科学家解开疟疾之谜：血管充血可能导致脑型疟疾儿童脑部肿胀

　　科学家们在一项发现中发现，为大脑供血的血管中异常严重的血液充血可能会导致严重肿胀，该发现解决了疟疾长期存在的谜团：感染如何对儿童的大脑产生有害影响。

　　据世界卫生组织称，疟疾是一种极其顽固且阴险的传染病，是一种由蚊子传播的疾病，每年感染约 2.19 亿人，夺走 40 万人的生命，其中大部分是五岁以下的儿童。

　　小儿疟疾最难治疗的并发症之一是大脑肿胀，其特点是液体积聚和红细胞血管充血。有问题的肿胀可能导致昏迷，在许多情况下甚至导致死亡。

　　这种疾病本身是由吸血雌性按蚊叮咬而发生的，当时它的长鼻(一种名副其实的皮下注射针)刺穿血管并传播原生动物寄生虫。四种疟原虫只感染人类，人类是寄生虫发育的中间宿主。这四种原生动物是： 恶性疟原​​虫;间日疟原虫;卵形疟原虫和三日疟原虫。在这四种疾病中，恶性疟原虫引起的疾病表现最具破坏性。

　　马里兰州贝塞斯达国家过敏和传染病研究所疟疾和媒介研究实验室的科学家们一直在进行研究，以确定疟疾感染引发的儿童脑肿胀的原因。该研究中的所有儿童都来自马拉维，并感染了在非洲大陆占主导地位的恶性疟原虫。

　　目前，对于脑型疟疾脑肿胀的原因有两种相互矛盾的假设。第一种观点认为肿胀是由脑水肿引起的，过量的液体危险地积聚在大脑中。第二个涉及阻碍脑血管血流的“粘性”红细胞。不管哪一个是正确的——新的调查就是为了找到答案——希望是更好地了解疟疾这种危及生命的表现形式。

　　NIAID 疟疾和媒介研究实验室生理学部门的 Rachel L. Smith 博士在《科学转化医学》上发表报告，她知道需要先进的成像技术来帮助揭示这种潜在致命并发症的原因。研究人员与伊丽莎白女王中心医院和马拉维卡穆祖大学布兰太尔疟疾项目的同事合作，强调他们的研究将为了解疟疾对大脑的影响打开一扇新的窗口。

　　史密斯在《科学转化医学》中写道：“脑肿胀与脑型疟疾死亡有关，但尚不清楚脑肿胀是由脑水肿还是血管充血引起的，这两种病理状况对组织血红蛋白浓度有不同的影响。”

　　“脑水肿与脑组织含水量和颅内压增加以及小血管受压有关，从而降低脑血红蛋白浓度。相反，在静脉阻塞时，血管充满血液，导致脑血红蛋白增加浓度，”史密斯断言。“我们使用近红外光谱法无创地研究了 46 名患有脑型疟疾的马拉维儿童的脑微血管血红蛋白浓度。”

　　共有 108 名儿童参与了该研究项目，其中包括参与研究的健康儿童作为对照。通过他们的研究，史密斯和同事们能够收集到足够的证据来支持第二个假设，即粘性红细胞阻碍脑血管中的血流，引发一系列导致脑肿胀的有害事件。

　　为了更好地了解脑肿胀的根源，研究小组不仅依靠非侵入性红外光谱技术来研究大脑中的血流动力学，还通过核磁共振研究了每个孩子的大脑，作为了解脑血管系统的另一种方法。

　　除了研究中接受检查的 46 名患有脑型疟疾的儿童之外，另外还有 33 名患有无并发症的疟疾的儿童和 29 名健康儿童接受了影像学检查。患有脑肿胀的人脑微血管中的血红蛋白浓度较高，这与脑肿胀的严重程度相关。

　　即使有前景的新疫苗问世，疟疾仍是一个日益严重的全球健康问题。大约两年前，世界卫生组织推荐了葛兰素史克开发的第一种疟疾免疫疗法，称为 RTS,S。世界卫生组织两周前推荐的第二种疫苗R21/Matrix-M是由英国牛津大学开发的。该疫苗将于明年准备在全球分发。这两种疫苗都无法让蚊媒感染很快消退。

　　气候变化正在推动疟疾蚊媒在越来越广泛的地理范围内扩张。今年，美国多个州出现了一系列意想不到的疟疾病例，这些病例并非由旅行造成，而是在当地出现，这激怒了公共卫生官员，他们呼吁加强监测和警惕。

　　史密斯和她的合作者所做的研究将帮助科学家更好地了解感染的毁灭性并发症，并设计出新的监测方法。

　　史密斯总结道：“这些发现可能有助于阐明脑型疟疾儿童脑肿胀和昏迷的机制。”“连续近红外光谱监测可用于进一步了解脑型疟疾病理生理学、监测其进展并测量对治疗的反应。”

更多信息：

　　Rachel L. Smith 等人，脑型疟疾儿童脑微血管血红蛋白浓度增加，科学转化医学(2023)。DOI：10.1126/scitranslmed.adh4293

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　　科学转化医学