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疟疾严重威胁全球公共健康，防控面临挑战。研究人员针对疟蚊（Anopheles gambiae）血细胞在疟原虫（Plasmodium falciparum）感染中的作用展开研究，发现疟蚊吞噬性血细胞可促进感染，该成果为疟疾防控提供新思路。
疟疾，这一古老而致命的疾病，已经在地球上肆虐了至少 5000 年，如同一个隐藏在黑暗中的杀手，无情地夺走无数人的生命。在 20 世纪，全球约 2 - 5% 的死亡都与它有关 。尽管自 2000 年以来，以控制蚊媒为主的疟疾防控策略取得了一定成效，疟疾的发病和死亡人数有所下降，但蚊子的杀虫剂抗性以及疟原虫的耐药性却如同两把利剑，逐渐削弱了这些成果，使得疟疾防控陷入困境。因此，开发新的疟疾防控方法迫在眉睫，而深入了解疟蚊与疟原虫之间的相互作用及感染生物学机制，成为寻找有效防控靶点的关键所在。
在这样的背景下，美国约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins University）的研究人员 Victor Cardoso - Jaime 和 George Dimopoulos 开展了一项重要研究，其成果发表在《Nature Communications》上。该研究聚焦于疟蚊（Anopheles gambiae）的吞噬性血细胞在疟原虫（Plasmodium falciparum）感染过程中的作用，为揭示疟疾传播机制和寻找潜在防控靶点带来了新的曙光。
为了深入探究疟蚊血细胞与疟原虫感染之间的关系，研究人员运用了多种技术方法。在实验模型方面，使用了疟蚊（Anopheles gambiae Keele 株）和疟原虫（P. falciparum NF54 株）。通过化学方法，利用含氯膦酸盐脂质体（clodrosomes，CLDs）特异性地消耗疟蚊的吞噬性血细胞，同时设置空脂质体（LPSMs）注射组和未注射组作为对照。在检测分析技术上，采用定量 PCR（qRT - PCR）来测定基因表达水平；运用免疫组织化学染色观察细胞增殖相关指标；通过对中肠和血淋巴细菌载量的定量分析，研究血细胞对微生物群的影响。此外，还利用 “smurf assay” 评估中肠上皮完整性。
下面来看具体的研究结果：
- 吞噬性血细胞促进早期中肠阶段疟原虫感染：研究人员通过化学方法消耗吞噬性血细胞后，让疟蚊感染不同配子体浓度的疟原虫。结果发现，在高感染强度下，吞噬细胞耗竭的疟蚊体内卵囊数量显著减少，且这些疟蚊死亡率大幅上升，表明吞噬性血细胞在疟原虫中肠感染早期起到促进作用；而在低感染强度下，对感染影响不明显。同时，研究还发现吞噬性血细胞对疟原虫在唾液腺阶段的感染没有影响12。
- 吞噬细胞维持血餐时中肠上皮完整性：给吞噬细胞耗竭的疟蚊喂食未感染血液，发现这些疟蚊死亡率较高，且常出现中肠血液泄漏到血腔的现象，说明血细胞对维持血餐时中肠组织完整性至关重要。进一步研究发现，血餐会增加疟蚊血细胞数量，但感染疟原虫对血细胞数量无显著影响。此外，通过 “smurf assay” 和检测相关基因表达等实验表明，吞噬细胞耗竭的疟蚊在血餐时更易出现中肠损伤，且其肠道细胞增殖相关基因表达下调，说明吞噬细胞可调节中肠细胞增殖，进而维持中肠上皮完整性34。
- 吞噬细胞控制中肠微生物群，但对中肠上皮完整性和疟原虫感染的影响与微生物群无关：研究发现，吞噬细胞耗竭的疟蚊中肠细菌载量更高，血淋巴中的细菌载量也有所增加，表明吞噬性血细胞对控制中肠微生物群稳态十分关键。然而，在无菌条件下对疟蚊进行实验，发现吞噬细胞耗竭仍会导致中肠泄漏和死亡，且不影响疟原虫感染，说明吞噬性血细胞维持中肠上皮完整性和影响疟原虫感染的作用独立于微生物群56。
- 吞噬细胞调节免疫反应和疟原虫激动剂：分析吞噬细胞耗竭的疟蚊体内免疫基因的表达情况，发现整体上一些抗疟原虫免疫因子的表达降低，如 FBN9、Def1、Cec1、TEP1、APL1C 和 NOS 等；在中肠组织中，Cec1 和 Def1 表达下调。同时，一些疟原虫激动剂如 CTL4 等的转录表达也明显降低。这表明吞噬性血细胞可调节免疫反应和疟原虫激动剂的表达78。
研究结论和讨论部分，该研究首次揭示了疟蚊（Anopheles gambiae）吞噬性血细胞在疟原虫（P. falciparum）感染过程中具有多种新功能。它不仅在中肠感染阶段促进疟原虫感染，还对维持血餐时中肠上皮完整性、调节中肠微生物群以及免疫基因表达起着重要作用。这些发现让我们认识到疟原虫巧妙地利用了疟蚊的细胞免疫反应机制来实现自我保护。这一研究成果为理解疟疾传播机制提供了新视角，有助于开发针对疟蚊 - 疟原虫相互作用的新型疟疾防控策略，如通过干扰血细胞相关功能来阻断疟疾传播，在未来的疟疾防控领域具有重要的理论和实践意义 。
