纳米颗粒在兽用疫苗中的应用 - 中国疫苗和免疫杂志社投稿_期刊论文发表|版面费|电话|编辑部- 中国疫苗和免疫

来稿应自觉遵守国家有关著作权法律法规，不得侵犯他人版权或其他权利，如果出现问题作者文责自负，而且本刊将依法追究侵权行为给本刊造成的损失责任。本刊对录用稿有修改、删节权。经本刊通知进行修改的稿件或被采用的稿件，作者必须保证本刊的独立发表权。一、投稿方式： 1、请从我刊官网直接投稿。 2、请从我编辑部编辑的推广链接进入我刊投审稿系统进行投稿。二、稿件著作权： 1、投稿人保证其向我刊所投之作品是其本人或与他人合作创作之成果，或对所投作品拥有合法的著作权，无第三人对其作品提出可成立之权利主张。 2、投稿人保证向我刊所投之稿件，尚未在任何媒体上发表。 3、投稿人保证其作品不含有违反宪法、法律及损害社会公共利益之内容。 4、投稿人向我刊所投之作品不得同时向第三方投送，即不允许一稿多投。 5、投稿人授予我刊享有作品专有使用权的方式包括但不限于：通过网络向公众传播、复制、摘编、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像制品、录制录音制品、制作数字化制品、改编、翻译、注释、编辑，以及出版、许可其他媒体、网站及单位转载、摘编、播放、录制、翻译、注释、编辑、改编、摄制。 6、第5条所述之网络是指通过我刊官网。 7、投稿人委托我刊声明，未经我方许可，任何网站、媒体、组织不得转载、摘编其作品。

纳米颗粒在兽用疫苗中的应用

作者:

关键词:

摘要：

1 前言

当今各类传染性疾病严重威胁着人类和动物的健康，在长期的研究中发现，疫苗免疫是预防疾病最行之有效的措施。18 世纪后期，英国医生琴纳应用牛痘预防天花，发明了第一代疫苗：灭活疫苗和减毒疫苗。随着基因工程技术和分子生物学的不断发展，出现了如亚单位疫苗、多肽疫苗和脱氧核糖核酸（DNA）疫苗的第二、三代疫苗。然而，这些疫苗存在免疫原性弱、免疫剂量大、免疫持久性差及易降解等缺点。纳米颗粒具有靶向递送的作用，可维持抗原稳定性，增强机体先天免疫、体液免疫、细胞免疫和黏膜免疫应答，得到了疫苗研发者的青睐。本文综述了新型纳米佐剂的性质、作用特点及其在兽用疫苗中的应用。

2 纳米颗粒特性

2.1 纳米材料

纳米颗粒（Nanoparticles，NP）是指粒径为纳米级（10-9m）的固体胶体颗粒。纳米颗粒可以由金属、非金属、合成聚合物或天然聚合物等多种类型材料形成。纳米材料具有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，使其具有了特殊性能。

2.2 纳米粒子的性质

纳米颗粒可通过沉淀法、溶胶-凝胶法、单乳液溶剂蒸发法、乳化溶剂扩散法、聚电解质复合物或自组装聚电解质等方法制备[1]。抗原分子可以与纳米载体表面共轭、包封或表面吸附。在制备过程中可通过改变纳米颗粒物理化学性质，如大小、形状、电荷、表面积和疏水性等性质来对纳米材料进行工程改造，以增强疫苗的免疫效果。

2.2.1 纳米颗粒对细胞吸收的影响

粒径是影响免疫系统摄取NP 的关键因素之一，可以通过细胞吞噬作用和胞饮作用内吞，巨噬细胞和树突状细胞（Dendritic Cells，DC）可吞噬大于500 nm的NP，网格蛋白摄取小于150 nm 的NP，小凹蛋白介导的胞饮作用摄取 50～80 nm 的 NP[2]。NP 除了通过内吞机制侵入细胞外，还可以直接穿过细胞膜进入细胞[3]。20～50 nm 的颗粒适合通过淋巴管运输到达淋巴结，在淋巴结中被抗原提呈细胞（Antigen Presenting Cell，APC）内化，500～2 000 nm 的大颗粒需要通过 APC将细胞转运到淋巴结[4]。

