PNAS：新发现！人类机体大脑或能检测到疟疾感染！

脑型疟疾(cerebral malaria)是由恶性疟原虫感染的一种危及生命的形式，其主要是由大脑炎症所引起。近日，一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“Brain endothelial STING1 activation by Plasmodium-sequestered heme promotes cerebral malaria via type I IFN response”的研究报告中，来自葡萄牙古尔班基安科学研究所等机构的科学家们通过研究发现，大脑中的特殊细胞或能检测到血液中疟原虫的存在，从而就会诱发脑型疟疾背后的炎症表现，这一研究发现或能为辅助治疗提供新的靶点，并能在疾病的最初阶段抑制大脑损伤并避免神经系统后遗症的发生。

脑型疟疾是恶性疟原虫感染的一种严重并发症，而恶性疟原虫是一种引起疟疾最致死形式的疟原虫，脑型疟疾往往会表现为意识障碍和昏迷，其主要会影响5岁以下的儿童，同时也是撒哈拉以南非洲国家这一年龄组患儿死亡的主要原因之一，那些幸存者经常会受到衰弱的神经系统后遗症的影响，比如运动障碍、瘫痪以及语言、听力和视力的障碍等。为了有效预防特定分子和细胞进入大脑并扰乱其正常的功能，血管中的内皮细胞就会仅仅靠在一起，在血液和器官之间形成一道屏障（血脑屏障），脑型疟疾则是由于机体对疟原虫感染的未抑制的炎症反应所引起，从而就会导致血脑屏障的重大改变，并会引发一系列神经系统并发症。

在过去几年里，这一研究领域的专家已经将注意力转移到了一种名为干扰素β的分子，其似乎与病理学过程有关，之所以能干扰病毒的复制，这种高度炎性的分子拥有一种两面性，即其要么会保护或者会引发组织破坏，众所周知，尽管其在COVID-19中具有一定的抗病毒作用，但在既定的浓度和感染阶段，其还会引起肺部损伤，类似的动态学变化也会发生在脑型疟疾中，然而，目前研究人员并不清楚到底什么会导致干扰素β的分泌，也并不知道其中所参与的主要细胞。

这篇研究报告中，研究人员发现，大脑中的内皮细胞或许扮演着至关重要的角色，其能在早期阶段感知疟原虫的感染，这些细胞能通过一种诱发级联事件的内部感受器来检测到感染的存在，从而就会开启干扰素β的产生；接下来其就会释放一种信号分子，并会将来自免疫系统的细胞吸引到大脑中，从而开启炎性过程。为了得出这些结论，研究人员利用能模拟在人类疟疾中描述的多种症状的小鼠来进行研究，同时利用一种遗传操作系统剔除多种类型细胞中的传感器，当他们提出了大脑内皮细胞中的传感器时，他们发现，小鼠机体的症状或许并没有那么严重，而且其因感染而死亡的情况也相对较少，这时研究人员意识到，这些大脑细胞对脑型疟疾的病理学表现或许贡献很大。

人类机体大脑或能检测到疟疾感染。

图片来源：Teresa Pais, 2022

研究者Teresa Pais解释道，我们认为，大脑内皮细胞在后期阶段或许发挥了一定的作用，但我们最终意识到，其从一开始或许就是参与者，通常情况下，我们会将对感染反应的初始阶段与免疫系统的细胞联系起来，如今我们已经知道这些细胞会做出反应，但或许还有其它器官也能感知感染，因为其也拥有相同的传感器。但真正让研究人员惊讶的是能激活传感器并诱发细胞反应的因素，这种因素或许就是疟原虫活动的副产物，一旦进入血液的话，疟原虫就会入侵宿主的红细胞并在其中繁殖，其会在红细胞中消化血红蛋白（一种运输氧气的蛋白），从而获得营养。

在这一过程中就会形成血红素分子，其还会在血液中以微小颗粒的形式被运输，从而被内皮细胞所内化；当这种情况发生时，血红素就会作为免疫系统的警报，研究者并没有想到血红素会以这种方式进入到细胞中，并能激活内皮细胞中涉及干扰素β的反应。这项持续了6年的研究让研究人员识别出了一种对于疟原虫感染期间大脑组织破坏非常重要的分子机制以及一种新型的治疗性靶点；下一步研究人员想通过研究尝试抑制内皮细胞中传感器的活性，同时理解是否能对宿主反应进行操控并在初始阶段阻断大脑的病理学表现。

研究者总结道，如果我们在使用抗疟疾药物的同时使用这种感受器的抑制剂，或许就能阻断神经元功能的丧失，并能避免后遗症的发生，而这是脑型疟疾幸存患儿所面临的一个主要问题。综上，本文研究结果表明，疟原虫异养活动所产生的血红素或能作为一种警报素，并能通过对脑型疟疾发病机制和致死率至关重要的STING1/IFNβ/CXCL10轴来诱发大脑内皮细胞炎性反应。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Teresa F. Pais,Hajrabibi Ali,Joana Moreira da Silva, et al. Brain endothelial STING1 activation by Plasmodium -sequestered heme promotes cerebral malaria via type I IFN response, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2206327119