伤寒与疟疾共感染会改变Wistar大鼠的大脑结构,并损害其空间工作记忆能力

《Journal of Neuroimmunology》:Typhoid fever and malaria co-infection alters brain structures and impairs spatial working memory in Wistar rats

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月18日 来源:Journal of Neuroimmunology 3.1

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  •伤寒和疟疾都是传染病,可能在同一宿主体内同时存在。•疟原虫和沙门氏菌会利用多种机制来突破保护神经系统的物理和免疫屏障。•沙门氏菌和疟原虫的感染会导致GABA和GABA-T浓度发生变化,进而加剧氧化应激和神经炎症。•沙门氏菌和疟原虫引发的强烈氧化应激会损害大鼠的神经细胞及工作记忆

  
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    伤寒和疟疾都是传染病,可能在同一宿主体内同时存在。
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    疟原虫和沙门氏菌会利用多种机制来突破保护神经系统的物理和免疫屏障。
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    沙门氏菌和疟原虫的感染会导致GABA和GABA-T浓度发生变化,进而加剧氧化应激和神经炎症。
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    沙门氏菌和疟原虫引发的强烈氧化应激会损害大鼠的神经细胞及工作记忆功能。

引言

神经系统可能会受到多种寄生虫的侵袭,在某些情况下,这些寄生虫会带来严重的疾病负担和死亡风险。在非洲,中枢神经系统的寄生虫感染是导致疾病和死亡的重要原因(Idro等人,2022年)。寄生虫会利用多种机制来突破脊椎动物为保护神经系统而演化出的物理和免疫屏障(Garcia,2021年)。
伤寒是一种由摄入被沙门氏菌这类革兰氏阴性细菌污染的食物或饮水所引起的系统性感染(Mouton等人,2017年)。全球范围内,该病每年影响约2100万人,导致128,000至161,000人死亡(Olowolafe等人,2024年)。与资源较为丰富的发达国家相比,该病在资源匮乏的发展中国家造成的负担更重(Olowolafe等人,2024年;Ndezure等人,2024年),这些地区的发病率高达每10万感染者中有100例以上(Ndezure等人,2024年)。非洲和南亚,尤其是印度,是该病负担最重的地区。2021年,欧盟报告了65,208例确诊病例,其中38.9%需要住院治疗,死亡率为0.22%。在美国,20%的食源性疾病是由沙门氏菌引起的,在中非,55.56%的腹泻病例也由该菌引发(Shi和You,2025年)。伤寒的典型症状包括持续的高烧,体温在38–39℃之间,同时还伴有头痛、脾肿大、发冷以及疲倦无力等症状(Sajid等人,2017年)。随着越来越多关于异常表现形式的报道出现,沙门氏菌感染的临床表现范围也在不断扩大。伤寒沙门氏菌感染可能引发的肠外并发症包括对中枢神经系统、肺部、骨骼关节、肝胆系统以及泌尿生殖系统的损害(Garg等人,2015年)。伤寒的一个重要并发症是谵妄或意识混乱(Murthy等人,2025年)。虽然沙门氏菌引起的系统性感染已被较为充分地研究,但其在大脑中的作用机制仍不甚清楚(Chaudhuri等人,2018年)。
疟疾是最为严重的寄生虫地方病之一,至今仍是发展中国家面临的重大传染病威胁。根据世界卫生组织的数据,2024年全球有80个国家出现了2.82亿例疟疾病例,这些疾病共导致了610,000人死亡。其中非洲地区占了疟疾病例和死亡人数的95%。在该地区,5岁以下的儿童占所有疟疾死亡人数的75%左右(WHO,2025年)。
疟疾和伤寒有许多相似的症状。多项研究显示,人群中存在疟疾和伤寒同时发生的病例(Ndezure等人,2024年)。这种共病现象最早在19世纪的医学文献中被美国军队提及,当时被命名为“伤寒疟疾”(Smith,1982年)。这两种病原体的共感染会给医疗工作者在鉴别诊断、治疗和管理方面带来很大困难,从而导致更高的发病率和死亡率(Magaji和Mahnud,2025年)。
有研究表明疟原虫可引发脑型疟疾(Garcia,2021年),而由伯氏疟原虫ANKA株引发的实验性脑型疟疾具有与人类脑型疟疾极为相似的特征(El-Assaad等人,2013年)。这种形式的疟疾最为严重,往往会导致死亡。其发病机制目前尚未完全明确。尽管伯氏疟原虫NK65株通常不会引发神经系统并发症,但有研究指出在特定实验条件下它会在啮齿动物身上引发脑部症状(Martins等人,2016年)。同样,复杂的伤寒病例也可能因沙门氏菌感染而引发脑炎(Shilpa等人,2017年)。因此,沙门氏菌和伯氏疟原虫NK65株的共感染可能会加重神经系统并发症。实验动物模型为揭示这类并发症的发病机制以及寻找潜在的治疗靶点提供了重要工具。所以,需要新的动物模型来更好地了解疟疾的脑部表现(Basir等人,2012年)。然而,尽管伤寒与疟疾的共感染具有重要的临床意义,但据我们所知,沙门氏菌与疟原虫共感染对神经系统的影响仍缺乏足够的研究。此外,目前还没有用于研究沙门氏菌与疟原虫共感染带来的神经系统后果的大鼠模型。为填补这一知识空白,本研究旨在探讨沙门氏菌与疟原虫共感染对大鼠的神经系统影响及其对短期记忆的功能影响。

