两项研究分析自然杀伤细胞应对最糟糕的疟疾形式
科学家们正在揭开免疫系统如何对世界上最无情的杀手之一 - 导致最严重形式的疟疾的致命寄生虫进行有效防御的复杂谜团。
在两项不相关的研究中，科学家们得出了相同的结论：免疫系统的自然杀伤细胞是寄生虫增殖过程中的关键第一反应者之一，是控制蚊媒感染的关键。
作为题为“抗裂殖子抗体诱导自然杀伤细胞效应功能并与疟疾免疫力有关”的第一项研究的一部分，肯尼亚的科学家转向成年志愿者，他们在严格的临床条件下故意感染最致命的疟疾致病生物种。这项研究范围广泛，评估了志愿者的感染和自然杀伤细胞反应。
在这项研究的另一个分支中，研究小组检查了居住在疟疾流行的肯尼亚地区的儿童的血液样本。在调查的最后一部分，科学家们分析了实验室培养皿中自然杀伤细胞对疟疾寄生虫的攻击。
肯尼亚卡利菲地理医学研究中心的这些研究人员为更好地定义自然杀伤细胞的作用及其对世界上最强大的传染因子之一的攻击提出了合理的论据。
在第二项研究中，题为“疟疾驱动的适应性样功能性CD56阴性NK细胞的扩增与疟疾的临床免疫力相关”，由加利福尼亚州的科学家领导，一个国际研究小组确定了在乌干达流行地区暴露于疟疾的儿童中出现的独特的自然杀伤细胞群体。
根据世界卫生组织的数据，在蚊媒疾病方面，非洲是地球上受影响最严重的大陆，该组织还强调疟疾的传播是由一种高效的载体冈比亚按蚊驱动的。这是一种夜间传单，在晚上 10 点到凌晨 4 点之间咬人，当时人们通常睡着了，不太可能拍打和压碎他们。
冈比亚按蚊通常被称为世界上最致命的动物。
更糟糕的是，蚊子携带最致命的疟疾寄生虫恶性疟原虫。在感染人类的四种疟疾寄生虫中，恶性疟原虫与严重感染和高死亡率有关。受影响最大的群体是5岁以下的儿童。
根据世卫组织的数据，2019年是完整统计的最近一年，估计非洲有386.000万人死于疟疾，274.000万人是儿童。
经过多年的疫苗开发失败尝试，几种免疫接种正在出现，牛津大学和制药巨头葛兰素史克在英国开发的一种免疫接种已在加纳和尼日利亚获得批准。该疫苗是为五个月至三岁的儿童设计的。作为肯尼亚新研究的一部分，研究了14种研究性疫苗，以确定它们在促进自然杀伤细胞反应中的作用。
“自然杀伤细胞是强大的免疫效应器，”肯尼亚研究的主要作者Dennis Odera写道，描述了自然杀伤剂，一类针对并杀死受感染细胞的免疫系统成分。自然杀手之所以如此命名，是因为杀戮是他们的主要专长，这项工作由杀手溶酶体中包含的强效分子介导。这些身体是隐藏在释放刺激性化合物的自然杀伤剂中的分泌细胞器。当粗暴的自然杀手遇到致命目标时，这些化学物质被释放出来。
Odera及其同事指出，自然杀伤细胞使用多种效应功能介导针对恶性疟原虫的免疫反应：用刺激性化学物质撞击寄生虫并发出炎症分子的信号，这实际上增加了温度，使体内的条件难以感染生物。
了解免疫系统如何对恶性疟原虫做出反应有助于更好地阐明生物体的复杂生物学及其在人体血液中的活动。研究活性生物体及其与人体免疫系统的接触为开发下一代疫苗提供了新的见解。
“14种候选疫苗中有<>种测试了诱导的抗体依赖性自然杀伤细胞，”Odera补充说，他指的是对疫苗接种产生反应的抗体，这反过来又表明了自然杀伤活动。
