瘧疾(malaria)是以蚊子為媒介的寄生蟲疾病。人類以受惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)感染的情況最嚴重,在牠的生活史中會入侵肝細胞及紅血球,進而造成瘧疾的各種症狀。目前瘧疾仍以藥物治療為主,然而世界各地抗藥性蟲株不斷出現,使得人們必須想出新方法來對抗、甚至預防瘧疾。
在瘧疾的研究中,最大的阻礙是無法有良好的動物模型(animal model)。雖然有免疫缺陷的老鼠可以相容人類紅血球,使 P. falciparum 等人類寄生蟲能造成感染,但是這些老鼠不具有人類的免疫系統,使得科學家們無法研究我們的免疫系統究竟如何對抗牠們。本篇研究中,來自麻省理工學院(MIT)的團隊先花了數年的時間發展出擁有近似人類免疫系統的小鼠。他們把人類造血幹細胞(hematopoietic stem cells)及分化所需的細胞激素(cytokines)送入小鼠體內,製造出B細胞、T細胞、巨噬細胞及自然殺手細胞 (nature killer cells, NK cells) 等而建構人類免疫系統。這種老鼠除了用於瘧疾研究,也被證實可以應用於其他疾病。
運用此新動物模型,研究團隊發現自然殺手細胞在對抗瘧疾中扮演的重要角色。在瘧疾感染的初期,自然殺手細胞清除受感染的紅血球,而有效控制瘧原蟲的增生繁殖;巨噬細胞則被發現在此作用中效果不明顯。團隊也辨認出一種細胞附著分子- LFA-1 (lymphocyte function-associated antigen 1) -它能幫助自然殺手細胞與受感染紅血球連結進而清除受感染紅血球。未來希望藉由更深入的研究,或許能研發出新的瘧疾療法或疫苗,令人期待。
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圖說:惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)是由瘧蚊所傳播的寄生蟲,會感染寄主的肝細胞及紅血球。圖片來源:http://goo.gl/pjw8Sk
參考資料:
Chen, Q., Amaladoss, A., Ye, W., Liu, M., Dummler, S., Kong, F., Wong, L.H., Loo, H.L., Loh, E., Tan, S.Q., et al. (2014). Human natural killer cells control Plasmodium falciparum infection by eliminating infected red blood cells. Proc Natl Acad Sci U S A 111, 1479-1484. https://doi.org/10.1073/pnas.1323318111
撰文|林欣妤
審稿|黃翊柔,謝典戰
修訂|黃子瑄