综述:疟疾宿主免疫反应的研究进展

【字体: 时间:2025年03月19日 来源:Journal of Parasitic Diseases

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  这篇综述聚焦疟疾,阐述宿主免疫系统与疟原虫相互作用及免疫影响因素。

  

疟疾宿主免疫反应的研究进展

疟疾,作为一种严重威胁全球健康的寄生虫病,长久以来一直是生命科学和医学领域的研究热点。疟疾由疟原虫(Plasmodium)感染引发,而宿主针对疟疾的免疫反应,是疟原虫与人体免疫系统之间极为复杂的相互作用过程。深入探究这一过程,对研发有效的疟疾防治策略意义重大。

一、疟疾感染引发的免疫动员

当疟原虫侵入人体,免疫系统的各个组成部分迅速启动,其中先天免疫(Innate immunity)和适应性免疫(Adaptive immunity)共同发挥作用来对抗疟原虫。先天免疫作为人体的第一道防线,率先做出反应。巨噬细胞(Macrophages)、树突状细胞(Dendritic cells)和自然杀伤细胞(Natural killer cells)等免疫细胞,能够识别疟原虫并做出相应的免疫应答。
巨噬细胞是先天免疫中的重要成员,它可以通过表面的模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs)识别疟原虫的一些保守分子结构,如疟原虫的细胞壁成分等。一旦识别,巨噬细胞会吞噬疟原虫,将其消化分解。同时,巨噬细胞还会分泌多种炎性细胞因子(Inflammatory cytokines),像肿瘤坏死因子 - α(Tumor necrosis factor - α,TNF - α)、白细胞介素 - 1(Interleukin - 1,IL - 1)等。这些细胞因子就像是免疫系统的 “传令兵”,它们在体内扩散,协调其他免疫细胞的行动,让整个免疫系统更加有序地对抗疟原虫。
树突状细胞在免疫反应中也扮演着关键角色,它能够摄取、处理疟原虫抗原,并将其呈递给 T 淋巴细胞(T lymphocytes),激活适应性免疫反应。自然杀伤细胞则可以直接杀伤被疟原虫感染的细胞,通过释放穿孔素(Perforin)和颗粒酶(Granzyme)等物质,在被感染细胞的细胞膜上打孔,诱导细胞凋亡,从而阻止疟原虫在细胞内的繁殖。
适应性免疫反应主要由 T 淋巴细胞和 B 淋巴细胞(B lymphocytes)介导。T 淋巴细胞分为辅助性 T 细胞(Helper T cells,Th)和细胞毒性 T 细胞(Cytotoxic T cells,Tc)等不同亚群。辅助性 T 细胞能够分泌细胞因子,辅助 B 淋巴细胞活化、增殖,促进其他免疫细胞的功能;细胞毒性 T 细胞则可以识别并特异性地杀伤被疟原虫感染的细胞。当细胞毒性 T 细胞表面的 T 细胞受体(T cell receptor,TCR)识别到被感染细胞表面呈递的疟原虫抗原肽 - 主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)Ⅰ 类分子复合物时,就会启动杀伤机制,让被感染细胞走向凋亡,进而清除疟原虫。
B 淋巴细胞受到刺激后会分化为浆细胞,浆细胞能够产生针对疟原虫表面特定抗原的抗体(Antibodies)。这些抗体就像是精确制导的 “导弹”,可以与疟原虫表面的抗原结合。结合后的抗体一方面可以中和疟原虫,使其失去感染能力;另一方面,能够阻止疟原虫入侵宿主细胞;同时,抗体还能促进吞噬细胞(Phagocytes)对疟原虫的吞噬作用,加速疟原虫的清除。

二、影响疟疾免疫保护的因素

尽管人体拥有复杂而精密的免疫系统来对抗疟原虫,但疟疾免疫保护的发展却极为复杂,受到多种因素的影响。
疟原虫具有高度的多样性,不同种类的疟原虫,如恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)、间日疟原虫(Plasmodium vivax)等,其抗原结构存在差异。即使是同一种疟原虫,在不同地区、不同宿主个体内也可能发生变异。这种抗原的多样性使得免疫系统难以产生一种通用的、持久有效的免疫应答。就好比敌人不断变换 “伪装”,免疫系统很难每次都准确识别并有效打击。
宿主的遗传因素也在疟疾免疫保护中发挥着重要作用。研究发现,某些基因的多态性与个体对疟疾的易感性和免疫反应密切相关。例如,人类白细胞抗原(Human leukocyte antigen,HLA)基因的不同亚型,会影响机体对疟原虫抗原的呈递效率,进而影响 T 淋巴细胞的激活和免疫反应的强度。一些具有特定 HLA 亚型的个体,可能对疟疾具有更强的抵抗力,而另一些亚型的个体则更容易感染疟疾,且感染后病情可能更严重。
此外,宿主之前接触疟原虫的经历也会影响免疫保护的发展。多次感染疟原虫的个体,免疫系统会逐渐 “记住” 疟原虫的特征,产生更有效的免疫应答,从而对后续感染具有一定的抵抗力,即获得了部分免疫(Partial immunity)。但这种部分免疫并不足以完全抵御疟原虫的感染,在疟原虫发生变异或感染强度较大时,仍然可能发病。而从未接触过疟原虫的个体,初次感染时免疫系统往往需要较长时间来启动有效的免疫反应,因此更容易出现严重的症状。

三、研究意义与展望

了解宿主对疟疾的免疫反应的复杂性,对于开发有效的疟疾疫苗和治疗方法至关重要。在疫苗研发方面,目前的疟疾疫苗效果仍不尽如人意,部分原因就在于疟原虫的复杂性和免疫逃逸机制。通过深入研究宿主免疫反应的各个环节,科学家们可以找到更合适的疫苗靶点。例如,针对疟原虫变异相对较小的保守抗原开发疫苗,有望激发机体产生更广泛、更持久的免疫应答。同时,结合对宿主遗传因素的研究,根据不同人群的遗传背景设计个性化的疫苗,提高疫苗的有效性。
在治疗方面,基于对宿主免疫反应的理解,可以开发新的免疫调节疗法。通过调节免疫系统的功能,增强机体对疟原虫的抵抗力,同时减少过度免疫反应带来的炎症损伤。例如,研发能够精准调控细胞因子分泌的药物,既保证免疫系统有效清除疟原虫,又避免因细胞因子风暴导致的严重病理损伤。
尽管目前在疟疾宿主免疫反应的研究上已经取得了一定进展,但仍有许多未知等待探索。未来的研究需要进一步深入解析疟原虫与宿主免疫系统相互作用的分子机制,揭示更多影响免疫保护的因素,为彻底战胜疟疾提供坚实的理论基础和有效的技术手段。这不仅有助于减少疟疾对人类健康的威胁,还将推动生命科学和医学领域在寄生虫感染免疫方面的发展。

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