一种口服酵母细胞壁衍生颗粒在提高老年机体疫苗反应中的应用

本发明涉及一种口服酵母细胞壁衍生颗粒在提高老年机体疫苗反应中的应用，属于生物医药。

背景技术：

1、酵母是一种单细胞真菌，常作为发酵剂广泛应用于食品加工、酿酒、面包等领域，由于其安全性高、生命周期短、遗传学可操作性强以及基因合成技术的进步，现已成为生物医学领域中广泛应用的模式生物之一。酵母可通过工程化改造用于制备各种类型的疫苗，或生产特定的蛋白质。酵母细胞壁的主要成分β-葡聚糖作为一种高度安全的多糖物质，已被美国食品药品监管管理局(fda)批准为公认安全的可添加食品成分。由此衍生的细胞壁酵母颗粒呈现中空、多孔微球结构，现已成为优选的递送载体之一。酵母颗粒细胞壁可促进药物的稳定性、延长药物的持续释放时间，并且具有良好的生物相容性和可调控的物理化学性质。此外，其自身具有独特的免疫调节特性，酵母及其衍生物已显示出作为佐剂调节宿主免疫系统以增强免疫治疗的潜力。因此，酵母及其衍生物在生物医学领域具有巨大的潜在应用前景，可应用于疾病诊断、治疗以及药物开发等方面的研究。

2、疫苗是指利用各种病原微生物及其组分制备的用于预防和治疗疾病的生物制剂，它可以通过刺激机体免疫系统产生针对特定病原体的免疫反应，在病毒感染和肿瘤治疗等领域发挥着重要作用。在2019年新型冠状病毒(covid-19)大流行期间，新冠疫苗的研发和应用为病毒感染的控制和预防做出了重要贡献。但到目前为止，疫苗领域仍存在研发时间长、机制不清楚以及病毒变异等难题。更重要的是，一些老年人由于免疫系统的功能退化，虽然与年轻人在接种疫苗后的免疫反应类似，但老年人产生的抗体明显减少，中和抗体滴度和抗原特异性抗体水平降低，这导致老年人接种疫苗后产生的保护效果不佳。考虑到目前人口老龄化的加剧以及各种传染性病原体的威胁日益严重，研究如何提高老年人群的疫苗免疫反应是世界范围内，特别是发展中国家的一个重要公共卫生目标。由此提出本发明。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种口服酵母细胞壁衍生颗粒在提高老年机体疫苗反应中的应用。该纳米酵母颗粒通过超高压低温均质机对酵母细胞壁进行破碎即可获得，可直接通过口服递送，无需与其他疫苗或药物进行混合使用，缓解了现有技术中佐剂生产难度大、成本高及药物递送体系复杂繁琐等技术问题。该纳米酵母颗粒口服后可通过调节老年小鼠肠道免疫微环境，促进肠道免疫细胞和细菌易位至次级淋巴器官，有效增强老年小鼠接种疫苗后的免疫反应，同时解决现有技术中纳米颗粒使用不便、无法口服、适用范围窄等技术问题。

2、本发明的第一个目的是提供一种酵母细胞壁衍生颗粒在制备提高机体免疫力的口服药物中的应用，所述酵母细胞壁衍生颗粒是由酵母细胞壁制备得到的纳米颗粒或微米颗粒。所述提高机体免疫力为，提高机体的疫苗应答，所述疫苗包括抗原。

3、目前，老年人群对疫苗的反应普遍较差，主要表现为浆细胞生成减少、抗原特异性抗体水平降低和记忆b细胞减少。酵母作为一种佐剂，经工程化改造可通过表达特定的蛋白质或生产特定的抗原参与许多疫苗的制备，然而，一些疫苗的抗原是复杂的膜蛋白复合体，而酵母只能表达单个蛋白，这导致一些疫苗的生产难度增加；其次，由于酵母作为真核表达系统，其表达的蛋白质需要经过蛋白质修饰等步骤，这增加了疫苗生产的成本。酵母细胞虽然可作为载体递送核酸或蛋白质，但其制备方法相对复杂繁琐，颗粒的内部结构和孔隙度限制了药物的有效负载量和释放速率，酵母还缺乏针对特定疾病的靶向性。此外，口服酵母益生菌虽也可调节机体免疫反应，但其尺寸相对较大，免疫调节作用相对较差。通过瘤内注射酵母细胞壁纳米颗粒虽然可显著增强肿瘤免疫治疗，但其使用不便，适用范围相对较窄，不具有广泛的临床适用性。因此，本发明将其作为口服制剂使用，发现该衍生颗粒可在肠道长时间滞留，并引起一系列免疫反应，实现酵母细胞壁衍生颗粒的创新应用。

