Clear Sky Science · zh

致死性脑型疟疾患者大脑中鞘氨醇-1-磷酸受体1的表达

· 返回目录

为何这种大脑与疟疾的联系重要

脑型疟疾是疟疾并发症中最致命的一种,即便接受现代药物治疗仍有大量患者死亡。本研究深入大脑组织,试图弄清为何血管在最危重的患者中开始渗漏并失去功能。研究者把注意力放在一种称为鞘氨醇-1-磷酸(S1P)的脂类信号分子及其受体S1PR1上,探讨血液与大脑之间这种化学对话是否能够解释患者生存与死亡的差异,以及未来如何更好地保护大脑以用于治疗。

重度疟疾时大脑发生了什么

在脑型疟疾中,被疟原虫Plasmodium falciparum感染的红细胞变得黏附,并附着在大脑微小血管的内膜上。研究团队检查了死于疟疾的人的保存脑组织,并与非脑型较轻疟疾患者和非疟疾对照组进行比较。在致死的脑型病例中,他们观察到血管内充满寄生虫感染的红细胞、细小的针状出血、环状出血区域以及称为Dürck肉芽肿的支持细胞团块。这些改变表明血管堵塞、氧气输送不足以及对通常保持大脑环境稳定的紧密血脑屏障的损伤。

Figure 1
Figure 1.

血管紧密性的化学保护因子

在健康状态下,S1P主要储存在红细胞和血小板中,帮助血管保持封闭。它通过与血管内皮细胞和大脑细胞表面的S1PR1等受体结合,收紧细胞间的连接。研究者在血样中测量了S1P水平,发现脑型疟疾患者的S1P显著下降:他们的S1P水平大约比无疟疾者低四倍,且约为非脑型疟疾患者的一半左右。这提示随着疟疾破坏或变形红细胞并损伤血管细胞,身体在最需要这种保护性分子时,其供应反而急剧减少。

受体在何处以及如何显现

随后,团队使用免疫组织化学(一种在显微镜下将特定蛋白染色显示的方法)在大脑中绘制S1PR1的分布。在健康对照大脑和非脑型疟疾中,S1PR1的染色在神经元和血管中较弱。相反,脑型疟疾患者的大脑在血管壁细胞和神经元中显示出强烈的S1PR1染色,而邻近的支持细胞(称为神经胶质细胞)几乎没有信号。量化分析显示,血管和神经元中的S1PR1“评分”在脑型疟疾组显著高于其他组。被粘附在血管内的寄生虫载量越高,S1PR1表达越高,血中S1P水平越低,揭示出寄生虫负荷、受体活化与保护性信号丧失之间的紧密关联。

Figure 2
Figure 2.

拼凑出一个恶性循环

这一模式指向了一个可能的恶性循环。随着受感染的细胞堵塞脑血管,氧气水平下降并引发炎症。血液中的S1P下降,可能是因为受损的红细胞、血小板和血管细胞无法维持正常供应。与此同时,血管细胞和神经元提高了S1PR1的表达,或许试图捕获残存的少量S1P以恢复屏障功能。但这种增强的受体活性可能进一步从循环中抽取S1P,甚至改变大脑内的炎症信号。结果是血管渗漏加剧、脑组织出血增多以及神经损伤加深。

这对未来治疗的可能意义

对非专业读者来说,关键信息是S1P–S1PR1系统像一种稳定血管的“粘合剂”,而这种粘合剂在脑型疟疾中似乎失效。死于此病的患者血中S1P水平极低,而其受体在脑血管和神经元上的表达极高。本研究尚不能证明因果关系,但它强化了这样一种观点:能够增强S1P信号或谨慎调节S1PR1的药物——其中一些已用于其他疾病——或许有朝一日可与抗疟药联用,以维持大脑血管完整性并减少这种毁灭性疾病的死亡率。

引用: Srisook, C., Nintasen, R., Punsawad, C. et al. Expression of sphingosine-1-phosphate receptor 1 in the brain of fatal cerebral malaria. Sci Rep 16, 5641 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36072-6

关键词: 脑型疟疾, 血脑屏障, 鞘氨醇-1-磷酸, 内皮细胞, 脑部炎症