研究表明微小寄生虫如何破坏大脑功能

研究表明微小寄生虫如何破坏大脑功能

加州大学河滨分校的一组科学家在发表于《自然》杂志上的一篇论文中解释道公共科学图书馆病原体就像微小的寄生虫一样，弓形虫即使只感染少量神经元，也能显着扰乱大脑功能。研究小组发现这种寄生虫会破坏脑细胞之间的重要通讯——这项研究可能会提供检测和治疗慢性脑部感染的新方法。

弓形虫几乎可以感染所有温血动物，并且更喜欢生活在脑细胞中，并在神经元中形成可以终生存在的包囊。研究人员报告说，他们发现受感染的神经元释放较少的细胞外囊泡（EVS）——细胞用来交换信息的微小的膜结合包。

“我们发现，EV 信号传导的这种破坏会影响神经元和神经胶质细胞，特别是星形胶质细胞维持健康大脑环境的方式，”领导该研究小组的加州大学河滨分校医学院生物医学教授艾玛·H·威尔逊 (Emma H. Wilson) 说。 “即使是少数受感染的神经元也可以改变大脑的神经化学平衡。这表明神经元和支持神经胶质细胞之间的通信不仅至关重要，而且很容易被寄生虫劫持。”

美国大约有 10-30% 的人感染弓形虫常常在不知不觉中。这种寄生虫通常是通过未煮熟的肉或接触猫粪便而感染的。尽管免疫系统通常可以阻止感染，但寄生虫可以在大脑中潜伏数十年。对于免疫力较弱的人来说，它可能会重新激活并导致严重的疾病。

目前的诊断工具只能确定某人是否已暴露弓形虫通过识别抗体。这些工具无法确认寄生虫是否仍然存在于大脑中或它如何影响大脑功能。

我们的研究为使用 EV 作为可以从血液中分离的生物标志物打开了大门。 “

艾玛·H·威尔逊（Emma H. Wilson），加州大学河滨分校医学院生物医学科学教授

该研究是在实验室环境中使用小鼠模型和人类细胞进行的。

威尔逊解释说，在健康小鼠中，星形胶质细胞调节谷氨酸等神经递质，确保神经元不会过度兴奋。但当神经元被感染时弓形虫停止发送正确的电动汽车信号，这一规定就会崩溃。其结果是谷氨酸水平升高，从而导致癫痫发作、神经元损伤或大脑连接改变。

“这种寄生虫可能在神经和行为状况中发挥比以前更大的作用，”她说。

威尔逊的研究团队目前正在分析人类血库的样本，以寻找相互关联的电动汽车弓形虫脑部感染。该团队还希望更好地了解神经胶质细胞如何检测和响应寄生虫蛋白——这一见解有一天可能会带来新的疗法甚至疫苗。

“我们的大脑有内置的防御机制，可以检测并响应被感染的神经元。弓形虫威尔逊说。如果我们能够学习如何支持或改进这一过程，我们也许能够更好地保护人们，尤其是最脆弱的群体。 “

尽管有潜在的影响，弓形虫“我经常被误解，”威尔逊补充道。

“没有必要避开被感染的人。大多数人一生都没有症状，”她说。 “孕妇应该小心，因为这种寄生虫会在怀孕期间导致严重的先天缺陷。最有效的预防措施是适当的治疗和卫生。吃肉、洗蔬菜，处理猫砂后一定要洗手，尤其是年轻的猫，因为它们更容易感染寄生虫。”

艾米莉·Z·塔巴耶 (Emily Z. Tabaie)、高紫婷 (Ziting Gau)、娜拉·卡乔尔 (Nala Kachour)、阿尔祖·乌鲁 (Arzu Ulu)、史黛西·戈麦斯 (Stacey Gomez)、佐伊·A·菲格罗亚 (Zoe A. Figueroa)、克里斯蒂娜·伯格森 (Kristina Bergersen) 和钟文万 (Wenwanzhong) 加入了 Wilson 的研究。

该研究部分得到了加州大学河滨分校生物医学科学系的资助。

该研究论文的标题是“弓形虫神经元的感染会改变指导星形胶质细胞表型的细胞外囊泡的产生和内容，并导致受感染大脑中 GLT-1 的丢失。 “

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