CD8+ T细胞反应。
研究意义
Diprovocim作为安全有效的鼻用佐剂,可增强亚单位疫苗的免疫原性,为呼吸道感染疫苗的开发提供新策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外自组装颗粒表征与细胞摄取

评估Diprovocim与抗原自组装形成颗粒的能力及其对APC摄取的影响。

混合Diprovocim和OVA,检测颗粒直径和zeta电位,使用SEM观察形态,并用JAWSII和RAW264.7细胞进行摄取实验。

2

体内抗原摄取和DC激活

评估鼻内给药后Diprovocim对抗原在MLN和肺中的吞噬及DC成熟的影响。

小鼠鼻内给予OVA-Cy5与佐剂,24小时后分析MLN和肺中DC亚群的Cy5摄取和CD86/CD40表达。

3

炎症反应和安全性评估

比较Diprovocim与Pam2CSK4在鼻内免疫后引起的炎症反应和组织损伤。

监测小鼠体重变化,检测肺组织中Il6、Il1b和Tnf的mRNA表达,并进行组织病理学分析。

4

OVA免疫原性评价

评估Diprovocim作为佐剂经鼻内和肌肉免疫诱导的体液和细胞免疫应答。

C57BL/6小鼠分别经鼻内或肌肉免疫OVA加佐剂,三次免疫间隔两周,检测血清和BALF中特异性IgG/IgA,以及外周血中T细胞反应。

5

RBD-Fc疫苗免疫原性评价

评估Diprovocim作为佐剂对SARS-CoV-2 RBD-Fc亚单位疫苗免疫原性的增强作用。

小鼠鼻内免疫RBD-Fc加Diprovocim,三次免疫,检测血清和BALF中抗RBD IgG/IgA,假病毒中和实验,以及T细胞反应。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Corning10-040-CVRC
青霉素-链霉素HyCloneSV30010
胎牛血清ExCellBioFSP500
小鼠粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子BioLegend576306
FITC标记抗CD11c抗体BioLegend117305
Pacific Blue标记抗CD86抗体BioLegend105021
PE标记抗CD40抗体BioLegend157505
流式细胞仪BDFACS
RNA提取试剂盒AxygenAP-MN-MS-RNA-250
逆转录试剂盒Thermo FisherK1691
TB Green Premix Ex Taq IITaKaRaRR820Q
QuantStudio实时荧光定量PCR检测系统Thermo Fisher--
DAPISigma-AldrichD9542
ProLong Gold防淬灭封片剂Thermo FisherP10144
共聚焦荧光显微镜OlympusFV-3000
异氟烷RWDR510
ACK裂解缓冲液BiosharpBL503A
胶原酶DRoche--
脱氧核糖核酸酶IRoche--
PE标记抗CD11b抗体BioLegend101207
BV421标记抗CD24抗体BioLegend101825
APC标记抗CD24抗体BioLegend138505
BV421标记抗CD86抗体BioLegend105032
APC标记抗CD40抗体BioLegend124611
OVA323-339肽Syneptide Co., Ltd--
OVA257-264肽Syneptide Co., Ltd--
SARS-CoV-2刺突蛋白肽库SinobiologicalPP003
抗CD28抗体BioLegend102102
布雷菲德菌素ABioLegend420601
佛波醇酯MultiSciences70-CD0001
离子霉素MultiSciences70-CD0002
Zombie Aqua™可固定活力染料试剂盒BioLegend423101
抗CD16/CD32抗体BioLegend101302
FITC标记抗CD3抗体BioLegend100203
PE标记抗CD4抗体BioLegend100407
BV711标记抗CD8a抗体BioLegend100747
固定/透化液BD554714
透化/洗涤缓冲液BD554723
BV421标记抗IFN-γ抗体BioLegend505829
APC标记抗TNF-α抗体BioLegend506307
辣根过氧化物酶标记抗小鼠IgG抗体Cell signaling Technology7076
辣根过氧化物酶标记抗小鼠IgA抗体SouthernBiotech1040-05
Varioskan Lux酶标仪Thermo Fisher--
聚凝胺BeyotimeC0351
萤火虫荧光素酶裂解缓冲液BeyotimeRG126M
荧光素酶底物BeyotimeRG058M
生物素ElabscienceE-LK-B002
Octet® R8Sartorius--
Octet® SA生物传感器Sartorius--
pFUSE-RBD-hIgG1-Fc2质粒----
蛋白A+G琼脂糖BeyotimeP2019
卵清蛋白Sigma-AldrichA5503
Diprovocim----
Pam2CSK4----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
体外自组装颗粒制备
Diprovocim与OVA或RBD-Fc的混合比例(1:1)及颗粒直径(约1μm)
阅读提示:Results部分和图2a、6b
体内抗原摄取实验
鼻内给药剂量(OVA-Cy5 30μg、Diprovocim 30μg、Pam2CSK4 10μg),检测时间点(24小时)
阅读提示:Methods中的Phagocytosis experiment in vivo部分
炎症反应评估
肺组织细胞因子mRNA表达检测时间点(8小时、1天、3天),组织病理学分析时间点(1天、3天)
阅读提示:Methods中的Histopathology部分及图4
免疫方案
免疫途径(鼻内/肌肉)、剂量(OVA或RBD-Fc 30μg、Diprovocim 30μg)、免疫次数和间隔(三次,间隔两周)
阅读提示:Methods中的Mice immunization and flow cytometry部分
抗体检测
血清和BALF采集时间(免疫后7天或14天),ELISA操作细节(包被浓度、稀释倍数)
阅读提示:Methods中的ELISA部分
假病毒中和实验
假病毒株(WT、Delta、BA.1、BA.5),血清稀释方法,中和抗体滴度计算方法
阅读提示:Methods中的Pseudovirus neutralization assay部分
T细胞反应检测
PBMC刺激条件(肽浓度、刺激时间、布雷菲德菌素A添加时间),抗体染色方案
阅读提示:Methods中的Mice immunization and flow cytometry部分