摘 要: 錳作為生命活動中重要微量元素參與了多種生理過程。對于能量代謝、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和免疫系統(tǒng)正常運行至關重要。與可溶性錳離子相比,納米錳可維持錳離子在注射部位持續(xù)釋放,以誘導局部的免疫應答,并增強樹突狀細胞(dendritic cells, DCs)對抗原的攝取,促進DCs在體內(nèi)活化與成熟。本文從納米錳作用機制、制備方法、功能表征、納米佐劑存在的問題和解決策略等方面進行綜述,重點介紹了納米錳作為疫苗佐劑的應用,并提出存在問題及解決策略。
關鍵詞: 納米錳;疫苗佐劑;研究進展
中圖分類號: S852.4
文獻標志碼:A
文章編號:0366-6964(2024)08-3374-09
收稿日期:2023-09-04
基金項目:河南省科技攻關(232102310381);河南牧業(yè)經(jīng)濟學院博士科研啟動資金資助(2022HNUAHEDF033);國家重點研發(fā)計劃項目子課題(2021YFD1301201)
作者簡介:王夢迪(1989-),女,河南南陽人,博士,主要從事動物生理生化研究,E-mail:mengdi.ok@163.com;王 恒(1999-),男,河南安陽人,碩士生,主要從事動物生理生化研究,E-mail:771521561@qq.com。王夢迪和王恒為同等貢獻作者
通信作者:楊國宇,主要從事動物生理生化研究,E-mail:haubiochem@163.com
Preparation of Nano-manganese and Its Biological Effects
WANG" Mengdi2, WANG" Heng1, LU" Xiuxiang1, WANG" Yumin1, FAN" Wenjie 1, YAO" Chen1, LIU" Pengxiang1, MA" Yanjie
1, YANG" Guoyu1,2*, WANG" Jiang1*,
(1.Key Open Laboratory of Animal Biochemistry and Nutrition, Ministry of Agriculture and Rural Affairs,
Henan Agricultural University, Zhengzhou 450046," China;
2.College of Food and Biotechnology,
Henan University of Animal Husbandry Economics, Zhengzhou 450046," China)
Abstract: Manganese is an important trace element that participates in various physiological processes, including skeletal, reproductive, energy metabolism, and normal functioning of the nervous and immune systems. Compared with soluble manganese ions, nano-manganese can maintain the continuous release of manganese ions at the injection site, induce local immune responses, and enhance the cellular uptake of antigens by dendritic cells (DCs), promoting the activation and maturation of DCs in the body. This article reviews the relevant issues of nano-manganese from the perspectives of their mechanism of action, preparation methods, functional characterization, problems with nano adjuvants, and solutions. The application of nano-manganese as vaccine adjuvants was emphasized and the problems and solutions of nano-manganese were proposed.
