立場新聞 Stand News

人體血脂成份是瘧疾傳播關鍵 哈佛學者:暫未有直接療法根治

2017/11/10 — 16:12

血脂示意圖

血脂示意圖

瘧疾是全球其中一個嚴重的蚊子傳染病, 2015 年在全球造成 42.9 萬人死亡;單在非洲因瘧疾相關的醫療開支、旅遊業損失就達到 120 億美元。雖然現時有青蒿素療法,但只是醫治人類發病情況,而非杜絕寄生於瘧蚊身上的瘧原蟲傳播。

最新刊於《細胞》的研究就顯示,人體血液中的溶血卵磷脂 (Lysophosphatidylcholine, LPC) 是瘧原蟲生命循環的關鍵,或能成為新的瘧疾治療研究的新方向。

LPC 是人體一種重要血脂,用以製造健康細胞膜;而惡性瘧原蟲 (Plasmodium falciparum) 亦會在分裂時使用 LPC 製造細胞膜。哈佛醫學院的研究團隊發現,當有充足 LPC 在人體中,瘧原蟲就會不斷分裂,但 LPC 含量下降到一定數量時,牠們就會停止分裂,並轉為有性繁殖,準備回到蚊子身上繼續感染其他人類個體。

廣告

這是首次有團隊發現瘧原蟲有這種環境感應,科學家可以由此找方法防止瘧原蟲重新進入蚊子,斷絕其傳播路徑。不過團隊強調,研究不等於有即時的療法誕生。

瘧原蟲生命循環

瘧原蟲的生命循環相當複雜,牠們會首先透過虐蚊叮咬後,進入人體並在肝藏囤積,然後才入侵血液的紅血球大量分裂繁殖,並引起發燒、嘔吐等一系列病癥。如果受感染人仕能成功存活,此時的瘧原蟲就會停止分裂,並變成雌雄兩性。當再有蚊子叮咬這個人時,瘧原蟲就會經血重回蚊子,在其體內進行有性繁殖,準備新的生命循環。

廣告

參與研究的哈佛生物化學及分子醫學教授 Jon Clardy 指,現時絕大部份療法都屬於血液階段的診治,因為這時我們才知道有人受瘧疾感染,而學界一直努力研究如何防止瘧原蟲從蚊子傳播以杜絕虐疾。

即使科學家知道瘧原蟲有性繁殖行為是傳播關鍵,但我們並不清楚什麼物質會令其轉變繁殖策略。直至三年前團隊中的 Nicolas Brancucci 與 Matthias Marti 開始研究人體化學物質,才逐步了解瘧原蟲生命循環中最重要一環。

團隊首先在燒瓶中培養瘧原蟲細胞,但並無注入人類血清。一如事前估計,細胞並無分裂,瘧原蟲直接變成有性繁殖,顯示血液中的成份促使牠們改變繁殖方法。之後,團隊在另一燒瓶中培養瘧原蟲細胞,並注入血清。瘧原蟲會分裂,但過了一段時間就會停止分裂轉為有性繁殖;當團隊注入新的血清,牠們則再次轉回分裂模式繁殖。

Marti 指,血清的成份非常複雜,無研究人員會將當中成份逐一分析,但團隊則成功抽出單一瘧原蟲依賴的有性繁殖因素。他們發現,瘧原蟲每一輪分裂後,血液 LPC 含量就會下跌, LPC 含量到一定數字就會令其停止分裂。

在螢光顯微技術下,團隊可以見到瘧原蟲吸收 LPC 製造自己的細胞膜。其後,團隊在會感染老鼠的瘧原蟲都找到同樣情況,証明 LPC 與瘧原蟲的有性繁殖有關聯。最終,團隊追查此前已出版的瘧疾報告,均發現 LPC 於血清的數量都會在感染瘧疾後下跌,確認了假說。

Marti 表示,一開始團隊對發現感到驚訝,但回想機制又覺得合理,因為瘧原蟲是一種血液寄生蟲,自然能感應到周遭環境的化學變化。現時找到這個機制,將會是研發新療法的第一步。 Marti 相信未來的療法將會是幾種藥物組合安全地阻止瘧原蟲傳播,並在受感染人仕體內完全根除瘧原蟲。

來源:
Harvard Medical School, Parasites Suck It Up, 9 November 2017

報告:
Brancucci, N.M.B., Gerdt, J.P., De Niz, M. & et al. (2017). Lysophosphatidylcholine Regulates Sexual Stage Differentiation in the Human Malaria Parasite Plasmodium falciparum. Cell published online 9 November 2017. doi: 10.1016/j.cell.2017.10.020

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

發表意見