DNA疫苗的细菌纤维素基纳米载体构建及其作用机制研究

寻找合适的载体是克服基因疫苗免疫原性不足的一个有效途径。细菌纤维素具有天然纳米尺度，申请者之前对其进行了生物合成与化学修饰研究，发现其具备改造成为纳米药物载体的潜力。为实现这一目标，本申请拟对其进行化学修饰，然后与DNA疫苗结合形成可靶向于树突状细胞的纳米复合物，给疫苗提供有效保护，并能在细胞内适当释放，获得高效表达。通过①在所携带的绿色荧光蛋白指示下，观察体外培养的树突状细胞摄取该复合物的动态过程；②检测树突状细胞形态、表型和功能的变化；③考察体内/外实验中的相关因子水平和实验动物的免疫应答，研究细菌纤维素作为一种纳米级天然多糖载体，与树突状细胞之间的相互作用机制。本申请的研究结果将为DNA疫苗提供一种能增强免疫效果的给药载体，并有可能发展成为一种基因疫苗载体平台。同时也有助于阐明纳米载体与细胞间的相互作用机制，为深入研究纳米药物载体的作用机理提供材料。

纳米给药载体促进DNA疫苗引发的免疫反应，其机制尚未完全清楚。本研究以纳米纤维素为载体，研究提高基因疫苗免疫原性的作用机理。①采用细菌来源的纤维素，经水解制取纳米级的棒状纤维素颗粒；②对其表面进行化学修饰，带上胺基、季铵基、罗丹明B、甘露糖等基团，使纤维素纳米颗粒能够与质粒DNA结合并靶向树突状细胞；③以改造后的纳米纤维素携带模型DNA疫苗在小鼠骨髓来源树突状细胞中表达发绿色荧光的Venus蛋白和HBsAg，并通过荧光示踪研究树突状细胞对该复合物的摄入；④该复合物可以提高未成熟树突状细胞的活性，并且通过刺激未成熟的树突状细胞，加速其成熟和代谢来增强机体免疫。研究结果说明纳米细菌纤维素经过修饰后能够较好的携带DNA疫苗进入树突状细胞并激活免疫，为纳米载体的胞内转运机制研究打下了良好基础。