肥胖会让疫苗效果变差吗?

Does obesity make vaccines less effective

最新研究表明,肥胖会破坏疫苗依赖的免疫机制,但肺部的免疫细胞可以进行补偿。

Health worker prepares vaccine injection. Photo by Nappy on Unsplash
医护人员准备疫苗注射。照片由 Nappy 在 Unsplash 提供

一览

  • 肥胖会影响疫苗激活抗体产生的方式,但密苏里大学的一项研究发现,深处气道的 T 细胞通过提供备份保护来抵消感染。
  • 这项研究是首批测试体重如何影响细菌疫苗反应的研究之一,使用了针对铜绿假单胞菌的下一代候选疫苗。
  • 研究结果表明,针对这些组织驻留防御的疫苗,而不仅仅是依赖抗体,可以更好地服务于全球超过十亿肥胖患者。

对于全球超过十亿肥胖患者来说,流感、乙肝和狂犬病疫苗持续产生较弱的抗体反应。

肥胖还与慢性炎症有关,这种炎症破坏免疫细胞的防御协调,同时损害肺功能,使人们更容易感染呼吸道感染,疫苗的保护也更弱。

这一发现指向了一个明确的结论:如果疫苗要对肥胖患者可靠有效,就必须设计得不同。

发表在 《免疫学杂志 》上的一项新研究进一步加深了对疫苗在肥胖患者中作用的理解。

在最早探讨肥胖如何影响细菌疫苗免疫反应的研究中,科学家发现,虽然抗体产生受损,但免疫系统的另一部分(隐藏在肺部深层的细胞)作为备份。

由密苏里大学温迪·皮金教授领导的团队表示,这一发现指向了一个明确结论:如果疫苗要对肥胖患者可靠有效,就必须设计不同的方法,针对这些基于肺部的防御机制,而非仅依赖抗体生产。

研究人员是如何测试肥胖对免疫力的影响的?

这项新研究测试了针对铜绿假单胞菌的下一代疫苗,该疫苗是严重肺炎的主要原因之一。

肥胖者面临该细菌感染的风险显著更高,抗生素耐药性的增加使得这些感染愈发难以治疗。然而在此之前,尚无研究探讨肥胖如何影响针对革兰氏阴性菌(如铜绿杆菌 )疫苗的免疫反应。

研究人员在高脂饮食(60%热量来自脂肪)的老鼠与低脂饮食的小鼠上进行了测试。所用小鼠品系因其遗传相似性和饮食诱发肥胖倾向而被选中。

所有组都被接种了相同的实验性疫苗,称为 L-PaF/ME/BECC,这是一种专门开发用于产生针对绿原杆菌强烈免疫反应的蛋白亚基。

这三组都表现出对疫苗的免疫反应,但这种反应的质量和持久性因动物的饮食而有显著差异。

肥胖如何影响免疫?

在健康小鼠中,疫苗能激发强健的抗体生成。在肥胖小鼠中,抗体水平显著较低,且随时间下降速度更快。

为了理解原因,研究人员研究了抗体产生背后的细胞机制。答案指向一个称为萌发中心的结构。

生殖中心是免疫系统中的暂时微环境,B 细胞在此成熟并产生高质量抗体。它们也是长期免疫记忆的锻造之地。

肥胖小鼠的生殖中心形成严重受损。B 细胞和 T 辅助细胞(帮助 B 细胞成熟和产生抗体的专属细胞)在疫苗接种后反应不够强烈,因为这些免疫中心内的通信信号扰了。

同样负责长期免疫保护的肺部记忆 B 细胞也受到了损害。这种缺陷的组合有助于解释为何依赖高抗体生成的标准疫苗设计在肥胖人群中表现较差。

隐蔽防御

然而,研究人员发现,即使存在这些抗体缺乏,肥胖小鼠仍然有一定程度的感染保护。

感染 P. aeruginosa 时,所有接种疫苗组,包括高脂饮食组,肺部细菌负荷明显低于未接种小鼠。

这种保护背后的机制并非抗体。那是记忆 T 细胞,永久存在于肺组织中,不在血液中循环。与抗体在其他地方产生并前往感染部位不同,这些细胞已经存在于像金黄色杆菌这样的病原体进入体内的部位。

疫苗即使在肥胖小鼠中也产生了强健的这些常驻 T 细胞群体,以补偿抗体反应减弱。

为了证实这一发现,研究人员使用了一种阻止 T 细胞离开淋巴结进入循环的药物。在接受该药物治疗的小鼠中,肺部驻留 T 细胞保持活跃,早期免疫感染得以维持,表明是组织驻留群体而非循环中的 T 细胞在发挥作用。

我们能为肥胖人群设计疫苗吗?

本研究结果表明,促进肺部组织免疫的疫苗可能为肥胖患者提供更强、更持久的保护。

团队建议,与其仅依赖抗体水平作为成功标志,不如优先采取策略,直接在呼吸道病原体进入点建立这道局部防线。

下一步包括识别激活这些肺部常驻 T 细胞的特定分子信号,即使在伴随肥胖的慢性炎症存在下。

如果研究人员能够识别触发这种反应的因素,就为专门设计与肥胖者免疫系统合作而非对抗的疫苗配方打开了大门。

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