氢氧化铝佐剂是世界上第一个被FDA认证的人用疫苗佐剂,至今已有90多年,但是仍存在引起过敏反应、炎症疾病等缺点。因此,对铝佐剂予以改良一直是本领域的热点问题,其中纳米铝佐剂更是受到了诸多关注。已有的研究表明,无论是常规铝佐剂还是纳米铝佐剂,目前受到公认的作用机制主要还是储存库效应、促吞噬效应、激活NLRP3途径以及补体激活,但是这些作用机制仍然没能完全阐明。研究表明,铝佐剂对免疫应答的调控机制与巨噬细胞是密切相关的。巨噬细胞可以依据机体的不同需求向经典活化的巨噬细胞（Classically activated macrophage,M1）和替代性活化的巨噬细胞（Alternatively activated macrophage,M2）分化,分别行使促炎和抑炎的功能,在代谢水平上也有很大的差异。然而,关于铝佐剂与巨噬细胞表型的调控及能量代谢目前还缺乏系统的研究。因此,本课题聚焦巨噬细胞极化及其糖酵解水平,从巨噬细胞代谢角度分析纳米铝佐剂和常规铝佐剂提高免疫应答的作用机制,主要研究内容及结论如下:（1）铝佐剂免疫小鼠的组织学鉴定及其免疫效价检测微乳液法制备获得粒径稳定在200±50 nm,表面电荷为40±0.5 m V的纳米氢氧化铝佐剂,以此辅佐卵清白蛋白（Ovalbumin,OVA）免疫小鼠。HE染色结果表明纳米铝佐剂和常规铝佐剂均能引起小鼠注射部位的炎症。用酶联免疫吸附测定（Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）检测OVA-Ig G水平,发现与常规铝佐剂相比,纳米铝佐剂在前两周能诱导更强的体液免疫应答。（2）免疫小鼠脾脏转录组测序发现差异基因功能富集在巨噬细胞上转录组测序进行差异基因功能富集,发现纳米铝佐剂组和常规铝佐剂组中都出现上下调的差异基因主要富集在巨噬细胞、中性粒细胞及小胶质细胞等免疫细胞上,其中巨噬细胞的表现最为显著。同时,在应对反应刺激、免疫过程、代谢过程等生物过程上也有突出的表现。（3）铝佐剂参与巨噬细胞表型及糖酵解水平的调控诱导小鼠骨髓来源巨噬细胞,利用M1型巨噬细胞标记蛋白诱导型一氧化氮合成酶（Inducible nitric oxide synthase,i NOS）和M2型巨噬细胞标记蛋白CD206进行流式细胞术和免疫荧光,结果均表示铝佐剂可以提高M1型巨噬细胞比例,同时,纳米铝佐剂能协助OVA更快地进入巨噬细胞内部。另外,通过检测乳酸分泌量及葡萄糖摄取评估巨噬细胞糖酵解水平,酶活性检测、Western Blot检测糖酵解关键酶表达量及活性,发现铝佐剂可以通过提高己糖激酶（Hexokinases 2,HK2）、M2型丙酮酸激酶（M2-pyruvate kinase,PKM2）、乳酸脱氢酶A（Lactate Dehydrogenase A,LDHA）蛋白表达及酶活性以增加巨噬细胞糖酵解水平。总的来说,铝佐剂可以促使巨噬细胞向M1极化并提高巨噬细胞糖酵解水平。（4）铝佐剂对巨噬细胞表型及糖酵解水平的分子调控机制依据转录组测序结果进行差异基因筛选,主要发现IRGM1、Isg15、Igtp、Irf7、Gbp4、Uba7是与巨噬细胞极化及糖酵解相关的差异基因。验证后发现,IRGM1在巨噬细胞吞噬铝佐剂后高表达。利用糖酵解抑制剂2-DG发现IRGM1处于调控糖酵解的上游。干扰IRGM1表达后,通过q PCR和Western Blot发现铝佐剂在进入巨噬细胞过程中,IRGM1通过调节巨噬细胞糖酵解限速酶HK2的表达和乳酸产生的关键酶LDHA以上调巨噬细胞糖酵解水平。以上结果说明,铝佐剂通过上调IRGM1以增强巨噬细胞糖酵解水平,驱动巨噬细胞向M1极化。综上所述,我们发现了纳米铝佐剂相较于常规铝佐剂能显著增强巨噬细胞的吞噬效应,并提出铝佐剂可以促使巨噬细胞向M1炎性表型极化,且通过IRGM1调节HK2和LDHA以促进巨噬细胞无氧糖酵解水平的增加。本研究将铝佐剂和巨噬细胞极化及糖酵解水平联系起来,从代谢水平上为铝佐剂的作用机制提供了新的见解,为铝佐剂的改良提供了新的思路。