打完疫苗胳膊酸了三天,摸起來還有個小硬塊——這疫苗是不是太“猛”了?
如果你有過這樣的經(jīng)歷,別擔心,這可能不是疫苗在“搞破壞”,而是你的免疫系統(tǒng)正在“搭戲臺”。我們都知道,疫苗的作用是訓練免疫系統(tǒng)識別病毒,但很少有人知道,這場“訓練”的第一站不是血液,也不是脾臟,而是我們脖子、腋下那些不起眼的淋巴結(jié)。
就像演唱會需要舞臺、燈光、音響才能順利進行,免疫系統(tǒng)的“練兵”也需要淋巴結(jié)里的“基礎設施”——基質(zhì)細胞。這些細胞就像舞臺搭建工,負責鋪設免疫細胞的“遷徙通道”、釋放“導航信號”(趨化因子),還得搭建“抗原展示臺”。但問題是:不同的疫苗(比如 mRNA 疫苗、腺病毒載體疫苗、傳統(tǒng)蛋白疫苗),會讓這些“舞臺搭建工”干出不一樣的活嗎?
之前,科學家們更多關(guān)注疫苗如何激活免疫細胞(比如 B 細胞、T 細胞),卻很少盯著這些“幕后工作者”——淋巴結(jié)基質(zhì)細胞。而這篇發(fā)表在
Science Immunology的研究,就第一次扒開了這個“幕后故事”:不同 COVID-19 疫苗會讓淋巴結(jié)基質(zhì)細胞上演截然不同的 “劇本”,有的快速“布景”,有的“慢工出細活”,甚至還會影響后續(xù)免疫反應的 “劇情走向”。
為啥要盯著淋巴結(jié)基質(zhì)細胞?
淋巴結(jié)是免疫系統(tǒng)的 “指揮中心”,而基質(zhì)細胞是這個中心的“基建隊”。它們包括淋巴管內(nèi)皮細胞(LECs)、血管內(nèi)皮細胞(BECs)和成纖維網(wǎng)狀細胞(FRCs),負責三件大事:
1.鋪設 “道路”:讓免疫細胞(比如 dendritic cells,樹突狀細胞)能精準移動;
2.釋放 “信號”:用趨化因子給免疫細胞 “導航”;
3.搭建 “支架”:在免疫反應時支撐淋巴結(jié)擴張,還能 “過濾” 淋巴液里的抗原。
但不同疫苗(基因疫苗靠核酸,蛋白疫苗靠直接注射抗原)進入體內(nèi)后,會不會對這些“基建隊”產(chǎn)生不同影響?這直接關(guān)系到疫苗的效率和副作用——比如有的疫苗局部反應明顯,可能就是基質(zhì)細胞“加班”導致的。這正是研究團隊想弄明白的:不同 COVID-19 疫苗如何“指揮”淋巴結(jié)基質(zhì)細胞,進而影響免疫反應的啟動?
實驗對象
研究團隊給小鼠要么皮下注射(模擬皮膚接種),要么肌肉注射(模擬人類常規(guī)接種),然后在不同時間點(2 小時、6 小時、24 小時、30 小時等)“拆解” 引流淋巴結(jié)(比如腘淋巴結(jié)),用三種“放大鏡”觀察:
多模態(tài)成像:看 S 蛋白在哪里產(chǎn)生,細胞結(jié)構(gòu)有啥變化;
單細胞轉(zhuǎn)錄組:“偷聽”細胞里的基因在“說什么”(哪些基因被激活);
功能實驗:測試基質(zhì)細胞的“干活能力”——比如能不能清除抗原、能不能引導免疫細胞移動。
圖1:接種基于基因的COVID-19疫苗后,染色淋巴結(jié)的基質(zhì)細胞中存在SARS-CoV-2的S蛋白
不同疫苗,
給基質(zhì)細胞 “改了不同的劇本”
研究團隊發(fā)現(xiàn),這四種疫苗就像四個不同的 “導演”,給淋巴結(jié)基質(zhì)細胞安排了完全不同的 “戲份”。
第一幕:基因疫苗讓基質(zhì)細胞 “自己產(chǎn)抗原”,蛋白疫苗只能 “等抗原上門”
打疫苗后,免疫系統(tǒng)首先要 “看到” S 蛋白才能啟動反應。但不同疫苗讓 S 蛋白出現(xiàn)的方式完全不同:
●mRNA 和腺病毒疫苗(基因疫苗):直接 “命令” 淋巴結(jié)里的基質(zhì)細胞“自己生產(chǎn) S 蛋白”。比如 mRNA 疫苗會轉(zhuǎn)染淋巴管內(nèi)皮細胞(LECs)—— 尤其是淋巴結(jié)被膜下竇的 “地板細胞”(SCS floor LECs),這些細胞 6 小時內(nèi)就開始合成 S 蛋白,而且 mRNA 疫苗的 “產(chǎn)能” 比腺病毒疫苗更持久(mRNA 疫苗 30 小時還能檢測到,腺病毒疫苗則很快消失)。
●蛋白疫苗(Nuvaxovid):只能靠注射的 S 蛋白慢慢 “滲” 進淋巴結(jié),所以基質(zhì)細胞里幾乎測不到 S 蛋白。
