《Materials Today Bio》：Liposomal Hydrogel-Based Oral Vaccine Delivery for Targeted Induction of Intestinal Mucosal Immunity
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为应对口服疫苗面临胃酸降解、肠黏膜驻留时间短等挑战，南京工业大学团队开发了一种载有抗原和视黄酸的甘露糖修饰脂质体/巯基化海藻酸凝胶微球复合递送系统（MLip@Gel）。该平台可在胃酸中保持稳定，在肠道释放抗原，并靶向递送至肠道巨噬细胞，在小鼠和仔猪模型中有效诱导了高水平分泌型IgA和α4β7+CCR9+细胞活化，并激发系统性免疫应答，为肠内感染病的口服疫苗开发提供了有前景的策略。
病毒感染的威胁在全球范围内挥之不去，而疫苗接种依然是首选的预防盾牌。然而，传统的注射型疫苗通常诱导血液中的IgG反应，在身体的第一道防线——如肠道、呼吸道等黏膜表面，所激发的免疫激活往往有限。这无疑给那些以黏膜为入侵门户的病原体留下了可乘之机。口服疫苗凭借其无创给药和天然诱导黏膜免疫的潜力，被视为理想解决方案，但这条路布满荆棘：抗原在抵达肠道免疫阵地前，需闯过胃部的强酸“熔炉”和无处不在的酶“剪刀”，即便侥幸抵达，也常因无法有效穿透肠黏膜、停留时间过短而被快速清除，难以被抗原提呈细胞（APCs）捕获并启动强大的免疫应答。如何为脆弱的抗原打造一款“隐形装甲车”，既能护送其安全穿越消化道险阻，又能精准导航至肠道免疫要塞，并有效激活免疫系统，成为疫苗研发领域亟待攻克的关键难题。
针对上述挑战，一项发表在《Materials Today Bio》上的研究给出了一份精巧的答卷。研究人员以极具破坏力的肠道冠状病毒——猪流行性腹泻病毒（PEDV）为模式抗原，设计并构建了一种新型口服疫苗递送平台。这个平台的核心是一个多级复合系统：首先，他们将黏膜佐剂视黄酸（RA）和经过甘露糖修饰的阳离子脂质体结合，形成PR-MLip；随后，再用巯基化海藻酸（Cys-Alg）凝胶将脂质体包裹起来，最终得到脂质体凝胶微球（PR-MLip@Gel）。这套组合拳的设计理念明确：凝胶外壳作为“防弹衣”，抵御胃酸侵蚀；脂质体作为“特洛伊木马”，协助抗原穿透肠黏膜并促进细胞摄取；其表面的甘露糖则像“精确制导”信号，引导载体靶向肠道巨噬细胞等APCs；而包裹在内的RA则负责“煽风点火”，促进能分泌sIgA的浆细胞分化，从而强力激活黏膜免疫。
为了验证这一设计的可行性，研究团队综合运用了材料表征、体外模拟、细胞实验及动物模型等多种技术手段。在材料制备与表征方面，他们合成了巯基化海藻酸，并通过核磁氢谱、红外光谱等技术确认了修饰成功；利用薄膜水化法制备了载有RA的甘露糖修饰脂质体，并通过动态光散射、扫描电镜、Zeta电位等分析了其粒径、电位和形态；最后通过离子交联法制备了凝胶微球，并通过扫描电镜和荧光显微镜观察了其微观结构及脂质体的分布情况。在功能验证方面，他们通过模拟胃肠液降解与释放实验，评估了系统的胃酸稳定性和肠道响应性释放特性；利用离体猪肠段进行了黏附实验，比较了不同凝胶的肠黏膜滞留能力；并采用荧光标记的卵清蛋白（OVA）作为模型抗原，通过体外肠道渗透实验、细胞摄取实验（使用RAW264.7巨噬细胞和树突状细胞）及小鼠活体成像，系统考察了递送系统的渗透、靶向和分布行为。研究的核心部分是在小鼠和仔猪模型中进行的免疫效果与保护力评价。小鼠实验设置了包括口服PR-MLip@Gel、口服游离PEDV、肌肉注射PEDV加铝佐剂在内的多个对照组，通过流式细胞术检测了抗原提呈细胞的活化标志物（CD80, CD86, MHC II）、肠道归巢淋巴细胞（α4β7+CCR9+）以及脾脏T细胞（CD4+, CD8+）、B细胞、NK细胞的比例；通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测了血清、粪便和肠灌洗液中PEDV特异性的IgG、IgA抗体水平及中和抗体效价，并分析了脾细胞培养上清中的细胞因子（IFN-γ, TNF-α, IL-4）。最终的攻毒保护实验在7日龄PEDV阴性仔猪（来源未在样本队列部分特别注明，但实验遵守相关动物伦理规范）中进行，通过口服强毒株攻毒，评估了疫苗接种对临床腹泻症状、粪便病毒载量、肠道组织病理损伤及病毒抗原分布的保护效果。
研究结果层层递进，充分验证了PR-MLip@Gel系统的优越性：