疟疾寄生虫是原生动物，在其复杂的三阶段生命周期中必须在两种不同的宿主(雌性蚊子和人类)中茁壮成长。这三个阶段是卵泡，它发生在蚊子的肠道中;孢子体 蚊子叮咬时释放在唾液中的更成熟的形式，以及裂殖子，在人体肝脏中进化的寄生虫阶段。
Odera和肯尼亚的团队对寄生虫发育的裂殖子阶段感兴趣，因为这是疟疾损害开始的时候。当雌性按蚊叮咬人类时，孢子体阶段的寄生虫进入血液并总是进入肝脏，在那里寄生虫的幼崽生长。
它们从肝脏中出来，以裂殖子的形式进入红细胞(红细胞)，继续入侵越来越多的红细胞的无情循环。当裂殖子从红细胞中爆发出来时，它们会在此过程中破坏这些重要的氧气运输细胞。
肯尼亚的研究涵盖了多个碱基，以了解人类血液中的自然杀伤细胞活性和裂殖子。除了肯尼亚成年人的疟疾感染受到控制外，该研究还分析了来自肯尼亚疟疾传播高地区Junju的纵向儿童队列的293份血液样本。
此外，该研究还有一个实验室部分，这使得Odera及其同事能够观察自然杀伤细胞的作用 - 它们如何对培养中的裂殖子做出反应。该团队看到的是化学战的生物等价物。
自然杀伤细胞通过称为脱颗粒的过程释放抗菌化合物。炎症分子干扰素-γ调高了热量。抗击疟疾并非易事。寄生虫很大 - 比细菌大得多，比病毒大几个数量级。这场战斗是凶猛的、蹂躏的、丑陋的。
通过释放抗菌化合物和大量炎症分子，如干扰素-γ，Odera和他的合作者看到了如何阻止疟疾寄生虫进一步入侵红细胞。
在研究的受控人类疟疾感染部分，研究小组观察到，没有发烧的肯尼亚成年人比需要治疗的人含有更多的抗体依赖性自然杀伤细胞。然后，研究小组检查了来自Junju儿童的293个样本，发现抗体依赖性自然杀伤细胞随着年龄的增长而上升，并在感染恶性疟原虫期间飙升。
抗体依赖性自然杀伤细胞数量增加与临床疟疾和症状风险降低相关，表明自然杀伤细胞在增强疟疾免疫力方面起着关键作用。
“使用多参数流式细胞术，我们发现自然杀伤细胞在用抗体调理的恶性疟原虫裂殖子刺激时脱颗粒并释放干扰素γ，”Odera指出，指的是标记寄生虫破坏的抗体。
“抗体依赖性自然杀伤细胞活性在很大程度上是超越和增强对红细胞的入侵抑制，”Odera补充说，描述了免疫系统力量如何防止侵入额外的红细胞。
“抗体依赖性自然杀伤细胞与非洲成年人实验性疟疾挑战后成功控制寄生虫血症有关，”Odera继续说道，并指出在儿童中，“抗体依赖性自然杀伤细胞随着年龄的增长而增加，并发恶性疟原虫感染，并且与疟疾临床发作的风险降低有关。
在第二项研究中，国际科学家团队以儿童和疟疾为重点，强调自然杀伤细胞活性是疟疾免疫反应的关键。
由斯坦福大学的研究人员领导的这篇科学论文强调了特殊的自然杀伤细胞群如何支持免疫系统保护身体免受疟疾寄生虫侵害的能力。“自然杀伤细胞可能在疟疾免疫力中发挥重要作用，”斯坦福大学的Maureen Ty断言，他是一项研究的主要作者，该研究包括乌干达和澳大利亚的研究人员。
他们研究的关键是鉴定自然杀伤细胞的非典型亚群，一组被称为CD56neg。这些细胞在反复暴露于寄生虫期间会膨胀。
研究小组研究了一组264名乌干达儿童的自然杀伤细胞，并强调CD56neg亚群可以预防有症状的疟疾。“了解驱动这种独特[自然杀伤]细胞亚群编程的因素将有助于指导治疗转化，包括增强疫苗引发的保护，”Ty总结道。
