《Microbial Pathogenesis》：Balamuthia mandrillaris – a brief overview of the parasite causing encephalitis
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Balamuthia mandrillaris单细胞原生生物引发中枢神经系统致命感染，诊断困难、治疗匮乏，研究聚焦纳米医学、基因组学及致病机制（如血脑屏障穿透）。
鲁凯亚·西迪基（Ruqaiyyah Siddiqui）|扎伊纳布·里兹维（Zainab Rizvi）|萨瑟兰·K·麦克艾弗（Sutherland K. Maciver）|纳维德·艾哈迈德·汗（Naveed Ahmed Khan）
爱丁堡赫瑞瓦特大学（Heriot-Watt University）生物化学、生物物理学与生物工程研究所，英国EH14 4AS
摘要
Balamuthia mandrillaris是一种单细胞原生生物，已知会引发中枢神经系统感染。B. mandrillaris的生命周期分为营养体阶段、具有感染性的滋养体阶段以及休眠的囊肿阶段。B. mandrillaris能够引发罕见但致命的感染，因此引起了科学界的极大兴趣。然而，其致病机制尚未完全明了。此外，患者的症状各不相同，导致诊断常常延迟。诊断延迟的问题还因诊断所需的专业知识或工具有限而加剧，因此基于症状的个性化治疗效果仍然很差。最近的研究表明，纳米医学可能是对抗B. mandrillaris等寄生虫感染的有效方法。结合全基因组序列信息以及高通量基因组学技术，B. mandrillaris在遗传学上变得易于研究，这有助于探索其分子致病机制，并可作为研究细胞分化、生长、运动能力和生化途径的模型生物。总体而言，未来的研究应超越对Balamuthia感染的描述性研究，深入探讨其侵入宿主、穿越血脑屏障、损伤神经元、逃避免疫系统以及囊肿生物学的机制。
引言
Balamuthia mandrillaris是一种已知会感染中枢神经系统的原生生物病原体（Visvesvara等人，1990年；Visvesvara等人，1993年；Booton等人，2003年）。大多数病例在未能及时治疗或根本未接受治疗的情况下导致死亡（Visvesvara等人，2007年；Hu等人，2022年）。首例Balamuthia脑炎病例是在1986年圣地亚哥动物园野生动物园一只因神经系统疾病死亡的黑猩猩的脑部尸检中发现的（Visvesvara等人，1990年；1993年）。B. mandrillaris感染既发生在免疫功能正常的人群中，也发生在免疫功能受损的人群中（Visvesvara等人，2007年；Siddiqui和Khan，2007年；Siddiqui和Khan，2015年；Bhosale和Parija，2021年）。值得注意的是，200名患者中仅有约10人存活下来，死亡率超过90%，这主要是由于诊断复杂、缺乏有效诊断所需的专业知识或工具，以及缺乏经过验证的有效治疗方法（Hu等人，2022年）。作为一种具有多种表型的单细胞真核生物，Balamuthia能够耐受恶劣环境，在生态系统中扮演重要角色，并能引起严重甚至致命的人类和动物感染，因此对其的研究仍具有重要意义。分类
迄今为止，Balamuthia mandrillaris是Balamuthia属中唯一的致病物种（Booton等人，2003年；Bhosale和Parija，2021年）。一种名为Balamuthia spinosa的环境分离株被确认为Legionella pneumophila的潜在传播媒介（Lotonin等人，2022年）。最初，它被归类为裂体虫门（Leptomyxida）下的一个类群（Amaral-Zettler等人，2000年；Visvesvara等人，2007年）。然而，之前的分类主要基于形态学特征，而实际分类需依赖rRNA等分子证据。
Balamuthia的生物学特性与生命周期
Balamuthia的生命周期分为两个阶段：营养体阶段和休眠囊肿阶段（图2）。这两种形态都对人类和动物具有传染性（Visvesvara等人，2007年；Fan等人，2023年；Matin等人，2008年）。滋养体是典型的真核细胞，直径约为15-60微米（Visvesvara等人，1990年）。作为典型的真核生物，它们含有线粒体、核糖体、内质网和细胞核，有时可能含有多个核仁。Balamuthia mandrillaris引起的感染