章节摘要

实验动物

实验开始时使用了36只8到10周大、体重在150至200克之间的雄性瓦斯特品系白化大鼠。这些大鼠饲养在雅温得第一大学动物生理学与治疗研究实验室的动物房中。它们被安置在带有金属网罩的笼子里,笼底铺有木屑。饲养环境为常温且通风良好,大鼠可以自由获取水和食物,它们的饮食

不同感染对动物整体状况的影响

沙门氏菌与疟原虫的共感染显著改变了动物的整体状况。感染对动物整体状况的影响详见表1。从外观上看,受感染的动物活动能力下降,攻击性增强,体温明显升高,体重也大幅减轻,其中共感染大鼠的体重下降更为严重。与仅感染沙门氏菌的大鼠相比,共感染大鼠的毛发十分柔软,还带有血迹,

讨论

本研究表明,沙门氏菌与疟原虫的共感染会加剧大鼠的神经炎症并导致记忆功能受损。共感染大鼠体重下降更为严重,这很可能是因为感染引发了食欲不振,而这种食欲不振可能是由疟原虫的作用所致。沙门氏菌引发的腹泻(Shaikh和Prabhakar,2021年)很可能会导致脱水,进一步加重体重下降。共感染大鼠的发热情况十分

结论

沙门氏菌与疟原虫在大鼠体内的共感染会损害其整体健康状况、空间工作记忆能力以及学习能力。这些变化与氧化应激增加、海马体组织结构改变以及海马区GABA能神经传递功能减弱有关。总体而言,这些研究结果表明共感染会引发协同性的神经毒性作用,进而导致海马体功能障碍、神经炎症以及认知能力下降。本研究为这一现象提供了实验依据

CRediT作者贡献说明

Ngouateu Omer Bébé:写作——审阅与编辑,写作——初稿撰写,可视化分析,验证,方法学,研究实施,正式分析,数据整理,概念构建。Kede Kede Leon Daniel:写作——审阅与编辑,验证,方法学,研究实施。Kandeda Kavaye Antoine:写作——审阅与编辑,写作——初稿撰写,验证,方法学,研究实施。Kento Temfack Ulrich:写作——审阅与编辑,方法学,研究实施。Dzeufiet Djomeni Paul Désiré:

资金支持说明

无资金支持。

未引用参考文献

Martins等人,2016年
Luis和C.,Ryan, T.J.,2022年

利益冲突声明

无利益冲突。
Ngouateu Omer Bébé|Kede Kede Leon Daniel|Kandeda Kavaye Antoine|Kento Temfack Ulrich|Dzeufiet Djomeni Paul Désiré|Dondji Blaise|Kamtchouing Pierre
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