揭开脑疟疾致命病原体的帷幕

美国国立卫生研究院的科学家们利用最先进的大脑成像技术，拍摄了患上脑型疟疾(CM)的小鼠大脑中发生的情况。研究结果发表在PLOS病原体，揭示了导致这种疾病致命结果的过程，并提出了一种可能治疗这种疾病的抗体疗法。

“通过观察活的大脑，我们能够观察到导致脑性疟疾每年杀死数千人的一系列事件，”NIH国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的科学家多里安·麦加文博士说。“我们的研究还表明，可能有一种简单的治疗方法可以阻止这种致命的疾病。”

疟疾是一种由蚊子传播的寄生虫感染，主要在发展中国家。根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据，2015年，全球有超过2亿例疟疾病例，40万人死于疟疾，主要是5岁以下儿童。尽管许多人会出现轻微的症状，但在一些人身上，这种寄生虫会影响大脑，导致脑型疟疾，导致15%到30%的脑型疟疾患者死亡。脑型疟疾幸存者通常会出现长期神经系统症状，包括认知障碍和肢体瘫痪。死因是脑型疟疾通常是由于脑肿胀和出血，但导致这些结果的机制还不完全清楚。

以往的研究表明，该疾病的啮齿动物模型显示CD8+ T细胞在CM的发展中发挥了关键作用，所以McGavern博士的团队将相机聚焦在这些细胞上。

麦加文博士和他的同事们用一种被称为“活体显微镜”的成像技术，观察了感染了一种导致CM的寄生虫的老鼠的大脑内部，这种技术使他们能够观察细胞的活动。

本研究的结果表明红细胞含寄生虫坚持脑血管(CM的一个特征)，免疫系统试图清除它们。尽管有这些努力,内皮细胞砌墙的大脑血管脱落的寄生虫，被CD8+ T细胞识别，导致这些免疫细胞攻击附着并攻击船只一旦CD8+ T细胞聚集在大脑血管，船只开始漏水。随后的泄漏导致大脑肿胀和压力增加，这是致命的。结果还表明，CD8+ T细胞优先与大脑的血管相互作用，而不是身体的其他部位。

为了确定大脑的哪些部分受到了这些事件的影响，研究人员给老鼠注射了有标记的染料死细胞还有血管渗漏。结果表明，大脑中血管受损和细胞死亡最严重的区域是嗅球(与感知气味有关的区域)，以及至关重要的脑干(控制呼吸和心率等重要功能的区域)。

在另一组实验中，麦加文博士的团队测试了一种潜在的治疗方法，看它是否可以用于清除血管壁上的CD8+ T细胞。最初，他们观察到CD8+ T细胞开始与CM小鼠的脑血管相互作用。然后，他们用两种fda批准的静脉药物治疗小鼠，这种药物可以阻断CD8+ T细胞附着在血管上的分子。在治疗30分钟内，CD8+ T细胞从血管上脱落，不能粘附在血管上，防止了所有治疗小鼠的致命脑肿胀。这些发现表明，CD8+ T细胞和血管之间的相互作用会导致CM的死亡，防止这种结合可能会增加该病的存活率。

McGavern博士说:“这些电影向我们展示了疟疾有时会带来的可怕副作用——这种寄生虫可以欺骗人体的免疫系统，使其攻击自己大脑中的血管。”

在未来的研究中，McGavern博士和他的同事将研究CD8+ T细胞和脑血管之间的相互作用如何导致血液渗漏，以及大脑从CM感染中恢复的方式。此外，这项研究中的实时成像技术可能被用于观察其他蚊媒疾病，如寨卡病毒和登革热，对人体的影响大脑．

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