健康的肾脏可能是战胜疟疾的关键

当通过蚊虫叮咬传播的疟原虫 侵入宿主的红细胞时，就会出现严重且通常致命的疟疾后果，例如急性肾损伤 。随着寄生虫呈指数倍增，它会破坏这些细胞并导致贫血，从而削弱宿主的健康。在正常情况下，巨噬细胞是免疫系统的一种特殊细胞，它会回收从受损或老化的红细胞中释放的铁，形成新的铁。但是当发生大规模破坏时，这个系统的容量很快就会耗尽，比如在疟疾中。在无法更换红细胞的情况下，患者会出现严重的贫血并且死亡的风险更高。

Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) 的研究结果表明，当急性肾损伤和贫血同时发生时，它们协同作用会显着增加患者的死亡风险。这些结论直接来自安哥拉的 Josina Machel-Maria Pia 医院，疟疾是该医院的主要死因。这项研究包括 400 名因疟疾住院的人，该研究源于与安哥拉研究员 Euclides Sacomboio 的合作，他通过 Gulbenkian 的“ENVOLVE Ciência PALOP”计划加入了 IGC 的炎症小组。

由 Miguel Soares 领导的实验室多年来一直在研究疟疾动物模型中的铁代谢。“通过它的颜色很容易理解，我们研究的小鼠通过尿液去除了红细胞破坏的副产物”， Susana Ramos 观察到， 启发并共同领导了该小组最新研究的研究人员。“我们开始意识到，这些动物的尿液中也含有大量铁，但它们不可能将其全部排出，更何况是因为这些生病的老鼠吃得不够，无法维持这种必需微量营养素的所需水平。因此，我们认为一定有大量肾细胞重新吸收和回收铁，以在这些贫血小鼠中维持一定程度的正常状态，”她解释道。在之前的一项研究中，这些被称为肾近端小管细胞的细胞已经证明了它们在清除促进严重形式疟疾的有毒副产物方面的重要性。

这个细胞群再一次证明了它们在预防严重形式的疟疾死亡方面的不可思议的作用。 该研究的第一作者吴倩发现，这些肾细胞改变了它们的遗传程序，使它们能够吸收和储存铁。后来，他们让铁重新进入循环，从而形成新的红细胞。“我们没想到肾脏会在重建这些血细胞的发育过程中发挥如此直接的作用”，Qian 承认道。

通过成为疟疾期间负责储存和重新分配铁的主要器官，肾脏决定了这种疾病的结果。为了理解这种机制的含义，该研究所的转基因部门培育出不含铁转运蛋白的小鼠，铁转运蛋白是一种允许肾细胞输出铁的基因。结果令人惊讶：这些动物出现严重贫血并死亡，这是一个简单的细胞机制如何对全身产生深远影响的明显例子。通过重新建立铁循环和红细胞数量，肾脏抑制了贫血，确保不同器官在宿主被感染时获得氧气并继续运作。“这一发现清楚地表明了如何重新连接受感染宿主的新陈代谢以确定感染的结果，在这种情况下，是疟疾”， 米格尔苏亚雷斯。

这些发现对于为感染患者提供更好的个性化预后可能很重要。Miguel 澄清说：“在这种细胞铁输出体中有一些基因突变的人不太容易患上严重的贫血。” 另一方面，如果肾细胞不能输出它们吸收的铁，患者可能更容易发生急性肾损伤和贫血。现在，研究人员也可以开始思考针对这种代谢途径的治疗策略。

本研究由 Gulbenkian de Ciência 研究所与安哥拉萨乌德科学研究所、奥地利因斯布鲁克医科大学、法国巴黎心血管中心 (PARCC) 和浙江大学附属第一医院合作开展中国医学. 这项工作由 Fundação para a Ciência e para a Tecnologia、Oeiras-ERC 前沿研究激励奖和 Fundação La Caixa 资助，并得到 Calouste Gulbenkian 基金会的“ENVOLVE Ciência PALOP”计划的支持。