Key words: nano-manganese; vaccines adjuvant; research progress
*Corresponding author:" WANG Mengdi, E-mail: mengdi.ok@163.com; WANG Jiang, E-mail: wangjiang@henau.edu.cnYANG Guoyu, E-mail:haubiochem@163.com
佐劑是一類自身無抗原性,但先于或同時與抗原混合使用后,能非特異性增強機體免疫應答并顯著提升疫苗效果的物質(zhì)。佐劑首次出現(xiàn)在大眾視野中是1925年,當時法國免疫學家兼獸醫(yī)學家Gaston Ramon通過試驗發(fā)現(xiàn),在注射白喉或破傷風類毒素時加入面包屑和木薯粉等常規(guī)物質(zhì)能夠明顯增強抗毒素免疫應答反應,隨后又證實金屬鹽類、淀粉、油脂、維生素等也具有同樣的功能,這類能夠顯著增強免疫應答的物質(zhì)后來被統(tǒng)稱為佐劑。隨后在1926年,Glenny無意中發(fā)現(xiàn)明礬(鋁)沉淀的蛋白能夠提高抗體產(chǎn)量[1],目前為止,鋁佐劑仍然是人用疫苗中廣泛使用的佐劑。然而,鋁佐劑在一定程度上存在一定缺陷,如鋁佐劑對增加血清抗體通常有效,但會引起注射部位反應,誘導細胞免疫的能力較弱,在一定程度上限制了它的應用[2-4]。所以尋找能夠有效激活細胞免疫的佐劑具有重大的價值和深遠的意義。
隨著現(xiàn)代生物免疫研究的發(fā)展,人們對金屬離子在免疫中的作用不斷進行探索,一些金屬離子免疫調(diào)控機制的發(fā)現(xiàn)極大地促進了金屬離子在生物免疫學的應用研究,使得現(xiàn)代生物免疫學這個學科越來越引人注目,也使得新的佐劑研發(fā)進入快車道。其中以環(huán)鳥苷磷酸腺苷合成酶(cGAS)-干擾素基因刺激蛋白(STING)激動劑相關佐劑的研發(fā)最為矚目。2018年,北京大學生科院蔣爭凡課題組[5]發(fā)現(xiàn)錳離子(Mn2+)可以很強地激活環(huán)鳥苷磷酸腺苷合成酶(cGAS)-干擾素基因刺激蛋白(STING)(圖1),并證明錳離子(Mn2+)是第二種cGAS激動劑,且激活能力更強。類似結果也被國內(nèi)外多個實驗室證實[6-8]。這些結果都提示錳離子(Mn2+)可能具有免疫佐劑,尤其是細胞免疫佐劑的效果。
1 錳是維持免疫力的重要元素
鐵、鎂和錳等金屬元素是病原微生物生長和發(fā)育所必需的元素。為了抵抗入侵的病原微生物,機體采取多種方法限制其獲取這些營養(yǎng)元素,這種防御機制稱為營養(yǎng)免疫。錳作為過渡金屬元素,它廣泛應用于包括農(nóng)業(yè)、化工、金屬在內(nèi)的很多領域。錳元素存在于自然界中大多是以二價離子(Mn2+)的形式,錳離子的離子半徑處在鈣離子和鎂離子之間。相關研究顯示,錳離子幾乎能替代鎂離子和鈣離子在結合位點結合,而且在一些需要鈣離子或鎂離子參與的生化合成過程中,錳離子經(jīng)常能夠替代鈣離子和鎂離子的功能[9]。從生物化學的角度來看,錳離子和鎂離子在細胞中的催化作用存在著密切的聯(lián)系。一方面,兩者具有相似性,錳離子能夠替代鎂離子作為催化核心與酶結合,催化類似的生化反應發(fā)生,另一方面,兩種離子在酶促反應的效率、生化反應的產(chǎn)物和對底物的親和力等方面具有相似性,如在錳離子替代鎂離子進行體外催化反應中,酶的活性通常會比以鎂離子為催化核心時更高。
