近日，河南农业大学动物病原与生物安全教育部重点实验室、河南省动物性食品病原体监控重点实验室、动物医学院魏战勇教授课题组在国际著名期刊《ACS Nano》（中科院一区TOP期刊）发表题为“Yeast-Derived Manganese and Zinc Metal–Organic Framework Composite as a Vaccine Adjuvant for Enhanced Humoral and Cellular Immune Responses”的研究论文。通过在酵母菌体表面层层自组装锰（Mn）和锌（Zn）的金属有机框架（MOF），构建出多功能复合佐剂yMZ（yeast@Mn-MOF-74@ZIF-8）。研究表明，yMZ佐剂与亚单位抗原（如：卵清蛋白）或灭活病毒（如：猪传染性胃肠炎病毒）结合后，可在体外、体内诱导强效、持久的体液和细胞免疫应答，为疫苗研发提供了高效、安全、绿色的新途径。
冠状病毒（如SARS-CoV-2、猪流行性腹泻病毒和猪传染性胃肠炎病毒等）近年来频繁引发人畜共患疫情，导致全球公共卫生危机与重大经济损失。疫苗接种作为防控核心策略，其研发聚焦于重组蛋白疫苗与灭活疫苗等安全性较高的技术平台。然而，此类疫苗普遍存在免疫持久性不足的瓶颈——传统佐剂（如铝盐）难以同时激活强效的体液免疫与细胞免疫，且无法形成长效保护性记忆。那么如何突破免疫记忆诱导瓶颈？成为疫苗研发的关键科学难题。
疫苗佐剂是增强疫苗免疫效果的关键组分，传统佐剂虽广泛应用，但存在效率有限、潜在副作用、不适合冻干或冷冻储存等问题。由于佐剂设计机制复杂，目前临床批准的佐剂种类较少，远不能满足疫苗研发需求。针对这一挑战，河南农业大学动物医学院魏战勇教授团队提出新的解决方案：以酿酒酵母菌的菌体为模板，通过生物矿化在其表面逐层自组装锰基MOF（Mn-MOF-74）和锌基MOF（ZIF-8），构建新型复合佐剂yMZ（图1）。该技术突破三大难题：①组分协同增效：酵母细胞壁的甘露聚糖、β-葡聚糖与双金属MOF协同作用，激活cGAS-STING天然免疫通路，实现“1+1+1＞3”的免疫增强；②安全性提升：MOF包覆减少金属纳米颗粒用量，避免毒副作用；③稳定性优化：克服传统纳米颗粒易团聚问题，适配冻干工艺，无需乳化，与抗原混匀后即可使用。
研究结果表明，yMZ佐剂具备多重优势：①增强体液和细胞免疫：yMZ能够促进树突状细胞（DCs）的成熟与活化，增强DCs对抗原的摄取与呈递功能，提升具有记忆特性的适应性免疫细胞生成水平，强化体液和细胞免疫应答；②长效免疫记忆：与灭活病毒联用后，中和抗体水平显著提升，保护期延长至18周，激活生发中心反应，显著促进生发中心B细胞与滤泡辅助T细胞增殖与分化，形成长效免疫记忆；③智能缓释机制：yMZ在体内酸性环境（如溶酶体）中缓慢分解，持续释放抗原和金属离子佐剂，形成“抗原储存库”。活体成像试验表明，yMZ可维持抗原释放192h，远超游离抗原的24h，减少接种次数；④低成本与普适性：通过微生物发酵生产酵母菌，然后在室温条件下通过生物矿化即可实现绿色生产，且适用于亚单位疫苗和灭活疫苗。该技术已成功应用于猪传染性胃肠炎病毒灭活疫苗，为猪病毒性腹泻病等疫病防控及人用疫苗开发提供了高效、安全、绿色的佐剂平台。
图1. yMZ复合微颗粒佐剂的制备及免疫激活示意图
河南农业大学动物医学院郑兰兰教授、博士研究生王子、硕士研究生刘航为论文的共同第一作者，魏战勇教授和项玉强教授为本文通讯作者，河南农业大学胡慧教授和华中农业大学胡涌刚教授对该研究工作给予了指导和帮助。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、河南省自然科学基金、河南农业大学“杰出人才”“拔尖人才”项目的资助。魏战勇教授领衔的河南农业大学动物分子病原学团队，依托于动物病原与生物安全教育部重点实验室、河南省动物性食品病原体监控重点实验室、河南省兽用生物制品技术创新中心等平台，立足于国家动物疫病防控的重大需求，聚焦猪重要疫病诊断和防控的相关研究工作，主要围绕猪疾病诊断检测技术方法的建立应用、猪腹泻类冠状病毒病的病原学、感染致病机制、新型动物疫苗及佐剂的研发等方面开展研究，从基础研究到产业应用，形成了系统的科研成果，已在ACS Nano、Microbiome、Chemical Engineering Journal、Journal of Virology、International Journal of Biological Macromolecules、mSystems等国际著名期刊发表了多篇研究论文，取得多项原创性研究成果。
