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新冠疫苗究竟对我们的免疫力做了什么?Sci Immunol:科学家揭示COVID-19疫苗如何重塑机体淋巴结的微环境

来源:100医药网 2025-08-21 10:33

本研究通过多模态生物成像和单细胞转录组学等前沿技术揭示了COVID-19疫苗对淋巴结基质细胞的早期影响。

打完疫苗胳膊酸了三天,摸起来还有个小硬块 这疫苗是不是太 猛 了?

如果你有过这样的经历,别担心,这可能不是疫苗在 搞破坏 ,而是你的免疫系统正在 搭戏台 。我们都知道,疫苗的作用是训练免疫系统识别病毒,但很少有人知道,这场 训练 的第一站不是血液,也不是脾脏,而是我们脖子、腋下那些不起眼的淋巴结。

就像演唱会需要舞台、灯光、音响才能顺利进行,免疫系统的 练兵 也需要淋巴结里的 基础设施 基质细胞。这些细胞就像舞台搭建工,负责铺设免疫细胞的 迁徙通道 、释放 导航信号 (趋化因子),还得搭建 抗原展示台 。但问题是:不同的疫苗(比如 mRNA 疫苗、腺病毒载体疫苗、传统蛋白疫苗),会让这些 舞台搭建工 干出不一样的活吗?

之前,科学家们更多关注疫苗如何激活免疫细胞(比如 B 细胞、T 细胞),却很少盯着这些 幕后工作者 淋巴结基质细胞。而这篇发表在《Science Immunology》的研究,就第一次扒开了这个 幕后故事 :不同 COVID-19 疫苗会让淋巴结基质细胞上演截然不同的 剧本 ,有的快速 布景 ,有的 慢工出细活 ,甚至还会影响后续免疫反应的 剧情走向 。

为啥要盯着淋巴结基质细胞?

淋巴结是免疫系统的 指挥中心 ,而基质细胞是这个中心的 基建队 。它们包括淋巴管内皮细胞(LECs)、血管内皮细胞(BECs)和成纤维网状细胞(FRCs),负责三件大事:

1. 铺设 道路 :让免疫细胞(比如 dendritic cells,树突状细胞)能精准移动;

2. 释放 信号 :用趋化因子给免疫细胞 导航 ;

3. 搭建 支架 :在免疫反应时支撑淋巴结扩张,还能 过滤 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)进入体内后,会不会对这些 基建队 产生不同影响?这直接关系到疫苗的效率和副作用 比如有的疫苗局部反应明显,可能就是基质细胞 加班 导致的。这正是研究团队想弄明白的:不同 COVID-19 疫苗如何 指挥 淋巴结基质细胞,进而影响免疫反应的启动?

实验对象

研究团队给小鼠要么皮下注射(模拟皮肤接种),要么肌肉注射(模拟人类常规接种),然后在不同时间点(2 小时、6 小时、24 小时、30 小时等) 拆解 引流淋巴结(比如腘淋巴结),用三种 放大镜 观察:

多模态成像:看 S 蛋白在哪里产生,细胞结构有啥变化;

单细胞转录组: 偷听 细胞里的基因在 说什么 (哪些基因被激活);

功能实验:测试基质细胞的 干活能力 比如能不能清除抗原、能不能引导免疫细胞移动。

图1:接种基于基因的COVID-19疫苗后,染色淋巴结的基质细胞中存在SARS-CoV-2的S蛋白

不同疫苗,给基质细胞 改了不同的剧本

研究团队发现,这四种疫苗就像四个不同的 导演 ,给淋巴结基质细胞安排了完全不同的 戏份 。

第一幕:基因疫苗让基质细胞 自己产抗原 ,蛋白疫苗只能 等抗原上门

打疫苗后,免疫系统首先要 看到 S 蛋白才能启动反应。但不同疫苗让 S 蛋白出现的方式完全不同:

mRNA 和腺病毒疫苗(基因疫苗):直接 命令 淋巴结里的基质细胞 自己生产 S 蛋白 。比如 mRNA 疫苗会转染淋巴管内皮细胞(LECs) 尤其是淋巴结被膜下窦的 地板细胞 (SCS floor LECs),这些细胞 6 小时内就开始合成 S 蛋白,而且 mRNA 疫苗的 产能 比腺病毒疫苗更持久(mRNA 疫苗 30 小时还能检测到,腺病毒疫苗则很快消失)。

