口服疫苗在資源匱乏的國家有時會失效 新研究有助於解釋原因
據外媒報導,根據匹茲堡UPMC兒童醫院和匹茲堡大學醫學院科學家領導的研究,在衛生條件差的地區發生的一種慢性腸道疾病擾亂了腸道免疫反應,損害了小鼠模型的口服疫苗有效性。
8月3日發表在《免疫》(Immunity)雜誌上的這一發現非常重要,因為口服疫苗(如脊髓灰質炎和輪狀病毒疫苗)通過液體滴入口中,在低收入國家特別有用,這些國家的醫護人員可能沒有受過通過針頭注射疫苗的培訓。 它們還可能刺激腸道內更好的局部免疫力,這是抵禦由污染的食物和水感染的疾病的關鍵–包括一些導致腸道紊亂的感染,稱為環境腸道功能紊亂(EED)。
該研究的高級作者、UPMC兒童醫院R.K.梅隆兒科研究所的兒科和免疫學助理教授、匹茲堡大學內科核心主任Timothy Hand博士說:”可悲的是,可能有助於預防EED的確切疫苗對患有這種疾病的兒童不起作用。 ”
EED是由營養不良和受污染的食物和水造成的慢性胃腸道感染引起的。 病毒、寄生蟲或細菌的感染加上不良的飲食習慣會引發腸道炎症,損害被稱為絨毛的指狀突起,説明從食物中吸收營養。
Hand說:「EED可以影響任何人,但它是兒童的一個主要問題,因為他們仍在發育。 其結果是,患有EED的兒童會發育不良。 他們最終身材變矮。 但也許更重要的是,它可以顯著影響大腦發育。 這些兒童的認知能力較差。 而這是一個終身的問題;你不能在以後的生活中恢復這種發展。 “
為了進一步瞭解口服疫苗失效背後的機制,Hand和他的團隊開發了一個該疾病的小鼠模型。 他們通過給啮齒動物餵食缺乏脂肪和蛋白質的食物,並給它們接種一種入侵腸道細胞的大腸桿菌菌株,從而誘發了類似EED的癥狀。
與患有這種疾病的人類一樣,EED小鼠生長遲緩,腸道微生物組組成發生變化,腸道炎症升高,腸道絨毛縮短,而對照組小鼠則接受有足夠脂肪和蛋白質的正常飲食,或者接受正常飲食和細菌或沒有細菌的不良飲食的動物。
在給小鼠口服疫苗后,研究人員發現那些患有EED的小鼠的免疫反應受到了嚴重影響。 小腸中的疫苗特異性CD4+T細胞是對照組小鼠低是1/18。 進一步的實驗表明,EED小鼠的口服疫苗失效是由它們的腸道微生物群所介導的。 作為對微生物組相關炎症的回應,調節性T細胞(Treg)在EED小鼠的小腸中聚集。
Hand表示:「Treg細胞的出現是因為有太多的炎症,它們有助於抑制這種炎症。 但不幸的是,一個副作用是它們阻止了疫苗特異性CD4+T細胞的局部積聚。 ”
當研究小組使用抗生素來消除腸道細菌時,疫苗的有效性在EED小鼠身上得到了恢復。 據Hand說,這些發現支持這樣的觀點,即針對微生物組可以幫助治療EED並提高兒童的疫苗成功率。 他說:「在這些兒童中明智地使用抗生素也許能夠重置小腸微生物組,減少小腸的炎症,並減少那些Tregs。 ”
EED在資源豐富的國家很少見,但在缺乏污水處理系統和衛生設施的較貧窮國家很常見。 全世界大約有1.5億兒童生活在使他們有可能感染這種疾病的環境中。
Hand說:「如果我們能讓世界上有沖水馬桶和水管,我們就不會有這種疾病。 造成這些慢性感染的原因是,人們要麼飲用受污染的水,要麼蒼蠅將疾病從污水中傳播到食物中。 ”
在未來,Hand和他的團隊計劃與存在EED問題的國家的研究人員合作,以更好地瞭解患有這種疾病的兒童的疫苗結果。