病原体是如何劫持免疫系统导致疫苗增强疾病的

农业、卫生和自然资源学院的研究人员正在努力解开一个长达数十年的谜团，这个谜团一直阻碍着行走的肺炎疫苗的研发。

来自病理生物学和兽医科学学院的Steven Szczepanek副教授和Steven Geary教授，以及前研究生Tyler Gavitt和Arland Mara发表的研究结果有助于解释肺炎支原体(Mp)是如何绑架我们的免疫系统疫苗接种。

他们在该杂志最近发表的两篇文章中分享了他们的发现npj疫苗．

Mp是引起行走性肺炎的常见病原体。虽然这种呼吸道感染通常不严重，但它是以相同方式传播的疾病的常见共病原体，如流感或COVID-19，可能导致更多严重的疾病特别是在老年人或免疫功能低下的成年人中。

在20世纪60年代，科学家们开始致力于开发Mp疫苗。他们杀死了细菌，并将其注射到人体实验对象体内，认为它可以保护人体免受实际感染。但事实并非如此。

疫苗对三分之二的接种人群起了作用。但在另外三分之一的人群中，他们的症状比未接种疫苗的人群更严重。这种现象被称为疫苗增强型疾病。

随着这一研究领域的停滞，Szczepanek和他的合作者在2012年取得了他们希望的重大突破。他们用一种不能附着在宿主细胞上的菌株在老鼠身上测试了一种新疫苗配方。尽管有了这种有希望的新方法，小鼠仍然患上了疫苗增强的疾病。

什泽帕内克决定将注意力转移到理解为什么会发生这种情况，并解开Mp的奥秘。

支原体，更大的Mp类，是一种不寻常的细菌。不像其他细菌，它们没有细胞壁。相反，它们有高度集中的脂蛋白排列。这使得它们能够嵌入宿主细胞膜，而宿主细胞膜也是由脂质组成的。

在我们的免疫细胞叫做TLR2s (toll样受体2)，它与细菌脂蛋白结合。这使免疫细胞能够识别外来细菌的存在，并启动适当的免疫反应。

Szczepanek的小组发现，当他们从细菌中分离出脂相关膜蛋白(lamp，包括脂蛋白)并用它们给老鼠接种疫苗时，他们看到了疫苗增强的疾病。当他们去除脂质并给另一组老鼠接种疫苗时，它们没有出现疫苗增强的疾病。

“这非常令人兴奋——我们实际上发现了导致疫苗增强疾病的分子结构，”Szczepanek说。

现在，在最初的论文发表两年后，Szczepanek的小组对疫苗增强疾病的原因有了新的发现。

关键在于适应性免疫系统，其中包括T细胞和B细胞，它们会记住如何通过接种疫苗或感染来对抗之前遇到的感染。

在最近出版的一篇在npj疫苗， Szczepanek的团队发现了Mp的脂质如何刺激T细胞过度产生一种名为IL-17(白细胞介素17)的细胞因子。

Szczepanek说:“你不想只是打开你的免疫系统，把它的潜能提高到最大，因为这会对你的细胞造成各种各样的损伤。”“你需要对手头的威胁有一个精确的免疫反应。周围需要一定水平的IL-17来激活这些免疫反应。但接种疫苗后，由于这些脂质部分的存在，IL-17的水平非常高。”

这允许其他细胞因子的表达，招募先天免疫细胞称为中性粒细胞。这些“核心”免疫细胞将自己的DNA扔向病原体，用DNA的负电荷捕获并杀死它们。问题是，如果不加以控制，这种反应也会伤害我们自己的细胞。因此，中性粒细胞的流行导致疫苗增强疾病。

由于支原体不能制造自己的遗传物质，它们似乎有意地驱动这种反应——创造自己的遗传营养来源。

另一个最近的刊物强调了产生抗体的B细胞如何在疫苗增强疾病中发挥作用。

研究人员发现，抗体似乎对保护小鼠没有太大作用。这是极不寻常的，因为抗体通常是免疫系统对抗之前遇到的感染的主要策略。

鉴于此，研究人员决定耗尽小鼠的B细胞。然后他们发现，在没有B细胞的情况下，疫苗增强的疾病更加严重。这说明B细胞在Mp感染过程中除了产生抗体外，还发挥着一定的作用。

Szczepanek说:“B细胞似乎在控制这种疫苗增强的疾病。”“它并不能完全阻止它。但当你没有这些B细胞时，情况就更糟了。”

发现B细胞是如何帮助缓解疫苗增强的疾病是未来研究的一个途径，这可能有助于开发有效的疫苗或治疗方法，因为Mp和所有细菌一样，对抗生素的耐药性正变得越来越强。

Szczepanek说，他的研究小组希望最终能开发出一种新的疫苗基于他们对这种病原体运作方式的不断了解。