摘要:研究人员在动物模型中演示了一种新型疫苗递送方法,即使用牙线将疫苗通过牙齿和牙龈之间的组织递送。测试发现,这项新技术能够刺激鼻腔和肺部等粘膜表面产生抗体。
研究人员在动物模型中演示了一种新型疫苗递送方法,即使用牙线将疫苗通过牙齿和牙龈之间的组织递送。测试发现,这项新技术能够刺激鼻腔和肺部等粘膜表面产生抗体。
科学家发现,使用牙线清洁牙齿有一天或许能帮助接种疫苗。
通过针对一种称为连接上皮的独特可渗透牙龈组织,这种新方法可以刺激许多感染进入的部位(口腔、鼻子和肺部)的免疫力。
研究人员测试了一种在动物体内递送疫苗的创新方法,即将疫苗涂抹在牙线上,并通过牙齿和牙龈之间的组织将其引入。这种方法促使免疫系统在粘膜表面(例如鼻腔和肺部的粘膜)产生抗体,而这些粘膜通常是病毒入侵的第一个入口。
“粘膜表面很重要,因为它们是流感病毒和新冠病毒等病原体的入侵源头,”该研究论文的通讯作者哈温德·辛格·吉尔(Harvinder Singh Gill)指出:“然而,如果疫苗是通过注射接种的,抗体主要在全身血液中产生,粘膜表面产生的抗体相对较少。”
“但我们知道,当疫苗通过粘膜表面注射时,不仅血液中的抗体会受到刺激,粘膜表面的抗体也会受到刺激,”北卡罗来纳州立大学纳米医学罗纳德·B·麦克尼尔和辛西娅·J·麦克尼尔教授吉尔说道:“这提高了人体预防感染的能力,因为在病原体进入人体之前,多了一道抗体防线。”
连接上皮正是为此而生。上皮是指覆盖身体结构表面的组织,例如肺、胃和肠道内壁。在身体的大部分部位,上皮层形成强大的屏障,阻止病毒、污垢等有害物质进入血液。然而,连接上皮是个例外。
这层薄薄的组织位于牙龈袋的最深处,也就是牙齿与牙龈交界的地方,缺乏其他上皮层的许多屏障功能。正因为如此,它能够释放免疫细胞来对抗唾液中以及牙齿和牙龈之间空间的细菌。
吉尔说:“由于连接上皮比其他上皮组织更具渗透性,并且是粘膜层,它为将疫苗引入人体提供了独特的机会,从而刺激人体粘膜层增强抗体的产生。”
为了确定通过连接上皮递送疫苗的可行性,研究人员将疫苗涂抹在未上蜡的牙线上,然后用牙线清洁实验小鼠的牙齿。具体而言,研究人员比较了通过牙线清洁连接上皮、通过鼻腔上皮以及将疫苗涂抹在舌下黏膜组织上接种肽流感疫苗的小鼠的抗体产生情况。
“我们发现,通过连接上皮接种疫苗,在黏膜表面产生的抗体反应远优于目前通过口腔接种的黄金标准(即将疫苗置于舌下),”论文第一作者、德克萨斯理工大学吉尔教授的博士生罗汉·英格罗尔 (Rohan Ingrole) 说道:“使用牙线技术也能提供与通过鼻黏膜上皮接种疫苗相当的流感病毒防护效果。”
“这极具前景,因为大多数疫苗制剂无法通过鼻黏膜上皮给药——鼻黏膜表面的屏障特性阻碍了疫苗的有效吸收,”吉尔说道:“经鼻给药也可能导致疫苗到达大脑,这可能会带来安全隐患。然而,通过连接上皮接种疫苗则不存在这样的风险。在本次实验中,我们选择了少数几种确实适合经鼻给药的疫苗制剂之一,因为我们想看看连接上皮给药与最佳的鼻黏膜给药方案相比如何。”
研究人员还测试了连接上皮递送方法是否适用于其他三种主要疫苗类型:蛋白质、灭活病毒和 mRNA。在这三种情况下,上皮连接递送技术均在血液和粘膜表面产生了强烈的抗体反应。
研究人员还发现,至少在动物模型中,接种疫苗后是否立即进食和饮水并不重要,免疫反应都是一样的。
虽然普通牙线足以为实验小鼠提供疫苗,但研究人员知道,要求人们用手指握住涂有疫苗的牙线并不实际。为了解决这个问题,研究人员使用了牙线棒。牙线棒由一根牙线组成,牙线棒被拉紧在两个尖头之间,可以用手柄握住。
具体来说,研究人员在牙线棒上涂抹了荧光食用色素。随后,研究人员招募了27名研究参与者,解释了通过牙线接种疫苗的概念,并要求参与者尝试用牙线棒将食用色素涂抹在牙线的上皮连接处。
“我们发现大约 60% 的染料沉积在牙龈袋中,这表明牙线棒可能是一种实用的将疫苗输送到上皮连接处的方法,”英格罗尔说。
吉尔说:“我们对这项工作持乐观态度,并且根据我们的研究结果,可能会进入临床试验阶段。”
尽管在牙线技术应用于临床之前仍有许多问题需要解答,但研究人员认为,除了改善粘膜表面的抗体反应之外,它还可能具有其他显著的优势。
“例如,它易于操作,而且解决了许多人对针头接种疫苗的担忧,”吉尔说:“我们认为这项技术的价格应该与其他疫苗接种技术相当。”
但也存在一些缺点。例如,这项技术不适用于尚未长牙的婴幼儿。
“此外,我们还需要更多地了解这种方法是否或是否适用于患有牙龈疾病或其他口腔感染的人,”吉尔说。
该研究部分由美国国立卫生研究院(NIH) 资助(资助编号 R01AI137846 和 R01DE033759),以及德克萨斯理工大学惠特克科学与工程教授席位提供资金支持。
Gill、Ingrole 和 Shakya 是针对连接上皮进行疫苗接种相关专利的共同发明人。
参考文献:“基于牙线的疫苗接种针对牙龈沟进行粘膜和全身免疫”,作者:Rohan SJ Ingrole、Akhilesh Kumar Shakya、Gaurav Joshi、Chang Hyun Lee、Lazar D. Nesovic、Richard W. Compans 和 Harvinder Singh Gill,2025年7月22日,《自然生物医学工程》。DOI:10.1038/s41551-025-01451-3
来源:康嘉年華一点号