用于调节免疫系统的基于纳米颗粒的策略的开发代表了纳米材料的生物学和生物医学应用之一。纳米粒子技术提供了调整特异性免疫应答以预防或治疗疾病的新方法的可能性。这些方法的灵感来自具有特定功能的新型纳米材料的可用性[95]。AuNPs由于其独特的生物相容性和易于制造的特性而在该领域引起了极大的关注，这已在前面概述过。在过去的五年中，已经报道了关于在免疫学领域中使用碳水化合物包被的GAuNP的重要实例，其解决了对免疫系统进行干预的不同可能性。
GAuNPs和通过细胞靶向激活免疫系统
与其他糖簇（即糖脂胶束和糖蛋白）相比，聚糖球形球状纳米粒子具有更高的表面积与体积比，其允许配体的有序，受控和稳定的三维呈现，提供更高的配体结合能力[6,96]。 ]。因此，它们代表了研究免疫系统激活的理想支架，以响应由凝集素介导的病原体，如DC-SIGN。在树突细胞（DC）和巨噬细胞表面上表达的哺乳动物细胞表面凝集素以多价方式识别病原体外部的大量聚糖。天然碳水化合物配体包括高甘露糖N-聚糖，例如在HIV gp120蛋白上发现的那些，和路易斯型聚糖。配体识别通常启动能够触发特定信号传导并导致人类强烈免疫激活的事件。例如，呋喃半乳糖（Gal f通过与凝集素DC-SIGN的相互作用，发现功能化的AuNP能够在树突细胞中引发促炎反应，如几种成熟标志物的上调和促炎细胞因子白细胞介素6（IL-6）的分泌增加所示。 ）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）[97]。这些数据表明，半乳糖的多价系统˚F，半乳糖五元形式在非哺乳动物致病物种中发现，即，真菌曲霉属，能够调节通过树突细胞的先天免疫应答，表明半乳糖˚F -GNPs作为多用途工具在功能研究中，以解决Gal f在宿主 - 病原体相互作用中的作用。
通过GAuNPs进行DC-SIGN靶向的研究也在用α-fucosylamide功能化的GAuNPs进行了不同的研究，α-岩藻糖酰胺是一种有效的合成DC-SIGN配体，含有天然岩藻糖的Lewis x三糖的类似物[98]。本文表明，含有50％岩藻糖苷的GAuNPs能够与DC-SIGN表达细胞上的天然gp120配体竞争，并促进DC-SIGN内化。相反，GAuNPs缺乏任何免疫调节活性，并且不诱导DC成熟或引发细胞因子反应。因此，在该实施例中，GAuNP可以被认为是载体，中性载体，通过凝集素将抗原靶向DC，这是免疫疗法中探索的众所周知的策略。
GAuNPs用于疫苗开发
AuNPs工程在疫苗开发中也为免疫学做出了重要贡献。重复抗原展示是与这种基于纳米技术的方法相关的关键点，该方法旨在触发特异性和功能性抗体的产生，以防止初始感染限制病原体/病毒传播。最近的出版物表明，许多不同方面正在变得清晰，必须加以强调。
抗HIV-1疫苗的设计取决于HIV-1表面包膜糖蛋白的糖表位的鉴定，能够引发保护性反应。涂覆有高甘露糖型HIV-1 gp120寡糖的GAuNP被制备为能够模拟gp-120高甘露糖聚糖的天然呈递的糖缀合物系统。已证明它们能够抑制DC-SIGN介导的HIV-1感染并干扰抗体/ gp120结合过程。大多数这些系统被证明能够在动物中引发碳水化合物特异性抗体的产生，尽管产生的IgG结果不能中和病毒。最近，Man 9 GlcNAc 2被鉴定为HIV表面上的保守基序：该结果源于观察到该聚糖的部分结构可被感染患者中发现的广泛中和抗体识别。这些数据表明这些自聚糖用于设计有效的疫苗，并启发了新一代GAuNPs的制备，其中包含在同一GAuNP上多聚化的Man 9的合成部分结构，其提供了与抗HIV抗体2G12的更好结合。与仅携带一种单独的甘露糖苷的GAuNPs相比[99]。该结果基于NP表面上的“天线”的组装，表明gu1P上的gp120高甘露糖型聚糖的簇呈递提供了不同的结合模式，因此更多机会模拟抗体与糖之间的多价相互作用。 。最后，这些结果代表了对新的和更有效的基于纳米颗粒的系统的设计的坚实支持。