蛋白疫苗(Nuvaxovid):只能靠注射的 S 蛋白慢慢 渗 进淋巴结,所以基质细胞里几乎测不到 S 蛋白。

正如上图 所示,mRNA 疫苗(Spikevax、Comirnaty)在 6 小时时,淋巴结的被膜下窦和髓窦里全是 S 蛋白,而腺病毒疫苗(Vaxzevria)虽然也有,但持续时间短,蛋白疫苗则 存在感极低 。这说明:基因疫苗能让淋巴结 就地生产抗原 ,相当于 主场作战 ,而蛋白疫苗更像 客场送抗原 ,效率和持续性都差一截。

第二幕:基质细胞的 基因剧本 被改写,功能大变身

疫苗不仅让基质细胞 产抗原 ,还改写了它们的 工作手册 (基因表达)。单细胞转录组分析发现,不同疫苗激活的基因完全不同:

基因疫苗:强烈激活 抗病毒基因 (比如干扰素相关基因)和 抗原处理基因 (比如 Tap1、Tapbp)。尤其是腺病毒疫苗,还会让基质细胞高表达 PD-L1 一种调节免疫反应的 刹车蛋白 ,可能是为了避免免疫反应太 亢奋 。

蛋白疫苗:更倾向于激活 炎症相关基因 ,但对抗病毒基因影响很小。

这些基因变化直接导致基质细胞的 干活方式 大变,包括:

1. 抗原清除能力:mRNA 疫苗让 LECs 的 清道夫受体 (比如 MARCO、MRC1)表达下降 50% 以上,就像 垃圾清洁工 集体下班,导致淋巴结里的抗原清除变慢(图 4 显示,mRNA 疫苗接种后,淋巴结对葡聚糖的清除能力下降 60%-93%)。这其实是好事 抗原在淋巴结里待得久一点,能让更多免疫细胞 看到 。

2. 导航系统 失灵:所有疫苗都会让淋巴管内皮细胞的 ACKR4 蛋白减少。ACKR4 是 趋化因子导航仪 ,负责维持 CCL21 的梯度(免疫细胞的 指南针 )。它一减少,免疫细胞的 导航 就乱了,但有趣的是,树突状细胞(DCs)似乎找到了 备用路线 ,迁移不受影响。

图2:Nuvaxovid诱导的嗜酸性粒细胞浸润调节淋巴结间质

第三幕:蛋白疫苗召唤 特殊嘉宾 嗜酸性粒细胞

最戏剧化的差异出现在蛋白疫苗(Nuvaxovid)组:接种后 6 小时,淋巴结里突然涌进大量嗜酸性粒细胞(一种免疫细胞,平时和过敏相关)。这些细胞不是从血管或淋巴管进来的,而是 钻 过淋巴结的被膜,像 空降兵 一样进入髓窦区域。

为啥会这样?原来蛋白疫苗让基质细胞大量分泌 CCL11(嗜酸性粒细胞的 邀请函 ),还让淋巴管内皮细胞表达P-选择素( 黏合剂 ),专门 抓 嗜酸性粒细胞。这些嗜酸性粒细胞来了之后,还会 改造舞台 让淋巴结被膜变厚,胶原蛋白结构变松散(图2)。当研究人员用抗体 赶走 嗜酸性粒细胞后,这些结构变化居然逆转了,说明嗜酸性粒细胞是蛋白疫苗引发淋巴结结构改变的 主力 。

小结

综上,本研究通过多模态生物成像和单细胞转录组学等前沿技术揭示了COVID-19疫苗对淋巴结基质细胞的早期影响。研究结果表明,mRNA疫苗和腺病毒载体疫苗能特异性地转染淋巴结基质细胞从而诱导S蛋白的表达并引发转录组重编程,这些变化不仅会影响淋巴结的抗原清除和趋化因子梯度形成,还可能通过改变基质细胞的微环境来增强免疫反应。

总之,这些看似复杂的 操作 ,本质上都是为了一个目标:让你的免疫系统在真病毒来袭时,能喊出那句底气十足的 我熟! 。(100yiyao.com)

参考文献:

RUTH FAIR-M KEL ,PINJA THOR N,JONI N SIAHO, et al. , Science Immunology (2025). DOI:10.1126/sciimmunol.adr6787

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