科学家发现,拉伸皮肤能够刺激免疫细胞并增强皮肤对大分子物质(包括疫苗成分)的吸收能力,在小鼠皮肤拉伸状态下进行疫苗局部给药,比皮下注射能产生更有效的免疫效果。相关研究9月17日发表于《细胞报告》。
该研究通讯作者、法国国家健康与医学研究院免疫学家Elodie Segura表示:“人们应当谨慎对待皮肤接触的物质。虽然我们证明了可通过这种途径进行疫苗递送,但同样也可能导致有毒化合物渗透,或引发炎症及过敏反应。”
当皮肤中的受体检测到损伤时,会激发免疫反应。其他皮肤受体能感知按摩或涂抹护肤品时产生的拉伸现象,但此前尚不清楚无损伤的皮肤拉伸是否也能激活皮肤免疫系统。
为研究皮肤拉伸对皮肤渗透性及免疫系统的影响,研究人员采用通过负压吸引拉伸皮肤的装置。实验发现,20分钟的拉伸处理通过重组皮肤胶原纤维导致毛囊打开,暂时提高了小鼠和人类皮肤对荧光标记大分子的渗透性。约15分钟后,皮肤即恢复原有的非渗透特性。
研究团队还发现皮肤拉伸会激活局部免疫反应。在小鼠实验中,使用拉伸装置24小时后皮肤内免疫细胞数量增加,表明免疫细胞正因拉伸刺激向皮肤迁移。拉伸还引发了1000多个基因的表达变化,其中包括多个编码免疫信号分子(细胞因子)的基因。
“这非常令人惊讶——我从未预料到仅拉伸皮肤就能产生如此大量的炎症分子。”Segura表示。
为测试这些免疫监测与皮肤渗透性的变化能否实现小鼠无针疫苗接种,研究人员将含有荧光标记流感疫苗的局部涂抹剂与皮肤拉伸装置同步使用。
借助疫苗上的荧光标记可以看到:疫苗以缓慢、可控的方式进入小鼠血液,且疫苗抗原在邻近淋巴结(免疫应答协调的关键部位)出现聚集现象。
与肌肉注射疫苗相比,这种无针方法使小鼠针对H1N1流感抗原产生的抗体水平更高。当疫苗通过皮肤递送时,在配方中添加佐剂(一种增强疫苗免疫反应的化学物质)并未进一步提升免疫反应,这表明仅靠皮肤拉伸就足以增强免疫效果。
该研究通讯作者、英国伦敦国王学院的Stuart Jones表示:“仅仅拉伸皮肤比用针头注射同样的疫苗更有效,这证明了此种免疫激活机制的实际应用价值。这种新型皮肤渗透途径具有多元应用潜力——我们已证实其用于疫苗递送的可能性,同时正在探索细胞疗法递送及诊断应用的可行性。”
由于大多数测试在小鼠中进行,仍需进一步研究皮肤拉伸是否能在人类中引发类似免疫激活,以及能否促进疫苗递送。该团队还计划探究这种皮肤通道是否会刺激不必要的免疫反应或过敏。
“人类皮肤因具有更厚的角质层,其渗透性通常远低于小鼠皮肤。但本研究中的分子是通过毛囊而非皮肤外层渗透,因此人类皮肤表现出相同的反应模式。”Jones解释道,“我们相信这为将研究成果应用于人类奠定了非常坚实的基础。”
相关论文信息:
http://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116224
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