疫苗的历史与起源

在疫苗的历史长河中，早期疫苗的发现与应用是人类医学史上的一次重大突破。1796年，英国医生爱德华·詹纳（Edward Jenner）首次成功地进行了牛痘疫苗接种，这一事件标志着现代疫苗学的诞生。詹纳观察到挤奶女工很少感染天花，他推测这是因为她们之前感染过牛痘——一种与天花相似但较温和的疾病。基于这一假设，詹纳从一位挤奶女工的牛痘疮中提取物质，接种到一个8岁男孩身上，随后男孩对天花产生了免疫力。詹纳的这一发现不仅开启了预防医学的新篇章，也为后来的疫苗研究奠定了基础。

早期疫苗的发现与应用不仅体现在詹纳的牛痘疫苗上，还涉及了对其他疾病的预防。例如，19世纪末，路易·巴斯德（Louis Pasteur）通过减毒处理，发明了狂犬病疫苗，挽救了无数生命。巴斯德的疫苗研发过程同样充满了科学探索与实验精神，他通过在不同温度下培养病毒，成功地减弱了病毒的毒性，使之成为安全的疫苗。巴斯德的这一成就，不仅在医学上具有划时代的意义，也极大地推动了免疫学的发展。

早期疫苗的发现与应用，虽然在当时缺乏现代分子生物学和免疫学的理论支持，但这些先驱者们通过观察、实验和创新，为人类对抗传染病提供了强有力的武器。他们的工作不仅减少了疾病的传播，也提高了人类的平均寿命。正如巴斯德所说：“在观察的领域里，机遇只偏爱那些有准备的头脑。”早期疫苗的发现正是这些有准备头脑的科学家们，通过不懈努力和对自然界的深刻洞察，为人类健康所作出的杰出贡献。

现代疫苗的发展历程是人类与疾病斗争史上的重要篇章。从1796年爱德华·詹纳首次使用牛痘疫苗预防天花，到20世纪初，路易·巴斯德发明了狂犬病和炭疽疫苗，疫苗学开始步入科学的殿堂。随着分子生物学和免疫学的飞速发展，疫苗的研发进入了新的纪元。例如，2006年，人类首次成功利用基因工程技术生产出重组蛋白疫苗——人乳头瘤病毒（HPV）疫苗，为预防宫颈癌提供了强有力的工具。进入21世纪，疫苗技术更是突飞猛进，mRNA疫苗技术的出现，如辉瑞-BioNTech和Moderna的COVID-19疫苗，不仅在短时间内成功研发并大规模接种，而且展现了极高的预防效力，为全球抗击疫情提供了关键支持。这些进步不仅体现了科学的力量，也印证了约瑟夫·李斯特的名言：“科学是人类进步的阶梯。”

免疫系统的工作机制

免疫系统是人体抵御外来病原体入侵的天然防线，其工作机制复杂而精细。当疫苗被引入人体时，它模拟了病原体的攻击，但不引起疾病。疫苗中的抗原成分被免疫系统识别为外来物质，触发一系列免疫反应。这一过程涉及树突状细胞的抗原呈递，T细胞的激活与分化，以及B细胞产生特异性抗体。例如，麻疹疫苗含有灭活的或减毒的麻疹病毒，能够激发机体产生针对麻疹病毒的免疫记忆，而无需经历麻疹疾病本身。根据“免疫记忆”的原理，一旦机体再次遇到相同抗原，免疫系统能够迅速反应，有效地清除病原体。正如爱德华·詹纳在18世纪末首次使用牛痘疫苗预防天花时所展示的，疫苗能够通过激活免疫系统来预防疾病，这一原理至今仍是现代疫苗学的核心。

疫苗如何激活免疫反应

疫苗激活免疫反应的过程是现代医学中一个引人入胜的奇迹。当疫苗被注射到人体内时，它携带的抗原——通常是病原体的一部分，如蛋白质片段或整个灭活病毒——被免疫系统识别为外来物质。免疫系统中的树突状细胞和巨噬细胞等抗原呈递细胞会吞噬这些抗原，并将其分解成小片段，然后呈递给T细胞和B细胞。这一过程启动了免疫反应的链式反应，其中T细胞负责激活和调节免疫应答，而B细胞则产生针对特定抗原的抗体。例如，麻疹疫苗含有灭活的麻疹病毒，它能够激发机体产生针对麻疹病毒的特异性免疫记忆，从而在未来遇到真正的麻疹病毒时，免疫系统能够迅速反应，防止疾病的发生。所以疫苗的原理是通过模拟感染来训练免疫系统，而不必经历真正的疾病过程。

疫苗抗原的选取与作用

疫苗的奥秘深藏于其激活免疫系统的核心机制之中，而这一机制的关键在于抗原的选取与作用。抗原是疫苗中能够引起免疫反应的特定分子，通常来源于病原体的表面蛋白或其毒素。例如，麻疹疫苗中的抗原是经过减毒的麻疹病毒，它能够激发机体产生针对麻疹病毒的特异性免疫应答，而不会引起疾病。在疫苗研发过程中，科学家们通过精心挑选和设计抗原，以确保它们能够有效地模拟病原体，同时又足够安全，不会引起疾病本身。例如，HPV疫苗通过使用病毒样颗粒（VLPs），这些颗粒不含病毒DNA，因此无法引起感染，但足以激发强烈的免疫反应。抗原的选取与作用是疫苗科学的基石，它不仅决定了疫苗的保护效力，也影响着疫苗的安全性和公众的接受度。

佐剂在疫苗中的角色

在疫苗的奥秘中，佐剂扮演着至关重要的角色，它们是疫苗配方中的关键成分，能够显著增强疫苗的免疫效果。佐剂通过激发免疫系统的反应，帮助身体更好地识别和记住病原体，从而提高疫苗的效力。例如，铝盐佐剂自1930年代以来就被广泛用于疫苗中，它能够促进抗体的产生，增强免疫记忆。在一项研究中，使用铝盐佐剂的流感疫苗显示出比无佐剂疫苗更高的免疫反应率。在疫苗研发的挑战与未来中，科学家们正在探索新的佐剂，以应对不断变化的病原体和提高疫苗对不同人群的适应性。正如爱德华·詹纳所说：“预防胜于治疗”，佐剂的创新正是这一理念的现代体现，它们为人类对抗疾病提供了更加强大的武器。

疫苗可能产生的副作用

疫苗作为免疫系统的守护者，其安全性一直是公众和科学界关注的焦点。尽管疫苗在预防疾病方面发挥了巨大作用，但它们也可能带来副作用。根据世界卫生组织（WHO）的数据，大多数疫苗的副作用是轻微和暂时的，如注射部位的疼痛、红肿或发热。然而，在极少数情况下，疫苗可能会引起严重的不良反应，例如麻疹疫苗与亚急性硬化性全脑炎（SSPE）之间的关联，尽管这种风险非常低。此外，美国疾病控制与预防中心（CDC）指出，流感疫苗与吉兰-巴雷综合征（GBS）之间存在微弱的关联，但这种风险与流感本身所带来的严重后果相比，通常被认为是可接受的。疫苗研发过程中，科学家们运用多种分析模型来评估潜在的副作用，如贝叶斯模型和随机对照试验，以确保疫苗的安全性和有效性。正如爱德华·詹纳所说：“预防胜于治疗”，疫苗的益处远远超过了它们可能带来的风险，但对副作用的持续监测和研究是确保疫苗持续改进和公众信任的关键。

作者：上海市疾病预防控制中心免疫规划所 副主任医师 吴琳琳