《Microbial Pathogenesis》：Evaluation of the effectiveness of cerium nanoparticles as a potential adjuvant in veterinary rabies vaccine
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狂犬病疫苗联用铈纳米颗粒（CeNPs）作为佐剂，在小鼠模型中显著提升病毒中和抗体（RVNA）水平，并调节IL-4和IFN-γ等细胞因子，显示CeNPs的佐剂潜力，但需进一步机制研究。
米拉德·赞迪（Milad Zandi）| 贾瓦德·马拉库蒂卡（Javad Malakootikhah）| 穆罕默德·萨迪克·霍斯拉维（Mohammad Sadeq Khosravy）| 肖赫雷·沙赫马赫穆迪（Shohreh Shahmahmoudi）| 阿巴斯·米尔沙菲（Abbas Mirshafiey）| 鲁兹贝赫·巴沙尔（Rouzbeh Bashar）| 贝赫扎德·普尔霍塞因（Behzad Pourhossein）| 菲鲁泽·法拉塔吉（Firouzeh Farahtaj）| 雷扎·阿汉加里·科汉（Reza Ahangari Cohan）| 玛丽亚姆·法泽利（Maryam Fazeli）
洛雷斯坦医科大学（Lorestan University of Medical Sciences）医学院病毒学系
摘要
背景与目的
狂犬病仍然是全球公共卫生和兽医领域的重要问题，这凸显了提高疫苗免疫原性的必要性。纳米材料在调节早期免疫反应以及增强对抗原的特异性反应方面展现出潜力。本研究使用小鼠测试了由铈制成的颗粒作为兽用灭活狂犬病疫苗的辅助成分。
科学家们通过一种方法制备了氧化铈纳米颗粒，并研究了其形态和行为特征。
材料与方法
合成了氧化铈纳米颗粒（CeNPs），并对其物理和化学性质进行了表征。随后，利用标准兽用狂犬病疫苗在小鼠模型中评估了其诱导增强免疫反应的能力。实验中，动物分别接受了含有或不含CeNPs的灭活狂犬病疫苗，通过检测狂犬病病毒中和抗体（RVNA）滴度（RFFIT）和血清细胞因子水平（IL-4和IFN-γ）来评估免疫反应。
结果
快速荧光焦点抑制试验（RFFIT）显示，实验组（CRV-CeNPs）的NAb滴度变化较大（P < 0.001），而对照组（A和B组）的NAb滴度变化较小。实验组（CRV-CeNPs）的IL-4和IFN-γ水平与对照组存在显著差异（P ≤ 0.05）。
结论
CeNPs的共混使用提高了疫苗的RVNA滴度，并调节了全身细胞因子水平。在本研究中，CeNPs在灭活兽用狂犬病疫苗配方中表现出类似佐剂的活性。安全性评估需通过临床监测和生存结果进一步验证；其作用机制和组织病理学分析还需进一步研究。
引言
狂犬病是一种历史悠久的传染病，影响多种动物，包括人类、家畜和野生动物，对全球健康和经济造成重大影响（1）。作为突发性病毒性脑炎的主要原因之一，狂犬病属于弹状病毒科（Rhabdoviridae）下的利萨病毒属（Lyssavirus）。90%以上的狂犬病死亡病例发生在亚洲和非洲。然而，狂犬病可通过接种疫苗进行预防（2）。疫苗可产生狂犬病病毒中和抗体（RVNA），从而阻止病毒侵入和传播（3）。尽管新型、安全、有效的狂犬病疫苗已经开发出来，但在发展中国家这些疫苗仍难以获得。在发达国家，为家畜和野生动物接种疫苗是预防该疾病的常见方法（4）。
研究表明，疫苗佐剂可增强多种动物对狂犬病疫苗的抗原特异性免疫反应（5）。常用的佐剂包括铝盐、油水乳剂和Toll样受体激动剂，但这些佐剂可能引发不良反应或降低疫苗效果（5）。纳米技术在现代疫苗学中发挥着关键作用。基于纳米颗粒的佐剂（如贵金属、金属氧化物、介孔二氧化硅和磷酸钙）已被证明能调节免疫激活并增强疫苗诱导的反应。因此，特别是在兽医领域，迫切需要发现更安全、更有效的佐剂（6）。
由于具有免疫学相关的物理化学特性，铈纳米颗粒（CeNPs）被视为潜在的疫苗佐剂。这些颗粒的表面特性使其能够在抗原存在下与免疫细胞相互作用并调节免疫反应（7）。研究表明，CeNPs可影响淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等免疫细胞的活性，从而增强自然免疫和获得性免疫（8）。此外，CeNPs还具有抗氧化活性，能清除活性氧（如超氧阴离子）（9）。这种活性归因于Ce3+/Ce4+的可逆氧化还原循环，使CeNPs能够参与氧化还原反应并保持再生抗氧化能力（10）。CeNPs已在多种生物技术和医疗保健领域中用于研究这种再生抗氧化特性（7）。
