明矾到底有啥用 80年疫苗之谜端倪初现

明矾作为疫苗已经使用了80多年，但是直到最近，研究人员才开始解释这种化合物是如何在疫苗中发挥作用的。资料来源:nipic.com

如今，只有收藏家收集T-Ford车型，或者用victrola听音乐。人们将不再使用笨重的计算器来结算支票簿。人们可以在几小时而不是几天内穿越大西洋。自20世纪20年代以来，科学技术的发展一直在快速推进，但有一个领域却被忽视和停滞不前，那就是我们使用的疫苗。

明矾疫苗

80年前，制造商开始在疫苗中添加明矾作为佐剂，它可以刺激免疫系统的反应。今天，地球上几乎每个人都注射了含明矾的疫苗——这个宽泛的术语与许多含铝佐剂的疫苗同义。

比利时根特大学的免疫学家巴特·兰布雷特说:“这是现代医学中最常见的化合物。这也是一个有趣的难题。”美国国家犹太医学中心的免疫学家菲利帕·马拉克说:“明矾长期以来一直被用作疫苗的佐剂，但人们对此知之甚少。”。

但是科学家说他们正在集中解释明矾如何刺激免疫系统对抗病原体。研究人员最近提出了至少三种可能的机制，其中一种与从非活性细胞中分离的DNA有关。

许多研究表明，明矾在疫苗中可以发挥很好的作用，因为它可以发出警报，提示免疫系统在细胞受到攻击时对压力做出反应。

神秘的机制

英国免疫学家亚历山大·格兰尼继承了他对明矾作用机制的观点，统治了学术界几十年。

根据他对药物持久性的假设，明矾首先“悬浮”在注射口附近，然后慢慢将抗原扩散到周围环境中。因此，它会产生更持久和更明显的免疫反应。然而，格伦尼的理论与最新的科学数据不一致。例如，2012年，英国格拉斯哥大学的免疫学家詹姆斯·布鲁尔(James Brewer)和他的同事将明矾和抗原注射到小鼠体内2小时，然后移除注射端口周围的组织。他说:“在我们移除注射端口后，我们发现明矾对小鼠产生抗体的能力没有影响。”

最新发现表明，明矾可以与人体先天免疫系统和特殊防御组织如巨噬细胞和树突状细胞相互作用，这为研究者指明了一条新的途径。

2007年，由伊利诺伊州罗莎琳德市富兰克林医科大学的免疫学家法比奥·雷(Fabio Re)和印第安纳州西拉斐特市普渡大学兽医学院的免疫学家赫特·霍根-埃施(Hash Hogen-Esch)领导的团队通过细胞研究发现，明矾可以促进树突状细胞和其他免疫细胞释放白细胞介素-1β(IL-1β)，这是一种免疫信号，可以促进抗体的产生。

斯蒂芬妮·艾森巴特，当时是博士后研究员，在一个以耶鲁大学医学院免疫学家理查德·弗拉维尔命名的实验室工作。他说:“研究人员曾怀疑明矾和抗体形成之间的联系也涉及人体的固有细胞，但其作用机制仍不清楚。这两份报告的发布清楚地说明了这个过程是如何进行的。

这一发现直接指出了炎症体的作用。这是一种在细胞中积累的蛋白质，可以检测病原体和其他危险信号，如伤口和坏死细胞中的尿酸渗漏。像其他分子一样，白细胞介素-1β，炎症体是在免疫细胞受到刺激后释放的。

炎症小体的研究得到了研究者们的高度赞扬，但是艾森巴特、弗拉维尔和他们的同事是第一个发表研究结果的人(自然杂志，2008年)。他们发现，小鼠注射明矾和抗原后几乎不产生抗体的原因是缺乏一种关键的炎症蛋白，Nalp3。

然而，啮齿动物在使用其他辅助工具后会产生大量的抗体。艾森巴特说:“纳尔普3是明矾生产的关键。”由雷和包括兰布雷希特在内的其他研究人员领导的一个小组也在当年晚些时候得出了类似的结果。

其他研究人员不同意这个结论。2009年，马拉克和他的同事在《免疫学杂志》上发表的一篇文章显示，即使缺乏相同炎症蛋白的小鼠在注射明矾和抗原后仍能产生大量抗体。

该报告否认了炎症小体在明矾刺激免疫系统的能力中的关键作用，并且不能证明明矾和免疫系统之间的任何关系。兰布雷特承认:“炎症体确实是由明矾刺激的，但没有人能证明这一过程对疫苗反应是不可或缺的。”

多重身份

其他研究人员关注明矾和树突状细胞之间的联系，因为这些细胞是免疫系统的“告密者”。在被感染或注射疫苗后，它们将向辅助性T细胞披露抗原信息，这将刺激细胞毒性T细胞(杀伤细胞)和B细胞(产生抗体)的产生。

最近，卡尔加里大学免疫学家严石和他的同事使用原子力显微镜(一种用于定位分子的科学仪器)来探索明矾和树突状细胞表面之间的相互作用。该结果发表在2011年4月的《自然医学》杂志上。他们发现明矾会紧紧地附着在树突状细胞的质膜上，并在那里重组特定的脂质。在明矾的刺激下，树突状细胞获得抗原并迅速将其传递到淋巴结，淋巴结与辅助性T细胞密切相关，并可能产生免疫反应。

明矾还有一个更模糊的第二种作用机制:它杀死注射口附近的免疫细胞。这些被杀死的细胞会释放出脱氧核糖核酸。尽管研究人员不确定明矾是如何杀死细胞的，以及哪些免疫细胞会被杀死，但它们可能是中性粒细胞，杀死后会释放出DNA来捕获病原体。比利时列日大学的免疫学家克利斯朵夫·德米特和他的同事在2011年8月的《自然医学》上发表了这一结果。他们相信丢弃的DNA会提醒免疫系统并加速老鼠自身抗体的产生。

今年早些时候，马拉克和他的同事在《美国国家科学院院刊》上发表了一篇文章，进一步分析了这一行动的机制。他们的研究结果表明，死亡细胞释放的DNA刺激树突状细胞，使其与辅助性T细胞联系更加紧密。这种紧密的拥抱最终会导致B细胞释放更多的抗体。

许多关于明矾作用机制的推测大相径庭，但是意大利锡耶纳诺华公司的免疫学家恩尼奥·德·格雷戈里奥和其他研究人员认为，这种明显的不一致可能反映了明矾的作用机制。兰布雷特说:“它的作用机制可能是多重的。”艾森巴特说，如果佐剂能刺激多种免疫反应，明矾是一种极好的免疫刺激剂。

(段鑫)

中国科学新闻(2013-07-10第三版国际版)