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综述:疟疾发病机制与治疗中的细胞外囊泡:新见解与未来展望
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月18日 来源:Microbial Pathogenesis 3.3
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这篇综述系统阐述了细胞外囊泡(EVs)尤其是外泌体(EXOs)在疟原虫免疫逃逸、宿主-寄生虫互作中的关键作用,揭示了其作为新型生物标志物和药物载体的潜力。作者深入探讨了EXOs的分子机制(如miRNA/lncRNA递送)、三维培养模型的应用,并提出了靶向EVs的疟疾治疗新策略(如纳米疫苗开发),为攻克耐药疟疾提供了创新思路。
细胞外囊泡(EVs)是由双层磷脂膜包裹的纳米级颗粒,根据起源可分为外泌体(EXOs)、微泡(MVs)和凋亡小体。其中,直径30-120 nm的EXOs通过内体途径生成,携带蛋白质、脂质和核酸(如miR-21、lncRNA MALAT1)等活性分子。研究发现,疟原虫感染的红细胞(iRBCs)能分泌富含侵袭相关蛋白的Pf-EXOs,通过"群体感应"机制调控寄生虫密度。
疟原虫生命周期中,EXOs成为宿主与寄生虫的"分子特洛伊木马"。Pf-EXOs通过递送疟原虫RNA结合蛋白(PfPUF1)劫持宿主细胞翻译机器,而宿主免疫细胞分泌的EXOs(如肥大细胞来源的MCs-Exo)可加剧实验性脑疟(CM)发展。值得注意的是,EXOs能穿越血脑屏障(BBB),其携带的EC-EXOs在脑微血管内皮细胞激活中起关键作用,导致致命性血管阻塞。
临床数据显示,疟疾患者血浆中EC-EXOs水平升高6倍,与疾病严重程度正相关。利用工程化EXOs递送抗疟药物(如青蒿素衍生物)显示出独特优势:天然靶向性可精准作用于iRBCs,而EXOs膜蛋白CD47能逃避免疫清除。更有趣的是,表达环子孢子蛋白(CSP)的纳米囊泡疫苗在小鼠模型中诱导了强效IgG2a抗体反应,为疫苗研发开辟新途径。
三维培养系统重现了EXOs介导的宿主-寄生虫互作时空动态。在类器官模型中,肝细胞来源的EXOs被证实可调控疟原虫休眠体激活。当前挑战在于解析EXOs异质性——单细胞测序揭示单个iRBC能分泌含不同miRNA谱的EXOs亚群,这要求建立更精确的分离标准(如微流控分选结合MISEV2023指南)。
差速超速离心仍是EXOs分离金标准,但最新密度梯度离心联合EXOGreen标记技术可将回收率提升至90%。质谱分析发现Pf-EXOs特征性标志物PfEMP1与RESA蛋白,这些分子作为诊断标记物的AUC值达0.89,显著优于传统厚血片法。
该领域亟待解决EXOs双刃剑效应:同一EXOs群体可能同时携带促炎因子IL-6和免疫抑制分子TGF-β。未来需开发时空可控的EXOs编辑工具(如CRISPR-Cas9修饰的工程化EXOs),以实现疟疾治疗从"广谱杀伤"到"精准调控"的范式转变。
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