B. mandrillaris会导致Balamuthia阿米巴性脑炎（BAE），这是一种罕见且常常致命的中枢神经系统感染。与通过鼻黏膜和嗅觉神经入侵的Naegleria fowleri不同，B. mandrillaris被认为通过吸入空气中的囊肿或通过破损的皮肤和黏膜表面（包括鼻咽部病变）进入人体（Lorenzo-Morales等人，2011年；Lehmer等人，2017年；Cope等人，2019年；Kofman和Guarner等人）。Balamuthia mandrillaris的分布与近期病例
Balamuthia常见于营养丰富的环境中，以及土壤、储水罐、污水、河流、游泳池、加湿器等水源中。它可以通过吸入囊肿或皮肤破损处进入人体（Fan等人，2023年；Maryanti和Haslina，2022年）。然而，吸入的囊肿在体内如何重新转化为滋养体的具体机制尚不清楚。以往的研究主要集中在了解囊肿形成的分子机制上。诊断
B. mandrillaris脑炎的诊断具有挑战性，需要高度怀疑并了解由阿米巴引起的感染（Alli等人，2019年；Bhosale和Parija，2021年；Liang等人，2025年）。此外，还需考虑患者接触受污染土壤的历史、与水相关的活动情况，以及患者对常规抗菌药物的反应（Visvesvara等人，2007年）。例如，一些研究表明患者的脑脊液检查结果正常。治疗
目前尚无针对Balamuthia mandrillaris引起的BAE的有效治疗方法。患者通常接受多药联合治疗，如戊胺丁醇、米托氟辛等多种抗菌药物，但治疗效果参差不齐，存活率很低（Lorenzo-Morales等人，2013年；Siddiqui等人，2020年）。基于体外数据和康复病例的报告，推荐的治疗方案包括磺胺嘧啶、氟胞嘧啶、氟康唑、克拉霉素或阿奇霉素和米托氟辛。然而，这些静脉注射药物的效果仍有待验证。纳米医学与“治疗诊断一体化”方法
基于纳米技术的治疗方法在寄生虫感染领域相对较新，尤其是在对抗机会性自由生活的阿米巴感染方面（Gondim等人，2019年；Mungroo等人，2022年）。利用纳米医学治疗B. mandrillaris等自由生活的阿米巴感染是一种有价值的方法，因为它可以提高药物递送效率、增强药物吸收、提高药物靶向性并克服耐药性。现有的纳米载体种类繁多，包括无机纳米颗粒（NPs）等。结论
Balamuthia mandrillaris是一种可导致致命中枢神经系统感染的病原体。由于诊断延迟和可用治疗方法有限，B. mandrillaris引起的感染往往在死后才被发现。B. mandrillaris通过皮肤或鼻腔进入人体，并迁移到中枢神经系统（Visvesvara等人，2007年；Siddiqui和Khan，2015年；Matin等人，2008年；Bhosale和Parija，2021年）。在中枢神经系统外的感染可能持续数月，但一旦侵入中枢神经系统，可能会导致死亡。未来研究方向
有必要进一步阐明感染过程和致病机制，因为这些方面尚未完全明了。虽然已知该阿米巴可以通过吸入受污染的灰尘或皮肤破损处进入宿主体内，但具体的入侵途径尚未通过实验得到证实。利用呼吸道和皮肤类器官模型以及动物实验来追踪寄生虫的活动，有助于揭示该生物最初是如何进入宿主的。作者贡献声明
萨瑟兰·K·麦克艾弗（Sutherland K Maciver）：负责撰写、审稿与编辑、项目管理、数据整理及概念构思。纳维德·艾哈迈德·汗（Naveed Ahmed Khan）：负责撰写初稿、项目管理、方法设计、实验研究、数据整理及概念构思。扎伊纳布·里兹维（Zainab Rizvi）：负责撰写、审稿与编辑、实验研究。鲁凯亚·西迪基（Ruqaiyyah Siddiqui）：负责撰写初稿、项目管理、实验研究、数据分析及概念构思。未引用的参考文献
Alli等人，2021年；Bhosale和Parija，2021年；Detering等人，2015年；Kiderlen等人，2015年；Lemke等人，2010年。
利益冲突
不存在利益冲突。
资助
RS、NAK和SKM得到了美国空军科学研究办公室（AFOSR）的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