基于GAuNPs开发合成HIV疫苗候选物的另一种方法是利用糖 - 纳米系统作为调节和控制重要表位的生物活性构象的工具[100]。在这方面，带负电荷的GAuNP与HIV-1 gp120的第三可变区（V3肽）缀合。V3肽是HIV-1的主要免疫原性结构域，鉴于免疫活性构象是保守的，其可以被用作抗HIV疫苗开发的候选物。与游离肽相比，纳米颗粒上的肽显示出降低的降解稳定性。此外，V3β-GAuNPs在兔中引发识别重组gp120的抗体，即使在不存在高免疫原性蛋白的情况下也是如此。
关于通过NPs呈现糖缀合物的方式的重要性的另一个例子，关于用粘蛋白相关聚糖装饰的GAuNP的设计和构建用于癌症免疫疗法[57]。单分子糖涂层不能很好地代表癌细胞表面上粘蛋白糖蛋白的结构，其特征在于附着于蛋白质骨架的聚糖的密集呈现。因此，制备通过RAFT聚合获得的肿瘤相关α-GalNAc（Tn）抗原的多拷贝 - 多价聚合物形式，并用于制备具有模拟癌细胞表面更接近的表面的GAuNP。这些系统能够在体内产生显着的免疫应答，产生对天然存在的粘蛋白聚糖特异的可检测水平的抗体，而不需要免疫原性蛋白质组分。
在另一个例子中，Barchi和同事专注于Thomsen Friedenreich肿瘤相关抗原（TFag），并通过硫醇 - 聚乙二醇间隔物合成TFag-氨基酸包被的AuNP。在合成的GAuNPs中，TFag-Thr-AuNPs在体外显示出对淋巴瘤细胞的细胞毒活性增加，导致在非常低的微摩尔范围内活化[101]。为了激活针对自身肿瘤细胞的人体免疫系统，Schlecht及其同事设计了用Mucin1（MUC1） - 糖肽抗原功能化的AuNPs的合成[102]。粘蛋白是由上皮组织产生的具有高分子量的糖基化蛋白质家族。研究最多的是膜结合糖蛋白MUC1，一种在其细胞外结构域中具有广泛O-连接糖基化的糖蛋白。作者证明，MUC1-糖肽抗原的多价表现能够刺激免疫系统，这表明GAuNPs是开发新的免疫治疗剂的有趣平台。
在细菌感染的背景下，仍在研究AuNP作为合成疫苗开发的抗原载体的潜力。NPs确实是用于探索针对传染病的疫苗接种的有前景的载体系统。
最近，关于鉴定用于预防李斯特菌病的最佳疫苗制剂的研究提出使用载有葡萄糖的GAuNP和LLO 91-98 李斯特菌肽抗原作为靶向DC的系统，因为李斯特菌保护在很大程度上依赖于T-细胞活化[103]。葡萄糖的存在确保了生物相容性和水分散性高效DC靶向系统。与GAuNPs-LLO体外加载的DC，与佐剂共同配制，提供比使用游离LLO肽体外加载的DC更好的抗李斯特菌病保护，并诱导LLO特异性T细胞免疫和针对李斯特菌的保护。该系统在使用DC疫苗或标准免疫方法的小鼠免疫中是有效的。数据之后是怀孕小鼠疫苗接种的研究，该研究证明了这种基于AuNP的疫苗系统能够保护接种疫苗的母亲所生的新生儿免受细菌侵害[104]。
在另一项研究中，使用高纯度NPs研究了多价对GAuNPs体外诱导免疫细胞反应能力的影响，所述NPs包被与脑膜炎奈瑟球菌血清群A的荚膜多糖相关的非免疫活性单糖和二糖[53]。结果显示该系统能够激活抗原呈递细胞，诱导相同细胞的效应功能释放并刺激T细胞增殖，但强调免疫活性强烈依赖于纳米颗粒的大小（较大的NPs） 5nm，比较小的，2nm）和糖片段的长度表现更好。越来越多的证据表明，AuNPs的形状和大小会影响体外和体内的免疫反应[105]。
在另一项关于合成纳米系统作为潜在的基于碳水化合物的疫苗的开发的最新研究中，GAuNP装载有对应于肺炎链球菌（Pn）CPS 19F和14型[106]的重复单元的合成寡糖片段。这种新方法已经探索了在免疫应答中同时显示在NP表面上的来自不同细菌血清型的两种不同糖表位的存在的影响。小鼠免疫显示，与仅显示Pn14的GAuNP相比，同一NP上伴随的Pn14和Pn19F重复单元片段的存在极大地增强了针对14型多糖的特异性IgG抗体的滴度。
GAuNP技术也已应用于细胞凋亡途径的重要基因的调控。显示cMyc靶向siRNA的新GAuNP系统能够通过细胞死亡受体和半胱天冬酶途径的过度活化诱导细胞凋亡[107]。