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为解决弓形虫（Toxoplasma gondii）穿越血脑屏障（BBB）机制未明的问题，研究人员开展了关于 T. gondii 及感染白细胞穿越 BBB 机制的研究。结果发现感染的白细胞会在皮质毛细血管扣押，T. gondii 由此快速进入皮质神经元。这揭示了 T. gondii 感染新机制，为防治提供新思路。
在神秘的人体微观世界里，血脑屏障（BBB）宛如一道坚固的防线，守护着中枢神经系统（CNS）免受大多数病原体的侵害。它由复杂的结构组成，包括毛细血管、内皮细胞等，这些结构紧密协作，维持着大脑内环境的稳定。然而，弓形虫（Toxoplasma gondii）这个 “狡猾” 的寄生虫，却能悄无声息地感染全球约三分之一的人口，并且可以穿越血脑屏障，在大脑实质中建立潜伏感染。尽管此前科学家们已经知道单核吞噬细胞能够介导弓形虫的全身传播，但对于弓形虫穿越血脑屏障的具体机制，以及这些被感染的白细胞与弓形虫在大脑实质中出现的关联，仍然存在诸多疑问。而且，早期感染时到达脑实质的寄生虫数量极少，这给相关研究带来了很大的困难，以往的研究往往只能在感染后期进行，难以深入了解早期的感染机制。为了揭开这些谜团，来自瑞典斯德哥尔摩大学（Stockholm University）的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们理解弓形虫感染机制提供了新的视角。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展这项研究。在动物实验方面，他们选用了 4 - 10 周龄的 C57BL/6NCrl 小鼠，通过不同的接种方式，如腹腔注射、静脉注射以及颅内颈动脉注射等，模拟弓形虫感染过程。在细胞和寄生虫培养方面，培养了多种细胞系，如人类包皮成纤维细胞（HFFs）、小鼠脑内皮细胞（bEnd.3）等，同时对不同基因型的弓形虫（如 I 型：RH - GFP、II 型：ME49 - RFP、III 型：CTG）进行培养和实验操作。在检测分析技术上，运用了流式细胞术、定量聚合酶链反应（qPCR）、免疫组织化学、3D 成像等技术，来观察细胞和寄生虫的变化、检测基因表达以及分析细胞和寄生虫在组织中的定位等。
研究结果主要包括以下几个方面：
- 寄生的 CD45+白细胞在脑毛细血管中扣押：研究人员通过腹腔注射感染小鼠，发现外周血单核细胞（PBMC）中与弓形虫相关的细胞数量随时间增加。为了更准确研究，他们将感染的树突状细胞（DCs）直接注入小鼠颈动脉，发现寄生的 CD45+白细胞（包括 DCs）能够在皮质毛细血管中扣押，且不同基因型弓形虫感染的 DCs 在扣押数量上存在差异。
- 扣押的 DCs 中弓形虫速殖子的逸出和转移：对感染不同时间的小鼠大脑进行检测，发现弓形虫速殖子在 4 小时时还与 DCs 紧密结合在毛细血管内，到 16 小时时就出现在血管外，表明速殖子从 DCs 中逸出并穿过了内皮细胞。同时，随着时间推移，感染 DCs 数量减少，而非 DC 相关的速殖子数量增加。
- 逸出的速殖子在皮质神经元中的定位：对感染后的组织进行染色分析，发现 16 - 28 小时时，复制的速殖子出现在神经元（NeuN+细胞）中，证明速殖子能够快速转移到神经元。此外，研究还发现不同基因型速殖子在穿越血脑屏障和感染神经元的能力上存在差异。
- 扣押的 DCs 依赖 ICAM - 1/CD18，且炎症会加剧扣押：研究人员发现，炎症反应会促进寄生 DCs 在血管中的扣押，如用脂多糖（LPS）预处理会增加扣押数量，而肝素处理则减少扣押。同时，阻断 ICAM - 1 或 CD18 可以显著降低扣押的 DCs 数量和寄生虫载量。
- 分泌的寄生虫效应器影响感染 DCs 的扣押和脑内寄生虫载量：研究表明，弓形虫效应器 TgWIP 和 GRA15 能够调节感染 DCs 在脑毛细血管中的扣押。敲除相关基因的感染 DCs，其扣押数量和脑内寄生虫载量均降低，且炎症会增强这种差异。
在研究结论和讨论部分，研究人员发现了一种全新的弓形虫穿越血脑屏障并感染神经元的机制。被寄生的白细胞首先在皮质毛细血管中扣押，接着弓形虫在扣押的白细胞内复制，随后逸出并穿越血脑屏障，最终感染神经元。这种机制提高了弓形虫穿越血脑屏障的效率，有助于其在脑实质中定植。同时，研究还揭示了 ICAM - 1/CD18 在这一过程中的关键作用，以及寄生虫效应器对感染过程的影响。这些发现为理解弓形虫感染的发病机制提供了重要线索，也为未来开发针对脑弓形虫病的预防和治疗方法提供了新的靶点和理论依据，对控制弓形虫感染相关疾病具有重要的意义。
