新冠疫苗的作用原理是什么？

简单说，就是让人体提前产生针对新冠病毒的抗体，当人体真正感染新冠病毒时，就能更快的杀灭病毒。

具体来说，不同类型的疫苗其实现原理还不太一样，那就要按类别一一细谈了：

在开讲疫苗种类前，先要简单解释一下体液免疫和细胞免疫这两个名词（不然中间很多地方没法深入讲)。

体液免疫（humoral immunity）是以效应B细胞产生抗体来达到保护目的的免疫机制。由于效应B细胞分泌的抗体主要存在于血清等体液中，其作用是用来清除游离在细胞外（体液中）的抗原，因此被称为体液免疫。

而细胞免疫（cellular immunity）则主要是通过效应T细胞直接与被抗原入侵的宿主细胞（靶细胞）接触，使细胞裂解死亡，进而消灭抗原。因为效应T细胞主要是通过裂解被感染的宿主细胞（靶细胞）以达到清除细胞内病原体的目的，故称为细胞免疫。

1.灭活疫苗

目前国内大多数人接种的北京生物疫苗、科兴疫苗，都属于新冠灭活疫苗。

灭活疫苗（Inactivated vaccine），顾名思义，就是用“被杀死”的病原体制作而成的疫苗。

通常的方法是，先将病原体在特定的培养物中培养（国内大多数人打的新冠疫苗后面有一个括号“Vero细胞”，指的就是培养病毒所用的培养物——猴肾Vero细胞），之后再通过物理或化学的方法将病毒杀死，使其失去复制能力但保留抗原性，最后制作成疫苗注入人体，引起接种者的免疫反应（体液免疫），从而获得对该病原体的免疫力。

灭活疫苗是一种传统的技术路线，国内常见的乙肝疫苗、脊灰疫苗、百白破疫苗等均属于灭活疫苗，这是一种经过时间检验的，比较可靠的技术路线。

安全是它的最大优点，但是它的缺点也很明显。它只能产生体液免疫，几乎不能或只能产生微弱的细胞免疫。这就使它的效果大大降低了，所以这种疫苗一般要求接种三次。

为什么灭活疫苗无法或只能微弱地产生细胞免疫？我们认为这与抗原提呈的过程有关。

APC通过MHCⅠ类分子途径递呈内源性抗原（主要是指细胞内自己合成的抗原）给CD8T细胞诱导细胞免疫应答；通过MHCⅡ类分子途径提呈外源性抗原给CD4T细胞。

灭活疫苗中的抗原显然属于外源性抗原，所以主要是通过MHCⅡ类分子途径加工提呈给CD4T细胞，辅佐B细胞，产生体液免疫应答（产生抗体）。

2、重组蛋白疫苗

重组蛋白疫苗，或称为重组蛋白亚单位疫苗，是一种用基因重组技术“赋能”过的亚单位疫苗。

与灭活疫苗、减毒活疫苗这些以完整病原体为抗原的传统疫苗不同，亚单位疫苗针对性地选取了病原体的部分“有效抗原成分”（蛋白质或合成肽）制作成疫苗，这样既能诱导人体免疫应答，又避免了病原体其他成分对人体造成不良影响。

在此基础上，随着近几十年来基因工程的快速发展，科学家们又将基因重组技术与亚单位疫苗技术结合起来，最终形成了重组蛋白亚单位疫苗技术。

具体来说，就是将病原体（如新冠病毒）基因中用来指导合成“有效抗原成分”（新冠病毒S蛋白）的基因片段植入工具细胞（如CHO细胞）的基因组中，使工具细胞能够在体外表达所需的抗原成分，之后用类似工业发酵的方法大规模复制工具细胞，以产出大量的抗原成分，最后将这些成分收集、纯化，制作成疫苗。

这种通过基因重组技术制备的重组蛋白疫苗，在生产过程中不涉及活的病原体，因此避免了病原体泄露的风险，保证了生产过程的安全性。

3、腺病毒载体疫苗

上文提到，与传统疫苗相比，重组蛋白疫苗在生产安全性、使用安全性，以及大规模量产等方面都具有一定的优势。

然而，与灭活疫苗相同，重组蛋白疫苗的作用机制还是利用进入人体体液中的特异性抗原来诱导人体体液免疫发生。由于抗原进入人体后无法感染人体细胞（只有活病毒进入人体后才能感染人体细胞)，因此重组蛋白疫苗（以及灭活疫苗）不能引起人体的细胞免疫反应。

由于重组蛋白疫苗（以及灭活疫苗）在整个过程中没有发生细胞感染，因此只能引发体液免疫，不能引发细胞免疫(具体原因见灭活疫苗篇章)，这就导致了这类疫苗的免疫原性不高，持续时间较短。

