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图片:一名志愿者正在被注射疟疾寄生虫。

作者:Alex Rowe教授,爱丁堡大学感染与免疫研究所分子医学主任

科学家发现,跟踪疟疾在人类体内的发展是一种有效的方法,可以检测疟原虫是如何在宿主体内引起一系列感染结果的。

这项研究发现,个体对疟疾的反应存在显著差异,并为理解和战胜这种致命疾病提出了新的问题。

由恶性疟原虫引起的疟疾是发展中国家成人和儿童的巨大威胁。每年约有50万人死于这种疾病,另有2.5亿人被感染。疟疾寄生虫通过受感染的蚊子叮咬传播给人类。

疟疾感染的后果可能不同,从无症状到危及生命的疾病和死亡。专家说,人们对同一种寄生虫感染有不同反应的确切原因还不清楚。

来自爱丁堡大学的研究人员与牛津大学、格拉斯哥大学和威康信托桑格研究所的团队合作,研究了14名被注射疟疾寄生虫的志愿者的感染结果。

科学家研究了志愿者在10天内对寄生虫的反应。然后这组人接受了抗疟药物治疗,在他们出现严重症状的风险出现之前治愈感染。

这项发表在eLife杂志上的研究发现,大约一半志愿者的免疫系统迅速警觉到寄生虫的存在,并开始产生信号调动宿主的防御能力。

一些志愿者开始出现疟疾的症状,如发烧和头痛。然而,其他没有出现疟疾症状得志愿者要么没有表现出免疫激活的迹象,要么开始产生抑制身体免疫反应的反应。

爱丁堡大学感染和免疫研究所的phil Spence博士是该项目负责人之一,他说:“看起来疟疾的大多数变异是由于人与人之间对感染反应的内在差异所致。”

“我们需要做进一步的工作,梳理出导致免疫变异的潜在因素,比如研究人类遗传学和之前的其他感染经验。”

这项研究还探究了在志愿者中,寄生虫的生长速度(寄生虫在体内复制的速度)和毒力因素(寄生虫的特性,被认为使感染更加严重)是否存在差异,以及这些差异是否对感染结果有影响。

令人惊讶的是,研究人员发现,尽管寄生虫的生长速度在志愿者之间存在显著差异,但这与结果没有关系。例如,一个志愿者可能有少量但具有强烈免疫反应的寄生虫,或者有大量寄生虫却没有症状。

此外,长期监测寄生虫的毒力因子,特别是被称为A组var基因的分子家族,在志愿者之间没有差异,在感染过程中也没有变化。

爱丁堡大学感染和免疫研究所分子医学主席、该项目联合负责人Alex Rowe教授说:“我们研究中最大的惊喜是寄生虫毒力因子的表达没有变化。

“目前的理论基于来自疟疾国家受感染患者的数据,该理论表明,随着感染的进展,表达A组var基因的寄生虫将迅速占据主导地位,但这在我们的志愿者中没有看到。

“这有很多可能的原因——可能是最近从野外采集的寄生虫会给出不同的结果,或者可能需要更长的感染时间,这样宿主的免疫反应就可以影响这些变化。”

该研究小组表示,这项研究的意外结果显示,采用人类志愿者的力量:提出新问题的同时为数十年来以其他方式研究的疾病提供了新见解。

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