最近，你可能听过很多关于 COVID-19 疫苗的信息，其中包括 mRNA疫苗，灭活疫苗(常规疫苗)。

其中有几款针对新冠病毒开发的 mRNA 疫苗已经在多个国家被授予紧急使用权。那么 mRNA 疫苗是如何在人体免疫中发挥作用的？mRNA疫苗与传统的疫苗，以及灭活疫苗的优点好处有那些？

新冠病毒是如何进入体内细胞并伤害组织与器官

在了解疫苗在我们体内如何发挥作用之前，我们需要了解新冠病毒是如何进入我们人体细胞，这会帮助我们理解疫苗作用过程中更易于理解。

新冠病毒冠使用自身的刺突蛋白(Spike protein)和宿主细胞表面的受体结合。对于 COVID-19 来说这个宿主细胞表面的受体就是 ACE2 蛋白。

当刺突蛋白结合ACE2蛋白后。宿主的蛋白酶（组蛋白酶与跨膜丝氨酸蛋白酶）会切割刺突蛋白，病毒就可以内吞作用进入人体细胞。

当病毒进入细胞后就会释放 RNA，RNA 就会在细胞内质网形成的双膜囊泡(RNA复制的场所)进行复制与转录。

新冠病毒在复制与组装的过程中会大幅改变内质网的结构，引发内质网逆境反应或刺激 MAPK/ERK 途径而间接造成人体细胞凋亡。

新冠病毒还可以数种机制诱发细胞凋亡。SARS病毒可以通过蛋白酶途径造成肺、脾脏与胸腺等组织的凋亡。

冠状病毒及其在人体中的传播方式

mRNA 疫苗如何发挥作用

在前面我们已经知道病毒进入我们人体细胞方式。现在我们继续了解 mRNA 疫苗，信使核糖核酸 mRNA 疫苗如何刺激人体自身免疫反应。

mRNA 疫苗编码 COVID-19 病毒小而无害片段信息到自身RNA中。当 mRNA 疫苗注射到手臂中时，mRNA 疫苗就像病毒进入一样入我们体内的指定的细胞。

进入那种人体细胞由 mRNA 外层的蛋白决定，一般 mRNA 疫苗会通过人体的体液进入抗原呈递细胞（antigen-presenting cell、APC）并结合。

当进入到 APC 后，mRNA 外层的蛋白就会被分解，释放出 mRNA 在细胞里游动。直到遇到 APC 的核糖体。

众所周知，核糖体是蛋白质生产机器，当疫苗的 mRNA 遇到核糖体后，核糖体就会以这个 mRNA 为模板产生外源蛋白，核糖体以 mRNA 模板产生蛋白的过程称为翻译。

这个外源蛋白就是抗原蛋白，他能刺激人体免疫系统，诱导针对该抗原的免疫的反应，从而达到预防的效果。对于新冠病毒 COVID-19 而言，这个抗原蛋白就是新冠病毒的刺突蛋白。

mRNA遇到核糖体后生成刺突蛋白

刺突蛋白生成后以两种方式呈递给免疫系统。

T 细胞识别并吞噬已感染病毒的细胞

第一种是将刺突蛋白分解成多个片段并与 APC 细胞的 MHC-I 蛋白结合形成复合物，然后被杀手级 CD8+ T 细胞识别。

它通过识别所有有核细胞表面的 MHC-I 分子上的短肽抗原，来分辨正常细胞和已感染的异常细胞，从而阻止病毒在已感染的细胞中复制与传播。

MHC-I和刺突蛋白的复合物在APC细胞表面被CD8+ T细胞识别

B 细胞产生抗体保护并形成记忆

第二种是将刺突蛋白转运到细胞外，然后被其它 APC 细胞吞噬或者降解为片段，与APC 细胞表面 MHC-II 蛋白结合形成复合物。

该蛋白复合物呈递到 APC 细胞表面。从而被辅助 CD4+ T 细胞识别。辅助 CD4+ T 细胞在遇到刺突蛋白与MHC-II蛋白的复合体时被激活。

促进 B 细胞向浆细胞和记忆 B 细胞的发育。B 细胞依赖辅助 CD4+ T 细胞抗原刺突蛋白来产生抗体。

MHC-II和刺突蛋白的复合物在APC表面被辅助CD4+ T细胞识别mRAN疫苗进入APC产生的抗原蛋白与CD4+ T细胞以及CD8+ T细胞识别与反应流程

产生的抗体被免疫系统用来鉴别或者中和外来物质如细菌、病毒等病原体的蛋白质。

抗体能通过其唯一可变区识别指定外来物质的一个独特特征，外来目标通常被称为抗原，对于新冠病毒抗原就是 Covid-19 的刺突蛋白。

抗体蛋白 Y 形的两个分叉顶端都有一对被称为抗原结合位的锁状结构，该结构仅针对一种特定蛋白。

这就像一把钥匙只能开一把锁，使得一种抗体仅能和一种抗原相结合。正因这种特异性的结合机制，抗体可以标记外来微生物或者病毒以及受感染的细胞，以诱导其他免疫机制对其进行攻击，又或直接中和病毒的抗原。

针对不同的抗原，抗体的结合可能阻断致病的生化过程，或者召唤巨噬细胞消灭外来物质。

现在我们了解一些必要基础知识，接下来让我简化这些基础知识，并将它联系来以便于我们的记忆。下图是将 mRNA 疫苗进入 APC 之后产生的反应以及结果。