4、进一步地，所述机体包括但不限于老年个体。

5、进一步地，所述口服药物用于预防或治疗新型冠状病毒感染、流感等由病原体造成的流行性疾病。在用于预防或治疗疾病时，口服至少一次所述酵母细胞壁衍生颗粒，并注射至少一次疾病相关抗原和免疫佐剂。经过验证发现，将酵母细胞壁衍生颗粒(尤其是酵母细胞壁纳米颗粒)作为口服药物，同时配合疾病相关抗原刺激机体免疫时，因口服颗粒特有的在肠道的免疫调节作用，在面对不同抗原的刺激时都可以显著提高机体(尤其是老年个体)的免疫能力，因此本发明的口服药物具有普适性的提高机体免疫能力的作用。

6、进一步地，所述酵母包括但不限于面包酵母、酿酒酵母、葡萄汁酵母、单孢酵母、巴氏酵母、小酵母等。

7、进一步地，所述酵母细胞壁衍生颗粒的制备方法包括以下步骤：

8、将酵母进行破壁处理，去除内含物，并对已去除内含物的细胞壁组分进行洗涤和干燥，得到酵母细胞壁粉末，即为酵母微米颗粒(1-10微米)；

9、或s1、将酵母进行破壁处理，去除内含物，并对已去除内含物的细胞壁组分进行洗涤和干燥，得到酵母细胞壁粉末；

10、s2、将s1步骤中的酵母细胞壁粉末重悬于缓冲液中，通过高压均质法进行破碎，破碎后通过3000～5000rpm转速离心，收集上清液，去除含有较大颗粒和杂质的沉淀物；

11、s4、将s3步骤中收集的上清液通过13000～14800rpm转速离心，所得沉淀即为酵母纳米颗粒(1-1000纳米)。

12、进一步地，在步骤s1中，所述破壁处理包括酸碱处理。所述酸碱处理包括：将酵母分别置于ph为13～14的碱溶液中于75～85℃加热处理、ph为4～5的酸溶液中于50～60℃加热处理。

13、进一步地，在步骤s1中，所述洗涤包括：先利用纯水洗去水溶性杂质，再用有机溶剂作为脱水剂除去水分。

14、进一步地，所述纳米颗粒的粒径为200～400nm、电位为-1mv～-50mv。

15、进一步地，使用时将纳米酵母颗粒重悬于pbs缓冲液，通过口服的方式进行递送。

16、本发明的有益效果：

17、(1)老年小鼠在口服酵母颗粒处理后，含有不同抗原的疫苗所诱导的血清中抗原特异性抗体水平显著提高，并且在增强免疫后表现出持续增加，纳米颗粒的效果更为显著；

18、(2)老年小鼠在口服纳米酵母颗粒处理后，疫苗所诱导的淋巴结生发中心反应显著增强，包括生发中心b细胞、滤泡辅助性t细胞、浆细胞和记忆b细胞数量的增加；

19、(3)老年小鼠在口服纳米酵母颗粒处理后，疫苗所诱导产生的适应性免疫反应得到明显改善，包括多种t细胞代表性细胞因子的表达增加。

20、(4)相较于微米酵母颗粒和单一的葡聚糖成分，纳米酵母颗粒在体外显示出更强的免疫刺激作用，口服后在体内滞留时间相对较长，能够更好地调节老年小鼠接种疫苗的免疫反应。

技术特征：

1.一种酵母细胞壁衍生颗粒在制备提高机体免疫力的口服药物中的应用，其特征在于，所述酵母细胞壁衍生颗粒是由酵母细胞壁制备得到的纳米颗粒或微米颗粒，所述提高机体免疫力为提高机体的疫苗应答，所述疫苗中含有抗原。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述机体包括老年个体。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述酵母包括面包酵母、酿酒酵母、葡萄汁酵母、单孢酵母、巴氏酵母、小酵母中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述口服药物用于预防或治疗由病原体造成的流行性疾病；所述流行性疾病包括新型冠状病毒感染、流感。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述口服药物用于预防或治疗疾病时，口服至少一次所述酵母细胞壁衍生颗粒，并注射至少一次疫苗。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述疫苗中还含有免疫佐剂。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述酵母细胞壁衍生颗粒的制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，在步骤s1中，所述破壁处理包括酸碱处理。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述酸碱处理包括：将酵母分别置于ph为13～14的碱溶液中于75～85℃加热处理、ph为4～5的酸溶液中于50～60℃加热处理。

10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述纳米颗粒的粒径为200～400nm、电位为-1mv～-50mv。

技术总结本发明公开了一种口服酵母细胞壁衍生颗粒在提高老年机体疫苗反应中的应用，属于生物医药技术领域。本发明提供了一种新型增强老年个体疫苗反应的设计方案，利用超高压低温均质机将食品级面包干酵母进行破碎并收集具有稳定尺寸的微米或纳米级颗粒，通过口服该酵母颗粒调节肠道免疫微环境，促进肠道免疫细胞及细菌易位至次级淋巴器官增强局部免疫反应，从而提高老年个体对于多种疫苗的免疫应答。本发明的成功应用为改善老年人群的免疫防护水平带来重大意义，有望在老龄化社会中发挥重要作用。因此本发明不仅具有显著的科学和技术创新性，还具备广阔的市场应用前景和社会意义。技术研发人员：汪超,戴华星受保护的技术使用者：苏州大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11