錳在動物生長中有著重要作用,主要體現(xiàn)如下方面[10-11]。(1)骨骼發(fā)育:錳在動物體內(nèi)是一種重要的骨骼成分,能夠促進骨骼的形成與生長,并參與鈣、磷等礦物質(zhì)的代謝過程,從而對骨骼發(fā)育起到重要作用。(2)生殖系統(tǒng):錳對動物的生殖系統(tǒng)也有很大的影響,它在生殖過程中起到重要輔助作用,能夠促進雌性動物的排卵和卵巢功能的正常運行,并對精子的生產(chǎn)和質(zhì)量有著積極的作用。(3)能量代謝:錳對葡萄糖代謝和脂肪代謝有調(diào)節(jié)作用,能夠促進葡萄糖的吸收和利用,并參與動物體內(nèi)脂肪的氧化分解過程,從而提高動物體內(nèi)的能量代謝水平。(4)神經(jīng)系統(tǒng):錳在動物體內(nèi)對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能維持也十分關鍵,它能夠促進神經(jīng)元的正常分泌和傳導,從而維持神經(jīng)系統(tǒng)的生理運行。(5)免疫系統(tǒng):錳在動物體內(nèi)是一種強大的抗氧化劑,它能夠清除體內(nèi)的自由基和毒素,增強機體抗氧化能力,從而提高免疫系統(tǒng)的功能和抵抗力(圖2)。另外,有相關分子機制的研究表明[12-13],錳離子作為佐劑促進免疫應答的機理是:①顯著促進抗原遞呈細胞如樹突狀細胞(dendritic cells,DC)的成熟;②促進單核細胞來源的樹突狀細胞(monocyte-derived dendritic cells,Mo-DCs)的分化;③增強抗原遞呈細胞攝取抗原的能力;④刺激CD4+ T細胞的分化。
2 納米錳制備方法
不同的納米粒制備過程,納米粒的大小、結構也會有所差異。納米錳粒常見的制備方法有單一錳材料制備法、納米球包裹制備法和雙佐劑抗原共遞送系統(tǒng)法等。
單一錳材料制備法:該方法操作簡單,可操作性強,適用于大批量生產(chǎn)。水熱法[14]:該方法將MnSO4/MnCl2/Mn(NO3)2與KMnO4,溶解于自制蒸餾水中,在磁力攪拌條件下,倒入反應釜中,密封條件下高溫反應,待反應結束后,冷卻至室溫,固體產(chǎn)物分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌,用高速離心機離心,將固體沉淀下來,過濾干燥得到最終產(chǎn)物MnO2。磷酸錳納米材料制備方法[15]:該方法首先將磷酸二氫鹽溶液加入二價錳鹽溶液中,攪拌均勻,接著在磁力攪拌的作用下,向上述混合溶液中加入磷酸一氫鹽溶液,肉眼可見溶液由無色透明變?yōu)槿榘咨?,即形成了納米級微?!姿徨i納米材料,該方法制備了具有單一錳元素價態(tài)的新型磷酸錳納米顆粒,其化學組成為Mn3(PO4)2·nH2O。該方法所制備的磷酸錳納米顆粒能夠長時間穩(wěn)定保存、具有高度的均一性、生物可降解、具有良好的pH敏感性,在機體內(nèi)環(huán)境條件下即可降解,釋放錳離子以增強免疫應答。
納米球包裹制備法:錳在到達腫瘤部位之前被正常組織吞噬,導致全身毒性和過量治療劑量。因此,錳在腫瘤治療中使用的主要瓶頸在于將錳靶向遞送到腫瘤部位,從而有效地產(chǎn)生和激活免疫細胞來對抗腫瘤細胞[16-17]。實現(xiàn)這一目標最有效的方法是使用納米材料作為Mn的運載工具或直接設計Mn基納米材料。2022年12月,四川大學華西醫(yī)院生物治療國家重點實驗室宋相容教授團隊[18]在研究的新型可電離脂質(zhì)IC8的基礎上配伍STING激動劑Mn(錳),構建了mRNA遞送的脂質(zhì)納米?!狪C8/Mn LNPs,研究發(fā)現(xiàn),該遞送系統(tǒng)在體內(nèi)外均提高了mRNA表達,并能夠通過激活STING通路促進抗原提呈,最終各項研究證實,新佐劑脂質(zhì)納米粒——IC8/Mn LNPs既能提高抗原提呈能力,又能增強mRNA表達,可作為mRNA疫苗的佐劑,應用前景十分廣闊。Sun等[19]設計了一種改進的Stber方法合成二氧化硅納米球,在燒杯中加入乙醇、氨水和去離子水進行試驗。攪拌過程中加入硅酸乙酯懸浮液變成渾濁的白色,離心后用去離子水重懸,加入高錳酸鉀,超聲滅菌后,將沉淀加入Na2CO3溶液中,最后離心得到hMnO2 NPs。He等[20]設計了一種二氧化硅包裹的MnO納米顆粒。將油酸錳和1-十八烯混合,在氮氣保護下高溫劇烈攪拌,最后用丙酮沉淀下來,得到MnO納米粒,隨后將MnO納米粒與CTAC以及TEOS和正己烷的混合物依次混合,得到二氧化硅包覆的MnO納米顆粒。該方法與MnFe2O4 NPs等其他Mn基NPs相比[18-19],二氧化硅包覆的MnO納米顆粒在酸性環(huán)境中表現(xiàn)出快速、敏感的降解優(yōu)勢,為絕對降解和從生物系統(tǒng)中提取奠定了基礎。