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成功制备了PR-MLip@Gel：材料表征证实成功合成了具有多孔结构的凝胶微球，粒径约200-250微米，内部脂质体分布均匀。载有RA的脂质体粒径约236纳米，负载PEDV后增至约318纳米，且稳定性良好。
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PR-MLip@Gel具有胃酸抗性和肠道响应性释放能力：在模拟胃液（pH 1.2）中，凝胶微球能保持结构完整6小时以上，药物泄漏极少；一旦转移至模拟肠液（pH 6.8），凝胶迅速溶胀崩解，从而在肠道定向释放包裹的抗原和佐剂。
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脂质体凝胶微球的肠道滞留能力增强：巯基化修饰显著提高了凝胶在离体猪肠黏膜上的黏附率。小鼠活体成像显示，FITC-MLip@Gel在胃肠道内的荧光信号更强、滞留时间更长，直至给药后24小时仍可检测到。
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PR-MLip@Gel增强药物吸收和靶向递送：体外肠道渗透实验表明，FITC-MLip@Gel的表现渗透系数最高。细胞实验证实，甘露糖修饰的脂质体能被RAW264.7巨噬细胞和树突状细胞更高效地摄取，且该摄取可被游离的甘露糖竞争性抑制，证明了其甘露糖受体介导的靶向性。
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PR-MLip@Gel增强抗原提呈和免疫激活：体外与小鼠体内实验均表明，PR-MLip@Gel能最有效地促进树突状细胞和巨噬细胞高表达CD80、CD86和MHC II等成熟活化标志物，并刺激它们分泌更高水平的IFN-γ、TNF-α和IL-4等细胞因子，显示出强大的免疫佐剂活性。
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PR-MLip@Gel增强黏膜免疫和IgA产生：口服PR-MLip@Gel的小鼠，其肠道淋巴细胞中表达肠道归巢受体α4β7和CCR9的比例最高，并且在血清、粪便及肠灌洗液中检测到最高水平的PEDV特异性IgA抗体，显著强于口服游离病毒组和肌肉免疫组，证明其能高效诱导黏膜免疫。
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口服疫苗诱导系统性免疫应答：PR-MLip@Gel同样激发了强烈的全身性免疫反应，包括高水平的血清特异性IgG、卓越的中和抗体效价、显著的脾淋巴细胞增殖、偏向Th1/Th2混合型的细胞因子谱，以及脾脏中CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞和NK细胞比例的显著增加。
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PR-MLip@Gel对免疫仔猪产生保护作用：攻毒实验是最终的“实战检验”。结果显示，口服PR-MLip@Gel免疫的仔猪在遭受强毒攻击后，几乎不出现腹泻，粪便中的病毒载量极低且短暂，肠道（空肠和回肠）组织病理损伤轻微，病毒抗原阳性细胞稀少。其保护效果在降低肠道病毒载量和诱导肠道sIgA方面，甚至优于传统的肌肉注射加佐剂疫苗，彰显了其诱导黏膜免疫在防御肠道感染中的关键作用。
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PR-MLip@Gel展示出良好的生物相容性：组织病理学分析显示，接种PR-MLip@Gel的小鼠主要器官及肠道均未见明显损伤，且小鼠体重增长正常，表明该递送系统具有良好的生物安全性。
综上所述，这项研究成功构建了一种集“胃酸保护、肠道黏附、黏膜穿透、细胞靶向、免疫佐剂”于一体的智能口服疫苗递送系统。其创新之处在于将甘露糖靶向的阳离子脂质体与巯基化海藻酸凝胶进行有机整合，协同解决了口服疫苗递送中的多重屏障。该平台不仅能在胃部极端环境中保护抗原，还能在肠道精准定位并长效释放，通过靶向抗原提呈细胞和利用视黄酸的佐剂效应，同时激发出强大的黏膜免疫（以高水平的sIgA和归巢淋巴细胞为特征）和系统免疫应答。最终在仔猪攻毒模型中所展现出的卓越保护效果，强有力地证明了这种策略的有效性。这项研究不仅为开发抗PEDV等肠道传染病的口服疫苗提供了切实可行的新方案，其模块化、多功能的递送平台设计思路，也为更广泛的口服生物制剂（如其他疫苗、蛋白质药物、核酸药物）的研发开辟了新的路径，在生物医药领域具有重要的转化应用前景。