为了弥补这一不足，人们通常会配合使用相应的疫苗佐剂，并进行多次注射，这也就是重组蛋白疫苗也需要打3针的原因。

但是多次接种会增加疫苗的接种成本，降低接种的便利性。

那么能不能发明一种全新的疫苗技术，既可以引发体液免疫，又可以引发细胞免疫反应呢？

我们知道，要想引发细胞免疫的发生，就得让病原体能够真正地“感染细胞”。

沿着这一思路，病毒载体疫苗的概念横空出世。

病毒载体疫苗（viral vector vaccine)，是一种将病毒（如腺病毒）作为载体制备而成的疫苗。

当然，这些作为载体的腺病毒会被提前敲掉复制所需的基因，使其可以感染人体细胞，却不能进行自我复制，保证了使用的安全性。-----敲重点啦：可怜的腺病毒先会被 “阉割”，然后才会被当做载体使用。有点像古代太监，要你去做事，但又担心你在后宫乱来，所以就先阉掉再进宫。

如果放开伦理道德，光从技术上看，这个思路确实是66的。

4、mRNA疫苗

我们可以看到，从灭活疫苗、重组蛋白疫苗，再到腺病毒载体疫苗，一代又一代的新疫苗技术的研发，无不依赖于人们对生命科学更深层次运作机制的理解。

而2020年新冠疫情的爆发，又让一种更新、更深层的疫苗技术破茧而出，一战成名。这便是当前疫苗技术的最前沿——mRNA疫苗（核酸疫苗）。

这个疫苗界的黑科技，已被欧美国家成功推入市场。从这个角度来看，我们也不得不承认我们国家在疫苗研发这块，离欧美发达国家的水平还是有距离的。

mRNA（Messenger RNA）又称信使核糖核酸，是DNA与蛋白质之间信息传递的“中间人”。

通俗来说，在基因表达成蛋白质的过程中，需要一个重要的中介——mRNA，它会先“复制”（这一过程称为转录）细胞核内DNA的遗传信息，再将这些信息通过核糖体进一步表达成相应的蛋白质。

而mRNA疫苗的原理，就是将编码病原体（如新冠病毒）特异性抗原（S蛋白）的mRNA通过一定处理后，直接注入到人体内，让其通过人体的蛋白质合成系统生产出所需的抗原（S蛋白），进而触发人体免疫应答。由于这一过程模拟了病原体感染细胞的过程，因此可以同时引起体液免疫和细胞免疫反应。

mRNA疫苗作为一种最新的疫苗技术，几乎拥有前几代疫苗的全部优势：

1、生产和接种过程中不涉及活的病原体，能够有效避免病毒泄露和感染风险；

2、针对性地选取了病原体的特异性抗原进行表达，避免病原体其他成分对人体造成不良影响；

3、具有“感染”细胞的过程，可以引发体液免疫和细胞免疫反应，免疫原性较强，只需接种一剂，且不需要额外佐剂。

此外，mRNA疫苗还具有独特的效率高、灵活性好的优势：

理论上讲，一旦病原体的基因序列被测出，科学家们就能很快在此基础上研发出对应的mRNA疫苗。事实上，在本次新冠病毒基因序列发布的42天后，科学家就迅速设计出了第一款mRNA疫苗。

此外，如果病原体在传播过程中发生了变异，mNRA疫苗也能够通过改变序列，迅速完成迭代更新，保证疫苗的有效性。

目前，在这次全球疫苗的研发中，西方国家中最重要的一款疫苗：辉瑞公司（Pfizer）和德国生物新技术公司（BioNTech）联合研发的新型冠状病毒BNT162b2疫苗，便是mRNA疫苗。

目前，我国在mRNA疫苗这条技术路线上也同样有所布局。

（顺便提一下，减毒活疫苗由于是向体内注射活的病原体，是可以感染人体细胞并诱导细胞免疫应答的。但由于减毒活疫苗的研发时间一般较长，且有“毒力返祖”等风险，因此此次新冠疫情中没有被用作疫苗研发的首选路线。）所谓毒力返祖，就是减毒的病毒注射到人体后，从一个奄奄一息快死之徒神奇的恢复了体力变成了正常病毒，这种情况下人类就是玩火自焚。所以本次新冠疫情没有哪个国家敢用这种疫苗。）

以上讲了那么多的原理性的技术名词，估计不少大小伙伴们都快崩溃了。那我就用比喻的手法来总结下各款疫苗：

• 灭活疫苗：给免疫系统这个警察一具罪犯尸体；看清楚它张什么样，后续这个长相的人不要再放进来了（如果基地组织的恐怖分子不是都长一个模样，那我这个比喻就很不恰当了）。----关键词：尸体
• 重组蛋白疫苗：给警察一张罪犯脸部照片；看清楚它张什么样，后续这个长相的人不要再放进来了。关键词：照片
• 病毒载体疫苗：抓个小偷，先阉割，然后整容成罪犯后交给警察：看清楚它张什么样，后续这个长相的人不要再放进来了。关键词：阉割
• 减毒活疫苗：把罪犯打得奄奄一息，除了还能喘气啥事干不了，然后把它交给警察：看清楚它张什么样，后续这个长相的人不要再放进来了。 关键词：打奄
• mRNA疫苗：这个太尖端了，想了好几天没想出一个稍微过得去的比喻。关键词：尖端