雙佐劑抗原共遞送系統(tǒng)法:應用最廣泛的鋁佐劑誘導有效Th1型免疫反應的能力較差[21],錳又是一種潛在的金屬佐劑,通過激活環(huán)鳥苷磷酸腺苷合成酶(cGAS)-干擾素基因刺激蛋白(STING)信號通路,增強體液和細胞免疫應答。因此,有效調(diào)節(jié)金屬成分有望成為提高疫苗免疫效率的新策略。Qiao等[8]構建了錳鋁雙佐劑抗原共遞送系統(tǒng)(MnO2-Al-OVA)來增強亞單位疫苗的免疫應答,即首先將氫氧化鋁熔接在預先制備好的二氧化錳納米顆粒表面,并與高錳酸鉀(KMnO4)和油酸(OA)進行簡單氧化還原反應合成二氧化錳納米顆粒。MnO2-Al-OVA能顯著促進樹突狀細胞的內(nèi)化和成熟。皮下接種后,MnO2-Al-OVA迅速遷移到淋巴結(LNs)并有效激活cGAS-STING通路,極大地誘導了體液和細胞免疫反應。國外研究者Kuo等[22],使用明礬與TLR9激動劑(CpG)聯(lián)合用于COVID-19疫苗和天花亞單位疫苗,將鋁佐劑與免疫刺激劑結合,同樣是極大地誘導了體液和細胞免疫反應。這樣的雙佐劑抗原共遞送納米疫苗具有良好的安全性和簡便的制備工藝,具有很大的臨床轉譯前景。
3 納米錳功能表征
納米粒表征及穩(wěn)定性等相關檢測對研究納米粒作用機制及納米粒的推廣使用具有重要意義。納米粒的大小有助于科學家們確定納米粒的使用途徑、功效、藥物釋放情況和降解模式。用動態(tài)光散射、掃描電子顯微鏡透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡等檢測手段可確定納米粒大小、分布和形態(tài)等參數(shù)[23]。研究結果顯示,檢測納米粒Zeta電荷對納米粒體外釋放、黏附性、穩(wěn)定性以及納米粒在機體和細胞內(nèi)轉運特性具有重要意義[11]。納米粒的分散系數(shù)(PDI)可直接反映納米粒的分散狀態(tài)。納米粒的Zeta電荷、PDI及粒徑均可通過馬爾文Zeta電位儀進行檢測[24]。研究表明,Zeta電位的重要意義在于它的數(shù)值與膠態(tài)分散的穩(wěn)定性相關[25]。Zeta電位是對顆粒之間相互排斥或吸引力的強度的度量。分子或分散粒子越小,Zeta電位的絕對值(正或負)越高,體系越穩(wěn)定,即溶解或分散可以抵抗聚集。反之,Zeta電位(正或負)越低,越傾向于凝結或凝聚,即吸引力超過了排斥力,分散被破壞而發(fā)生凝結或凝聚。PDI用于描述聚合物分子量分布[26]。高分子的分子量通常不均一,本質(zhì)上是混合物,用平均分子量來描述高分子的分子量大小。PDI越大,分子量分布越寬;PDI越小,分子量分布越均勻。
4 納米錳作為疫苗佐劑的影響因素
有相關研究顯示,納米錳搭載抗原注入機體后可增強抗原呈遞細胞(antigen-presenting cell,APC)的募集效果,從而增強機體對抗原的攝取率。比抗原單獨使用或傳統(tǒng)油佐劑相比,納米錳具有更好的免疫或治療效果[20,27]。納米錳作為疫苗佐劑包封抗原后,因其作為載體可負載單獨抗原或幾個不同的抗原[16,28],并且具有良好的緩釋效果。它為機體提供有效的免疫保護反應[29-30]。研究結果證明,抗原和佐劑的共同傳遞能被細胞有效攝?。?1]。納米粒大小、形狀及緩沖液pH等對納米粒佐劑與抗原結合有著重要影響的情況下[32-33],科學家們基于此圍繞Mn納米粒展開了一系列研究,優(yōu)化其制備方法、粒徑、形狀及表面電荷,以求制備出更為有效的錳納米佐劑。
4.1 粒徑對納米粒佐劑效果的影響
