接种疫苗如何阻止肺炎球菌感染？

在令人惊讶的发现中，科学家们证明了肝脏是免疫系统在接种潜在致命病原体疫苗后对肺炎球菌发动攻击的场所。

多年来，科学家们一直在假设、理论、建议甚至猜测肺炎球菌在被疫苗接种标记为威胁后如何在体内被消灭。

新的研究表明，免疫系统不仅为被摧毁的生物体提供了一个特殊的位置，而且一对特殊的细胞参与了“捕获和杀死”的消灭，在疾病开始之前就预防疾病，这是疫苗接种的关键好处。

一个由中国、美国和瑞士的疫苗学家组成的全球团队试图解释这场灭绝是如何发生的，并深入调查了两人是如何批准的肺炎球菌疫苗促进针对肺炎链球菌的捕获和杀灭反应。

多种肺炎链球菌菌株构成威胁，这种细菌是脑膜炎、肺炎和血流感染的臭名昭著的原因。研究人员研究了两种领先的肺炎球菌疫苗:PCV13和PPV23。

一系列实验的主要作者隽隽·王博士断言:“疫苗接种大大降低了细菌性疾病的发病率和死亡率。”据报告的在科学转化医学。这项研究证实了细菌灭绝是如何发生的，以及两种疫苗中哪一种能产生最有效的免疫反应。

疫苗是人类最伟大的技术成就之一，早在1796年爱德华·詹纳时代就拯救了数亿人的生命牛痘苗这是乔治三世统治时期在英国发展起来的。

大多数疫苗，包括詹纳的疫苗，都是为了对抗病毒而开发的。一些世界上最著名的疫苗对人类产生了巨大的影响公共卫生击退了一系列病毒性疾病——麻疹、流感、流行性腮腺炎、小儿麻痹症、新型冠状病毒病毒等。

针对细菌的疫苗同样擅长抵抗疾病和拯救生命免受毁灭性感染因子的侵害。帮助身体抵抗细菌感染的免疫接种包括抗白喉、百日咳和破伤风的疫苗以及肺炎球菌疫苗。然而，尸体是如何被捕获和杀害的仍然是一个具有争议性且未得到解答的研究问题肺炎球菌当暴露时。

在这项新研究之前，科学家们怀疑疫苗接种后免疫系统会诱使吞噬细胞等关键细胞迁移到感染部位并消灭入侵细菌。但是，虽然这种情况被广泛接受，但它如何工作的核心机制仍然未知。现在，国际合作给出了一个令人惊讶的答案。

“我们报告说，疫苗引发的针对入侵细菌的免疫主要在肝脏中发挥作用，”王写道。“与目前迁移的吞噬细胞对血源性病原体产生疫苗诱导的免疫力的范式相反，我们发现入侵细菌在接种疫苗的宿主的肝脏中通过各种免疫机制被捕获和杀死，这些机制取决于疫苗的保护效力。”

北京清华大学传染病研究中心的疫苗学家王强调，至少到目前为止，疫苗引发的病原体清除机制——免疫系统如何以及在体内何处清除入侵细菌——在很大程度上仍不明确。科学家们花了三大洲的时间找到了答案，并揭示了免疫系统在哪里消灭了致病细菌。

 在 老鼠模型，他们能够比较两种著名的肺炎链球菌疫苗PCV13和PPV23的效果。

PCV13是一种所谓的结合疫苗。PCV代表肺炎球菌结合疫苗数字13表示它所保护的肺炎链球菌菌株的数量。结合疫苗由两个亚单位组成——一个弱抗原作为一个单位，一个强抗原作为一个载体单位。根据美国疾病控制和预防中心的说法，有了这两个单位，免疫系统对弱抗原的反应更强。

调查中分析的另一种疫苗是PPV23，这是一种多糖疫苗。首字母代表肺炎球菌多糖疫苗，可预防23种菌株。多糖疫苗旨在通过将免疫系统暴露于近24种肺炎链球菌菌株表面的糖来提高免疫力。

在他们的实验过程中，研究小组能够证明两种疫苗在捕获和杀死能力方面的显著差异。使用PCV13制剂检测到更强的捕获和杀灭效力。该疫苗与肝脏捕获更多循环病原体有关内皮细胞.

长期以来，PCV13一直被认为比PPV23更有效，王的同事现在提供了这种差异的原因。研究人员发现，更有效的PCV13诱导了更高量的IgG抗体，并且PCV13也更有效地参与了肝脏中的库普弗细胞和上皮细胞。

库普弗细胞是巨噬细胞——吞噬性白细胞——位于肝脏中，粘附在血管内皮细胞上。内皮细胞是排列在血管壁上的上皮细胞。王及其同事发现，由于库普弗细胞具有吞噬能力，也就是说，它们摄取并破坏入侵微生物，因此它们在捕获和杀死的混乱活动中发挥着关键作用。

该小组能够在他们的研究中证实，库普弗和内皮细胞在破坏它们之前都通过“拉链状”机制捕获了血流中的肺炎链球菌。相比之下，较弱的PPV23疫苗只与库普弗细胞接触，并诱导较低量的IgG抗体。科学家们报告了针对脑膜炎奈瑟菌（细菌性脑膜炎的主要原因）的疫苗类似的基于肝脏的捕获和杀死模式。

“经过一定的技术修改，我们的发现也可以用于评估依赖病毒血症传播的病毒病原体的候选疫苗，”王总结道，并指出病毒血症是指血液中存在病毒。