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青蒿素通过JAK2-STAT3通路调控CD8+GZMB+ T细胞在疟疾感染中的免疫调节机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月18日 来源:Innovation and Green Development CS10.7
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疟疾免疫调节机制不清、青蒿素衍生物(ART)宿主免疫调控途径不明。中国中医科学院道地药材国家重点实验室团队通过单细胞RNA测序,解析伯氏疟原虫(PbA)感染小鼠多组织241,837个细胞的转录图谱,发现CD8+GZMB+ T细胞通过JAK2-STAT3通路介导肝损伤,ART可特异性调控该亚群频率及炎症反应,为疟疾免疫病理研究提供新视角。
疟疾作为全球重大传染病,每年导致数十万人死亡,其致命性不仅源于疟原虫直接破坏,更与宿主免疫系统的过度激活密切相关。青蒿素类药物虽能高效杀灭寄生虫,但对宿主免疫系统的调控机制始终是未解之谜。尤其令人困惑的是,为何部分患者在接受青蒿素治疗后仍会出现严重器官损伤?这一现象提示我们,亟需从免疫细胞动态变化的角度重新审视疟疾发病机制。
中国中医科学院道地药材国家重点实验室的研究团队在《Innovation and Green Development》发表的最新研究中,创新性地采用单细胞分辨率解析技术,首次系统描绘了疟疾感染过程中关键免疫细胞的动态变化图谱。研究人员通过整合肝脏、脾脏和外周血等组织的241,837个单细胞转录组数据,结合生物信息学分析和功能验证,揭示了CD8+GZMB+ T细胞(表达颗粒酶B的细胞毒性T细胞)通过JAK2-STAT3信号通路驱动肝损伤的新机制,并证实青蒿素可通过特异性调控该亚群发挥免疫保护作用。
关键技术包括:1) 伯氏疟原虫ANKA(PbA)感染小鼠模型构建;2) 多组织(肝/脾/外周血)单细胞RNA测序(scRNA-seq);3) 生物信息学分析(细胞亚群聚类、差异基因表达、通路富集);4) 流式细胞术验证关键细胞亚群;5) JAK2-STAT3通路抑制剂干预实验。
【免疫细胞图谱重塑】通过scRNA-seq发现PbA感染导致肝脏免疫细胞组成发生最显著改变,CD8+ T细胞亚群比例异常增高,其中GZMB+亚群(高表达颗粒酶B)的细胞毒性模块评分显著升高。
【致病机制解析】功能分析显示CD8+GZMB+ T细胞同时高表达干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α),其富集的JAK-STAT信号通路与临床疟疾患者肝损伤指标呈正相关。
【青蒿素调控机制】ART处理可显著降低CD8+GZMB+ T细胞频率,抑制STAT3磷酸化,使该亚群从促炎表型转变为免疫调节表型,从而减轻肝组织病理损伤。
该研究不仅建立了首个疟疾多组织单细胞图谱资源,更从免疫代谢角度阐释了青蒿素"标本兼治"的科学内涵。发现JAK2-STAT3-CD8+GZMB+ T细胞轴这一新靶点,为开发抗疟联合免疫调节疗法提供了理论依据。特别值得注意的是,研究揭示了传统抗疟药物在免疫微环境重塑中的独特价值,为中医药"多靶点调控"理念提供了现代科学诠释。团队建立的跨组织单细胞分析范式,也为其他感染性疾病的研究提供了方法学参考。
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