疟疾通常与黄疸相关,黄疸时胆红素水平较高。在这项小鼠研究中,科学家们发现由胆绿素还原酶生成的胆红素有助于减轻疟疾的严重程度。
科学家们表示,他们有了新的实验证据,表明胆红素这种天然黄色色素在体内具有保护人类免受疟疾和其他一些感染性疾病的最严重影响的新作用。这些发现可能推动寻找能够模仿胆红素或将其输送到体内以帮助人们抵御某些感染性疾病严重形式的药物。
这项报告发表在《科学》杂志上,建立在约翰霍普金斯医学院之前关于胆红素在大脑中保护作用的研究基础上,是由葡萄牙古尔本基安分子医学研究所的米格尔·索雷斯博士和约翰霍普金斯医学院的宾杜·保罗博士实验室合作完成的。
据世界卫生组织估计,这种通过某些蚊子叮咬传播的寄生虫疾病每年影响超过2.6亿人,并导致约60万人死亡。
新研究结果表明,胆红素可能是药物的目标,可以通过增强其生产来预防疟疾最致命或致残的影响,保罗说。保罗是约翰霍普金斯大学医学院药理学和分子科学副教授。尽管胆红素是血液中最常测量的代谢物之一,但保罗说,它在体内的作用才刚刚开始被理解。
此外,来自索雷斯实验室的博士生安娜·菲格雷多说,这些发现可能表明胆红素可以帮助人们抵御其他感染性疾病。
索雷斯在看到保罗于2019年在《细胞化学生物学》上发表的研究后与她联系,该研究确定了胆红素在保护脑细胞免受氧化应激损伤中的重要作用。尽管索雷斯实验室之前的研究所显示的保护作用可能与胆红素有关,但保罗说,尚不清楚这种色素是保护还是加重了疟疾。
新研究中使用的小鼠模型和测量胆红素的方法最初是由保罗实验室为她的2019年研究开发的。
保罗说,黄疸(皮肤发黄)是疟疾的常见表现,根据《新英格兰医学杂志》和《临床传染病》上发表的两项研究,2%到50%的疟疾患者会出现黄疸。
为了明确胆红素的作用,科学家们与德国柏林夏里特医院弗洛里安·库尔特实验室和加蓬兰巴伦研究中心合作,对42名自愿参与者的血样进行了分析,这些参与者感染了恶性疟原虫,这是导致最致命疟疾的一种寄生虫。
使用保罗开发并进一步优化的技术来测量胆红素及其前体胆绿素,科学家们测量了无症状和有症状疟疾病人血液中尚未被肝脏处理的胆红素量。他们发现,平均而言,无症状疟疾病人血液中的未处理胆红素含量是有症状病人的10倍,并怀疑这种色素的积累可能有助于保护他们免受疟疾的影响。
接下来,研究人员将正常小鼠和经过基因工程改造缺乏BVRA蛋白(一种帮助产生胆红素的蛋白质)的小鼠暴露于一种感染啮齿类动物的疟疾。
使用保罗开发的方法,研究人员分析了疟原虫在缺乏胆红素的小鼠和正常小鼠中的死亡率。
索雷斯说,在正常小鼠中,感染疟疾后它们体内的未处理胆红素浓度显著增加,所有小鼠都存活下来。而在缺乏BVRA的小鼠中,寄生虫迅速扩散,所有小鼠都死亡。
古尔本基安研究所的科学家们随后测试了胆红素是否能帮助缺乏BVRA的小鼠克服感染,或者是否会加剧症状。他们给感染疟疾且缺乏BVRA的小鼠提供胆红素,发现提供更高剂量的胆红素使小鼠的生存时间与正常小鼠相似。
保罗计划进一步研究小鼠中的胆红素,以确定这种色素在大脑中的潜在保护作用。
“胆红素曾经被认为是一种废物,”保罗说。“这项研究证实,它可能是对抗感染性疾病甚至神经退行性疾病的关键保护措施。”
(全文结束)