為了制備出最佳疫苗載體,學者們對錳納米粒粒徑進行了優(yōu)化,并對其機體作用途徑進行了檢測。與直接將Mn2+加入PBS (pH=7.4)中[34]形成直徑大于1000 nm的大顆粒相比,Sun等[35]以Mn納米粒為基礎,制備出了平均粒徑為35 nm的均勻的納米粒,評價了納米粒淋巴結傳送效率及淋巴結內(nèi)樹突狀細胞(DC)的有效靶向性,結果發(fā)現(xiàn),該納米粒能夠快速進入淋巴結,并且高效地被DC所攝取,進而能夠快速誘導機體的免疫反應。同時,通過研究納米粒對機體免疫反應類型的影響檢測試驗結果發(fā)現(xiàn),該大小的納米粒介導能夠誘導機體 IFN-γ高水平分泌,免疫類型偏向Th1型免疫反應。Hou等[36]開發(fā)的一種以Mn為基礎的先天免疫納米佐劑,該納米粒平均粒徑在100 nm左右,結果發(fā)現(xiàn)其能促進樹突狀細胞成熟、細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T-lymphocyte,CTL)誘導和自然殺傷細胞(natural killer cell, NK)募集。同時,cGAS-STING下游通路也能被激活,上調(diào)Ⅰ型IFN和TNF-α的表達,具有潛在的抗癌作用。國外研究學者KANG研究發(fā)現(xiàn)[37],10~200 nm的納米顆粒可以通過淋巴毛細血管內(nèi)皮間隙進入淋巴管,隨著淋巴液的排出到達淋巴結,實現(xiàn)對淋巴結的靶向遞送。之后,它們被淋巴結中的APC內(nèi)化,淋巴結中富含CD8+亞型樹突狀細胞,具有抗原交叉遞呈能力。隨后由DC呈遞的MHC-Ⅰ類抗原可以誘導細胞毒性T細胞反應。以上結果表明,Mn納米粒的粒徑大小可以決定作用途徑及介導的免疫反應類型和免疫反應強弱。因此,納米粒大小對Mn納米粒疫苗佐劑在機體內(nèi)的效應發(fā)揮具有重要意義。
4.2 pH對納米粒佐劑效果的影響
不同pH環(huán)境中,納米錳形成的顆粒大小也不一樣。國外研究者Jin等 [38]研究發(fā)現(xiàn) Mn3(PO4)2·3H2O在室溫下在水溶液中自發(fā)沉淀,并在中性pH條件下的Mn3(PO4)2·3H2O中,他們發(fā)現(xiàn)磷酸鹽緩沖液可以誘導出一種較不規(guī)則的Mn幾何形。這項研究的發(fā)現(xiàn),為深入了解原子結構與催化活性之間的相互作用提供了有價值的見解。此外,Zhou等[39]發(fā)現(xiàn),在制備Mn2+顆粒時,PBS中形成的Mn2+大顆粒在1h內(nèi)會迅速沉淀,而在pH=4.7的磷酸鹽緩沖液中形成的納米粒具備丁達爾效應,使用后者的方法制備納米錳材料具備3 d的穩(wěn)定性。隨后為了模擬細胞內(nèi)核內(nèi)體(pH 5~6)和溶酶體(pH 4~5)的酸性條件,將納米錳材料暴露于PBS (pH 7.4)或酸性溶液(pH 4.5、5.5、6.5)中。nano-MnP在中性條件下(pH 6.5~7.4)可以保持相對穩(wěn)定的納米結構而不會降解,而在酸性條件下(pH 4.5~5.5)則逐漸降解為游離的Mn2+,說明nano-MnP可以在細胞外微環(huán)境的中性環(huán)境中保持穩(wěn)定的結構,但在細胞內(nèi)和溶酶體的酸性環(huán)境中可以降解釋放Mn2+。
4.3 形狀對納米粒佐劑效果的影響
納米粒形狀對其佐劑活性強弱也有一定的影響。納米粒形狀不同,導致不同納米粒和細胞膜接觸后形成的角度不同,被APC攝取的效率也不同。Niikura等[40]分別對圓球狀、橄欖球狀及棒狀納米粒進行了APC細胞的攝取率檢測,結果顯示,棒狀或橄欖球狀納米粒豎直和細胞膜接觸時所產(chǎn)生的阻力最小,易被吞噬,但當棒狀或橄欖球狀納米粒橫向接觸細胞膜時所產(chǎn)生的阻力要遠大于圓球狀納米粒,且納米粒接觸細胞膜時,因表面張力的作用,使棒狀或橄欖球狀納米粒更容易以橫向方式和細胞膜接觸。因此相對棒狀或橄欖球狀納米粒,圓球狀更容易被APC攝?。?7]。因此,合理設計納米粒的形狀,對其在機體內(nèi)發(fā)揮有效的免疫效果具有重要意義。
5 納米錳佐劑的免疫途徑和誘發(fā)的免疫應答類型
納米錳通過肌肉注射、皮下注射和鼻腔等途徑免疫,產(chǎn)生的免疫應答類型包括體液免疫、細胞免疫和黏膜免疫等(圖3)。