值得注意的是，CeNPs的免疫效应取决于具体应用环境。虽然非疫苗疾病模型中已观察到其抗氧化和抗炎作用，但在疫苗学中，佐剂被定义为能够增强抗原驱动的保护性免疫反应的成分。因此，本研究评估了CeNPs作为灭活狂犬病疫苗佐剂的潜力，以RVNA滴度作为保护效果的指标，血清细胞因子水平作为辅助免疫指标。
章节摘录
CeNP、狂犬病疫苗和动物模型
关于CeNPs的制备方法已在其他文献中详细描述（9）。在伊朗巴斯德研究所（Pasteur Institute of Iran）的世界卫生组织狂犬病参考与研究中心（WHO Collaborating Center for Reference and Research on Rabies）进行效力测试后，确认并标准化了疫苗效力，以国际单位（IU）表示，相对于参考标准疫苗。本研究中使用的兽用狂犬病疫苗效力为每剂量超过2.5 IU。疫苗效力
所使用的兽用狂犬病疫苗效力超过2.5 IU/剂量，因此世界卫生组织将其认定为高效疫苗（数据未显示）。中和抗体水平
所有灭活狂犬病疫苗的免疫原性数据表明，RVNA在接种后第14天和第20天进行了检测。PBS对照组的抗体水平可忽略不计，因此作为基线值。结果显示，CRV-CeNPs组的RVNA水平分别提高了97%和99%
讨论
本研究表明，铈纳米颗粒可能有助于增强狂犬病疫苗的效果。在小鼠实验中，这些颗粒能增强机体对疫苗中病毒成分的免疫反应。将它们与疫苗联合使用可提高动物的免疫能力。随着研究的深入，未来可能会找到更好的狂犬病防控方法。选择CVS-11病毒株的原因之一是该病毒株此前已被多次使用，以确保结果的一致性
局限性
尽管本研究取得了积极结果，但仍存在一些局限性。实验使用的是CVS-11版本的狂犬病病毒——这种病毒常用于FAVN或RFFIT等实验室检测。然而，CVS-11病毒在小鼠体内不易存活，因此在针对疾病发展的活体动物实验中较少使用。如果选择更适合小鼠的病毒株（如CVS-27），疾病发展过程及免疫反应可能会发生变化，从而影响实验结果。结论
我们的研究首次证明了CeNPs作为狂犬病疫苗佐剂的潜力。CeNPs可通过增强免疫反应来提升疫苗效力，有助于控制狂犬病。结果表明，将CeNPs与铝盐等辅助成分结合使用可最大化其免疫刺激效果。然而，这些发现仍需进一步验证
CRediT作者贡献声明
穆罕默德·萨迪克·霍斯拉维（Mohammad Sadeq Khosravy）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、资源准备。贾瓦德·马拉库蒂卡（Javad Malakootikhah）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、实验设计。阿巴斯·米尔沙菲（Abbas Mirshafiey）：数据验证、软件使用、资源管理、方法学设计、数据整理、概念构思。肖赫雷·沙赫马赫穆迪（Shohreh Shahmahmoudi）：初稿撰写、数据验证、实验监督、概念构思。玛丽亚姆·法泽利（Maryam Fazeli）：撰写——审稿与编辑伦理批准
所有动物实验均遵循机构指南，并获得了德黑兰医科大学（IR.TUMS.SPH.REC.1398.283）和伊朗巴斯德研究所（IR.PII.REC.1398.002）伦理委员会的批准。手稿制备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的情况
在制备本手稿时，作者仅使用生成式AI工具进行语言编辑和内容优化。作者仔细审查、编辑并验证了所有内容，对出版内容的准确性、完整性和原创性负全责。利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本研究的财务利益或个人关系。致谢
我们感谢伊朗德黑兰医科大学公共卫生学院（Tehran University of Medical Sciences）病毒学系以及世界卫生组织狂犬病参考与研究中心（WHO Collaborating Center for Reference and Research on Rabies）、伊朗巴斯德研究所（Pasteur Institute of Iran）的所有同事对本研究的宝贵支持和贡献。