2.2.2 纳米颗粒粒径对免疫应答类型的影响

不同大小的纳米颗粒载体结合的抗原会影响淋巴结内转运和特异性细胞相互作用。Stano 等[5]发现将NP 的大小从30nm 增加到200nm，卵清蛋白（OVA）可以更有效地传递到MHC I 类和MHC II 类演示路径中。使用 200 nm NP 的鼻黏膜免疫增加了肺部T 辅助（CD4+T）细胞反应以及全身和黏膜反应。50～100 nm大小的纳米颗粒比5～15 nm 纳米粒子产生的特异性抗体高5 倍[6]。

2.2.3 纳米颗粒大小及给药途径对分布的影响

NP 的生物分布取决于给药途径和大小。纳米颗粒经口服、鼻和眼输送可提供黏膜保护性免疫反应，纳米粒子能被黏膜相关淋巴组织中的M 细胞（MALT）吸收，从而介导免疫反应[7]。皮内注射后，间隙流将超小纳米颗粒（25 nm）高效地转运到淋巴毛细血管及其引流淋巴结中，靶向50%的淋巴结驻留树突状细胞，而100 nm 纳米颗粒的效率仅为10%[8]。

2.2.4 纳米颗粒形状对吸收分布及免疫类型的影响

有研究报道了纳米粒子的形状依赖分布，短杆二氧化硅纳米粒子（MSN）主要分布在肝脏，长杆MSN分布在脾脏[9]。MSN 经聚乙二醇（PEG）修饰后在肺中的含量更高。MSN 主要通过尿液和粪便排出，MSN的清除率主要取决于颗粒形状，短杆MSN的清除率比长杆更快。棒状金纳米颗粒（AuNPs）比球形AuNPs或立方AuNPs 更易被巨噬细胞和骨髓源性树突状细胞（BMDCs）摄取。小的球形颗粒（直径193 nm）产生偏向Th1 的反应，而棒状颗粒（长度1 530 nm）产生偏于 Th2 的反应[10]。

2.2.5 纳米颗粒表面性质对细胞吸收的影响

NP 表面性质如电荷和疏水性会影响其吸收，细胞膜带负电，因此阳离子颗粒更易被APC 吸收，通过DC 到淋巴结。细胞摄取速率和数量均与表面电荷呈正相关，带正电荷的NP 被内化后可在核周定位，而带负电荷和中性的NP 则倾向于与溶酶体共定位[11]。具有高表面电荷和大粒径的NP 被更易被巨噬细胞吞噬，带轻微负电荷且粒径为150 nm 的NP倾向于更有效地积累在肿瘤中[12]。带正电荷的NP 经肺给药后引起强烈的黏膜和全身抗体反应，而带负电荷的NP 则不能[13]。疏水性聚合物颗粒的免疫反应优于亲水性聚合物[14]。

2.2.6 纳米颗粒性质对抗原释放速率的影响

纳米颗粒的抗原的释放取决于多种因素，如大小、纳米聚合物组成、基质的孔隙率、抗原载量或与纳米颗粒的结合方式等。如抗原被包裹，抗原的释放取决于纳米粒的降解，侵蚀或溶解，只有在纳米载体部分或完全解离后才缓慢释放抗原，从而导致较低的释放速率。如果抗原吸附在纳米粒表面，则取决于纳米粒与抗原之间的相互作用，吸附可能导致抗原大量突释；且纳米粒越小，表面积相对越大，表面附近的抗原比例就越大，抗原释放的速度就越快，可能导致免疫反应不足。

文章来源：《中国疫苗和免疫》网址: http://www.zgymhmy.cn/qikandaodu/2020/1227/557.html