炭疽病，特别是吸入性炭疽病，由于其高死亡率和潜在的生物武器滥用而构成严重威胁。目前的炭疽疫苗需要多次注射，这限制了它们的实用性。在本文分享的文献中，该团队开发了一种新型鼻腔加强疫苗，原理为通过在病原体的进入部位呼吸道诱导粘膜免疫来预防吸入性炭疽。成功地设计了一种生物安全的植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）菌株，在其表面表达炭疽保护性抗原（PA）。在通过肌内免疫进行全身引发后，用这种重组植物乳杆菌菌株进行鼻腔增强可显着增强鼻腔和支气管肺泡灌洗液中保护性抗原（PA）特异性粘膜IgA的产生。重要的是，通过这种鼻腔增强策略引发的粘膜IgA抗体有效地中和了炭疽致死毒素。
在整个实验方案中，该团队使用NL全光谱流式细胞仪评估免疫后纵隔淋巴结中生发中心（GC）B细胞的反应。将从免疫小鼠收获的纵隔淋巴结（MEDLN）机械解离以产生单细胞悬液。将得到的细胞悬浮液与Fc阻断剂（抗CD16/32）一起温育以防止非特异性抗体结合，随后用一组对以下标记特异的荧光染料缀合或生物素化抗体染色：CD3（145-2C11），Fas（Jo2），IgG1（A85-1），IgG2a/2b（R2-40）和CD138（281-2），CD19（克隆6D5），GL7（GL7），IgD（11-26c.2a）。链霉亲和素缀合的荧光团用于生物素化抗体。将细胞在染色缓冲液（补充有2%胎牛血清和0.1%叠氮化钠的PBS）中于4°C染色30分钟，然后进行洗涤步骤。染色后，使用流式细胞仪（Cytek Northern Lights）分析细胞。使用FlowJo软件版本10.10.0（FlowJo LLC）进行数据采集和分析。GC B细胞被鉴定为CD19+Fas+GL7+细胞群。采用适当的单染对照和阴性对照（FMO）对照，以确保准确的门控和数据解析。
为了评估用表达炭疽保护性抗原（LP-PA）的重组植物乳杆菌进行鼻免疫是否可以有效诱导保护性粘膜抗体反应，首先采用了在先前的粘膜免疫研究中验证的主要加强疫苗接种策略。最初用重组PA蛋白肌肉内（IM）引发小鼠，随后用1×109集落形成单位（CFU）的LP-PA或非抗原表达对照植物乳杆菌（LP）鼻内（IN）连续两天，使用磷酸盐缓冲盐水（PBS）对照组用于比较（下图）。在引发后第4周收集血清，支气管肺泡灌洗液（BALF）和纵隔淋巴结（medLN）进行免疫分析。
通过NL流式细胞仪分析纵隔淋巴结中生发中心B细胞的反应。下图为代表性的流式图，显示了在CD19+B细胞内鉴定为Fas+GL7+的GC B细胞的百分比。
定量分析显示（下图），与对照组相比，LP和LP-PA鼻腔增强后GC B细胞频率显着增加，表明生发中心激活增强。
由实验结果可知，鼻腔给予非抗原表达植物乳杆菌（LP）也适度增加了GC B细胞，表明单独的细菌载体具有潜在的佐剂作用。
在这项研究中，该团队验证了鼻疫苗递送的可行性，数据表明在细菌表面成功表达抗原并有效诱导粘膜免疫，特别是呼吸道粘膜中PA特异性IgA的产生。其中在效果验证部分, Northern Light (NL)全光谱流式细胞仪发挥了重要作用，提供了科学可靠的验证结果，其全光谱的优秀性能帮助科学家们简化了配色和实验步骤，是进行相关研究的得力助手。
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[1] JANG I H, JUNG I R, SUH H, et al. A Nasal Vaccine Displaying Anthrax Antigen on the Surface of Lactiplantibacillus plantarum Induces Protective Mucosal Immunity against Anthrax Toxin[J]. Journal of Microbiology and Biotechnology, 2025, 35: e2503036. https://doi.org/10.4014/jmb.2503.03036.
