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这篇综述系统阐述了革兰氏阴性菌外膜囊泡（OMVs）的免疫特性与工程化策略，重点分析了其作为疫苗平台的自我佐剂能力（PAMPs/TLRs通路）、抗原展示系统（如ClyA/Lpp-OmpA融合技术）及规模化生产挑战（如LPS毒性调控），为新一代抗感染和肿瘤疫苗研发提供了创新思路。
革兰氏阴性菌分泌的纳米级外膜囊泡（OMVs）因其天然携带病原体相关分子模式（PAMPs）而具有独特免疫原性。除典型OMVs外，还存在含内外膜的双层囊泡（O-IMVs）和由细菌裂解产生的爆炸性囊泡（EOMVs）。OMVs直径约20-250 nm，其膜结构模拟细菌外膜（OM）的不对称性——内层为磷脂（PLs），外层为脂多糖（LPS）和膜蛋白（OMPs）。其中LPS的脂质A（lipid A）是激活TLR4通路的关键成分，而鞭毛蛋白等通过TLR5触发免疫应答。
OMVs通过表面PAMPs激活模式识别受体（PRRs）：LPS/LOS通过TLR4-MyD88/TRIF通路诱导NF-κB活化；胞内肽聚糖则被NOD1/2识别，触发MAPK信号级联。这种多通路激活导致NLRP3炎症小体组装，促进IL-1β/IL-18成熟，协调先天与适应性免疫。值得注意的是，表面抗原（如OMPs）主要引发体液免疫（IgG/IgA），而囊腔抗原（如分泌蛋白）更易诱导细胞免疫（CD8+ T细胞），这种特性可通过抗原定位策略精准调控。
表面展示系统：
ClyA融合：将抗原（如流感病毒M2e）连接于溶血素A的C端，保留抗原构象（如新冠Spike蛋白展示效率达1%即可起效）。
Lpp-OmpA嵌合体：利用脂蛋白Lpp信号肽与OmpA(46-159)片段，成功将EHEC的Int280抗原定位于OMVs表面，动物实验显示其缩短病原体肠道定植期。
Hbp/AIDA-I转运系统：在沙门氏菌中实现结核分枝杆菌多抗原共表达，交叉保护率达70%。
囊腔递送系统：
β-内酰胺酶信号肽引导肺炎链球菌PspA抗原分泌至OMVs腔室，在小鼠鼻内接种后同时激发黏膜IgA和血清IgG。而Lpp信号肽介导的金葡菌ClfAY338A-LukE融合蛋白，通过三次腹腔免疫完全预防肾脏脓肿形成。
采用ΔmlaA或ΔtolR突变菌株可使OMVs产量提升100倍，但需平衡脂质A毒性（通过lpxL1突变降低内毒素活性）。连续生物反应器培养技术将年产能力提高4.9倍，但需警惕DNA污染（密度梯度离心可降低至0.1%）。稳定性测试表明，OMVs在-80°C储存14天仍保持85%抗原活性，冻干制剂有效期达1年——这与已上市的Bexsero®（抗脑膜炎球菌OMVs疫苗）储存标准一致。
在抗肿瘤领域，ClearColi衍生的OMVs通过表面展示IL-2变体（Neo-2/15），使结直肠瘤小鼠生存期延长3倍。而装载KSP siRNA的OMVs通过电穿孔技术，实现肿瘤特异性基因沉默。这些案例印证了OMVs平台在应对抗生素耐药（AMR）危机和个性化医疗中的巨大潜力。
未来，通过整合合成生物学（如SpyTag/SpyCatcher共价连接系统）与生物基脂质体技术，OMVs疫苗将朝着更安全、多价和可编程的方向发展，为传染病和肿瘤防治提供全新解决方案。
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