Scientif Rep：揭示阻碍疟疾感染的红细胞进行微循环的特殊蛋白

当引发疟疾的疟原虫感染人类红细胞时，它会在宿主细胞中启动一个长达48小时的翻新改造过程，在这个过程的前24小时，一种名为RESA的蛋白质承担了第一项任务：增加宿主细胞膜的僵硬程度。增加宿主细胞膜僵硬度会损伤红细胞在血管中的“游动”尤其是在低温下，这项研究由MIT等研究机构的人员进行，相关研究成果刊登在了近日的国际杂志Scientific Reports上。

这是研究者首次发现蛋白RESA在调节血液循环上扮演的特殊角色，这项研究或许为研究者开发新型抵御疟疾的疗法提供思路。

当携带有疟原虫Plasmodium falciparum的蚊子叮咬人类后，这种疟原虫会从蚊子体内转移到人类机体的肝脏。在肝脏中，疟原虫可以分裂产生千百万的裂殖性芽孢，这种芽孢形式就可以感染红细胞，数天之后，这些芽孢就会释放到血液中。在感染的下一阶段，芽孢可以在红细胞中寄居长达48小时，而RESA蛋白质仅在前24小时进行合成表达，这就是所谓的环形期，在这一阶段，RESA只是单独地改变红细胞的细胞膜。

此项研究中，研究者开发出了一种微流体系统使其可以研究RESA如何影响疟疾感染的细胞，当细胞通过微流体通道时就会碰到与最小的血管尺寸相同的窄口，通过研究者发现，疟疾感染的细胞相比健康细胞通过窄口的速度明显变慢，这是由于RESA蛋白的产生导致细胞变得僵硬，因此流速明显变慢。

研究者发现RESA所引发的细胞僵硬以及可变形性在低温下可以更加明显；而在高温下，RESA可以固定细胞膜以便其不进行分裂。在红细胞感染的后24个小时，RESA不再进行表达，此时，寄生虫开始产生其它的蛋白质来使得被感染细胞更加僵硬，可以促使细胞凝集成块，并且吸附在血管壁上。在48小时结束时，感染的红细胞便会破裂，从而释放出寄生虫虫体，这些新的寄生虫便会以红细胞为靶点进行感染。

因为被感染的细胞具有粘性，因此其在感染阶段无法到达脾脏，因此就没有机会将其过滤除去，因此这项研究揭示了新型药物的开发思路，我们开发出新型药物，在感染的前半个阶段高表达RESA蛋白，使得细胞可以到达脾脏而被除去。相关研究由国立卫生研究院等机构支持。

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Pf155/RESA protein influences the dynamic microcirculatory behavior of ring-stage Plasmodium falciparum infected red blood cells

Proteins exported by Plasmodium falciparum to the red blood cell (RBC) membrane modify the structural properties of the parasitized RBC (Pf-RBC). Although quasi-static single cell assays show reduced ring-stage Pf-RBCs deformability, the parameters influencing their microcirculatory behavior remain unexplored. Here, we study the dynamic properties of ring-stage Pf-RBCs and the role of the parasite protein Pf155/Ring-Infected Erythrocyte Surface Antigen (RESA). Diffraction phase microscopy revealed RESA-driven decreased Pf-RBCs membrane fluctuations. Microfluidic experiments showed a RESA-dependent reduction in the Pf-RBCs transit velocity, which was potentiated at febrile temperature. In a microspheres filtration system, incubation at febrile temperature impaired traversal of RESA-expressing Pf-RBCs. These results show that RESA influences ring-stage Pf-RBCs microcirculation, an effect that is fever-enhanced. This is the first identification of a parasite factor influencing the dynamic circulation of young asexual Pf-RBCs in physiologically relevant conditions, offering novel possibilities for interventions to reduce parasite survival and pathogenesis in its human host.

(责任编辑：yan.mao)