研究要点:
科学家称,他们有新的实验证据证明胆红素(人体内的一种天然黄色色素)具有新的作用,可以保护人类免受疟疾和其他潜在传染病的最严重影响。
这一发现可能会推动对模拟胆红素的药物的研究,或者将其输送到人体以帮助保护人们免受某些严重感染的侵害。
人们还认为胆红素在保护大脑免受神经退行性疾病的侵害方面发挥着重要作用。
新的研究表明,一种导致皮肤发黄(或黄疸)的色素可能有助于保护人们免受疟疾最严重的后果。该报告以约翰·霍普金斯医学院先前关于胆红素在大脑中保护作用的研究为基础,由葡萄牙古尔本基安分子医学研究所的Miguel Soares博士实验室和约翰·霍普金斯医学院的Bindu Paul博士实验室合作完成。
据世界卫生组织估计,这种通过蚊子叮咬传播的寄生虫病每年影响热带和亚热带地区超过 2.6 亿人,并导致约 60 万人死亡。
约翰·霍普金斯大学医学院药理学和分子科学副教授Paul表示,新的研究结果表明,胆红素可能是促进其生成的药物的潜在靶点,从而预防疟疾最致命或最严重的后果。尽管胆红素是血液中最常见的代谢物之一,但Paul表示,人们对其在体内的作用才刚刚开始了解。
此外,参与这项研究的索亚雷斯实验室的博士生 Ana Figueiredo 表示,这些发现可能表明胆红素可以帮助人们预防其他传染病。
有关该研究结果的报告于 6 月 12 日发表在《科学》杂志上。
Soares在看到Paul2019年发表在《细胞化学生物学》杂志上的一项由美国国立卫生研究院资助的研究后,联系上了Paul。该研究确定了胆红素在保护脑细胞免受氧化应激损伤方面发挥的重要作用。尽管Soares实验室之前的研究表明胆红素对疟疾患者具有潜在相关的保护作用,但保罗表示,目前尚不清楚胆红素究竟是保护了病情,还是加重了病情。
新研究中用于测量胆红素的小鼠模型和方法最初是由保罗的实验室为其2019 年的研究开发的。
Paul说,黄疸,即皮肤发黄,是疟疾的常见症状,根据《新英格兰医学与临床传染病杂志》发表的两项研究,2.5% 至 50% 的疟疾患者会出现黄疸。
为了确定胆红素的作用,科学家们与德国柏林夏里特医学院 Florian Kurth 实验室以及加蓬兰巴雷内医学研究中心合作,对 42 名感染疟原虫恶性疟原虫的志愿者血液样本进行了分析。据世界卫生组织称,恶性疟原虫是导致最致命疾病的病原体。
科学家们利用Paul开发的技术,并在古尔本基安研究所进一步优化,用于测量胆红素及其前体胆绿素。他们测量了无症状和有症状疟疾患者血液样本中尚未被肝脏处理的胆红素含量。他们发现,无症状疟疾患者血液中未处理的胆红素平均是有症状疟疾患者的10倍,并怀疑胆红素的积累可能有助于保护他们免受疟疾的侵害。
接下来,研究人员将正常小鼠和经过基因改造而缺乏 BVRA(一种有助于产生胆红素的蛋白质)的小鼠暴露于一种感染啮齿动物的疟疾中。
研究人员使用Paul开发的相同方法,分析了缺乏胆红素的小鼠和正常小鼠体内疟原虫的死亡率。
Soares表示,正常小鼠在感染疟疾后,体内未加工胆红素的浓度显著升高,所有小鼠均存活下来。在缺乏BVRA的小鼠中,寄生虫迅速扩散,导致所有小鼠死亡。
古尔本基安研究所的科学家们随后开始测试胆红素是否能帮助缺乏BVRA的小鼠克服感染,或者是否会导致症状恶化。他们给同样缺乏BVRA的疟疾感染小鼠注射胆红素,发现给小鼠注射更高剂量的胆红素后,小鼠的存活时间与正常小鼠相似。
Paul计划进一步研究小鼠的胆红素,以确定这种色素在大脑中的潜在保护作用。
“胆红素曾被认为是一种废物,这项研究证实,它可能是预防传染病,甚至神经退行性疾病的关键措施之一。”Paul说。