Zhang等[41]使用錳顆粒,將其在當OH-/PO43-比例在1∶3和2∶1之間時,錳鹽呈果凍狀膠體(MnJ)。當鼻內(nèi)給藥時,MnJ作為黏膜佐劑,誘導分泌高水平的IgA。經(jīng)鼻腔免疫的抗原會被鼻等相關淋巴組織清除,使得蛋白樣抗原無法通過上皮組織這一障礙,而通過將錳鹽制備成果凍狀膠體搭載的抗原,既可刺激M細胞吸收,同時激發(fā)和提高免疫反應。另外,通過肌肉注射MnJ的方式免疫小鼠,結果發(fā)現(xiàn)在免疫反應后2~4周,IgG滴度明顯提高,并于12周達到峰值,之后雖略有下降,但特異性IgG滴度仍較高。同時,該研究使用VSV、HS、VACA、H1N1等多種滅活抗原,結果顯示,所有被試抗原(包括T細胞依賴性抗原和T細胞非依賴性抗原)均表現(xiàn)出良好的佐劑作用,是一種有前景的佐劑候選物。
Gao等[27]用納米錳包裹OVA滅活抗原,制備得到的G5-pBA/OVA@Mn納米佐劑,通過肌肉注射方式免疫小鼠。結果發(fā)現(xiàn)試驗組在免疫前期抗體滴度相較于鋁佐劑組就有明顯提升,而在后期,錳佐劑組抗體滴度持續(xù)上升,其最大值為鋁佐劑組的16.4倍。另外該研究測試了G5-pBA/OVA@Mn是否可以被遞送到淋巴結,注射不同疫苗制劑24 h后,切除淋巴結,流式細胞術分析。結果發(fā)現(xiàn)與其他疫苗組相比,G5-pBA/OVA@Mn治療后,在淋巴結中檢測到OVA-FITC的MFI明顯更高,這突出了該納米疫苗在淋巴結運輸方面的優(yōu)勢。然后,在注射佐劑后第7天檢測了OVA特異性T細胞在脾細胞中的反應。理想的疫苗遞送系統(tǒng)將有效激活CD8+和CD4+ T細胞[37]。G5-pBA/OVA@Mn處理顯著提高了特異性CD8+ T細胞的比例,分別比其它組別高出10倍之余。他們還通過酶聯(lián)免疫斑點技術(ELISPOT)檢測特異性T細胞對IFN-γ的反應。結果表明,在G5-pBA/OVA@Mn處理的小鼠中,IFN-γ的分泌水平顯著增強, 在G5-pBA/OVA@Mn處理后IgG2a和IgG1的比例顯著提高,表明錳納米疫苗引發(fā)了Th1型免疫應答。
Zhou等[39]使用納米錳佐劑,通過皮下免疫小鼠。在第22、35天收集血清,然后通過ELISA法測定特異性IgG抗體滴度。結果發(fā)現(xiàn),在第22天,納米MnP誘導的IgG滴度比鋁佐劑誘導的抗IgG滴度高出12倍之多。在第35天,納米MnP誘導的抗IgG滴度明礬誘導的高7.3倍,比不加佐劑誘導的高出53倍。結果表明,與傳統(tǒng)明礬佐劑相比,納米MnP可以作為一種更有效的佐劑來誘導強效的體液免疫。另外,他們采用細胞內(nèi)細胞因子染色(ICS)法和酶聯(lián)免疫斑點技術(ELISpot)檢測免疫小鼠。檢測表明,納米MnP佐劑組誘導了強大的細胞因子分泌活性(IFN-γ),這樣的結果表明錳納米佐劑產(chǎn)生了Th1型T細胞介導的應答,證明它在誘導細胞免疫方面也具有潛力。因此,明礬佐劑難以引起T淋巴細胞激活的有效細胞免疫應答,這在一定程度上限制了其臨床應用,納米錳佐劑剛好解決這一問題。這些結果表明,納米MnP有可能取代傳統(tǒng)的明礬佐劑作為增強免疫反應的有效佐劑,特別是在增強細胞免疫方面。
6 問題與展望
納米材料具有靶向腫瘤組織、反應性釋放藥物以及優(yōu)越的光學、磁性等特性等優(yōu)點[42-45]。盡管有關錳納米粒的研究很多,也從多方面對錳納米粒的佐劑作用機制進行了全面分析,但錳納米粒在實際應用的過程中受限。主要原因總結以下幾點:(1)不同pH條件下納米顆粒的懸浮狀態(tài)不同,易沉降,保存時間各不相同;(2)不同劑量的錳佐劑具有細胞毒性,在一定程度上會引起小鼠體內(nèi)組織的炎癥反應[45-46];(3)無法做到納米粒和抗原分開保存使用[47]。
總之,現(xiàn)有應用的佐劑難以實現(xiàn)功能化的修飾,而錳納米材料作為疫苗載體具備良好的生物相容性和穩(wěn)定性的優(yōu)勢。因此,針對錳納米粒進行理性設計和功能化修飾,以提高抗原的吸附效率、免疫細胞的攝取,從而強化細胞免疫和體液免疫,探索其在疫苗佐劑領域的應用潛力,為其生物制品領域的應用提供理論依據(jù)和技術支持。
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(編輯 白永平)