正如上圖所示,mRNA 疫苗(Spikevax、Comirnaty)在 6 小時時,淋巴結(jié)的被膜下竇和髓竇里全是 S 蛋白,而腺病毒疫苗(Vaxzevria)雖然也有,但持續(xù)時間短,蛋白疫苗則 “存在感極低”。這說明:基因疫苗能讓淋巴結(jié) “就地生產(chǎn)抗原”,相當于 “主場作戰(zhàn)”,而蛋白疫苗更像 “客場送抗原”,效率和持續(xù)性都差一截。
第二幕:基質(zhì)細胞的 “基因劇本” 被改寫,功能大變身
疫苗不僅讓基質(zhì)細胞 “產(chǎn)抗原”,還改寫了它們的 “工作手冊”(基因表達)。單細胞轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn),不同疫苗激活的基因完全不同:
●基因疫苗:強烈激活 “抗病毒基因”(比如干擾素相關(guān)基因)和 “抗原處理基因”(比如 Tap1、Tapbp)。尤其是腺病毒疫苗,還會讓基質(zhì)細胞高表達 PD-L1——一種調(diào)節(jié)免疫反應的 “剎車蛋白”,可能是為了避免免疫反應太 “亢奮”。
●蛋白疫苗:更傾向于激活“炎癥相關(guān)基因”,但對抗病毒基因影響很小。
這些基因變化直接導致基質(zhì)細胞的 “干活方式” 大變,包括:
1.抗原清除能力:mRNA 疫苗讓 LECs 的 “清道夫受體”(比如 MARCO、MRC1)表達下降 50% 以上,就像 “垃圾清潔工” 集體下班,導致淋巴結(jié)里的抗原清除變慢(圖 4 顯示,mRNA 疫苗接種后,淋巴結(jié)對葡聚糖的清除能力下降 60%-93%)。這其實是好事——抗原在淋巴結(jié)里待得久一點,能讓更多免疫細胞 “看到”。
2.“導航系統(tǒng)” 失靈:所有疫苗都會讓淋巴管內(nèi)皮細胞的 ACKR4 蛋白減少。ACKR4 是 “趨化因子導航儀”,負責維持 CCL21 的梯度(免疫細胞的 “指南針”)。它一減少,免疫細胞的 “導航” 就亂了,但有趣的是,樹突狀細胞(DCs)似乎找到了 “備用路線”,遷移不受影響。
圖2:Nuvaxovid誘導的嗜酸性粒細胞浸潤調(diào)節(jié)淋巴結(jié)間質(zhì)
第三幕:蛋白疫苗召喚 “特殊嘉賓”——嗜酸性粒細胞
最戲劇化的差異出現(xiàn)在蛋白疫苗(Nuvaxovid)組:接種后 6 小時,淋巴結(jié)里突然涌進大量嗜酸性粒細胞(一種免疫細胞,平時和過敏相關(guān))。這些細胞不是從血管或淋巴管進來的,而是“鉆”過淋巴結(jié)的被膜,像“空降兵”一樣進入髓竇區(qū)域。
為啥會這樣?原來蛋白疫苗讓基質(zhì)細胞大量分泌 CCL11(嗜酸性粒細胞的“邀請函”),還讓淋巴管內(nèi)皮細胞表達P-選擇素(“黏合劑”),專門 “抓” 嗜酸性粒細胞。這些嗜酸性粒細胞來了之后,還會“改造舞臺”——讓淋巴結(jié)被膜變厚,膠原蛋白結(jié)構(gòu)變松散(圖2)。當研究人員用抗體“趕走”嗜酸性粒細胞后,這些結(jié)構(gòu)變化居然逆轉(zhuǎn)了,說明嗜酸性粒細胞是蛋白疫苗引發(fā)淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)改變的 “主力”。
小結(jié)
綜上,本研究通過多模態(tài)生物成像和單細胞轉(zhuǎn)錄組學等前沿技術(shù)揭示了COVID-19疫苗對淋巴結(jié)基質(zhì)細胞的早期影響。研究結(jié)果表明,mRNA疫苗和腺病毒載體疫苗能特異性地轉(zhuǎn)染淋巴結(jié)基質(zhì)細胞從而誘導S蛋白的表達并引發(fā)轉(zhuǎn)錄組重編程,這些變化不僅會影響淋巴結(jié)的抗原清除和趨化因子梯度形成,還可能通過改變基質(zhì)細胞的微環(huán)境來增強免疫反應。
總之,這些看似復雜的 “操作”,本質(zhì)上都是為了一個目標:讓你的免疫系統(tǒng)在真病毒來襲時,能喊出那句底氣十足的 “我熟”!
參考資料:
[1]RUTH FAIR-M?KEL?,PINJA THORéN,JONI N?SIAHO, et al. COVID-19 vaccine type controls stromal reprogramming in draining lymph nodes, Science Immunology (2025). DOI:10.1126/sciimmunol.adr6787
來源 | 生物谷
撰文 | 生物谷
編輯 | 木白
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