琉球大学研究生院医学研究科的谷口委代助教、岸本英博教授，带广畜产大学的铃木宏志名誉教授，国立研究开发法人理化学研究所（简称，理研）统合生命医科学研究中心的大野博司团队负责人等人组成的研究团队，在全球首次阐明了特定肠道细菌种类及组成与脑型疟疾（恶性疟疾最严重的并发症）的病理状态相关。该研究揭示了通过调节肠道菌群来预防脑型疟疾的新可能性。相关研究成果已发表在《Tropical Medicine and Health》上。
腸内細菌叢の比較解析により病原性に関与する候補菌を特定——通过肠道菌群的比较分析，鉴定出与致病性相关的候选菌
疟疾是由蚊子吸血传播的最严重的热带寄生虫感染疾病，估计每年有2.82亿人患病，61万人死亡（2024年数据）。
在日本，存在前往疟疾流行地区的人在回国后发病的输入性疟疾。感染初期仅表现出发热、头痛、畏寒等类似感冒的症状，极易延误诊断与治疗，进而发展为重症，这已成为一大难题。脑型疟疾是恶性疟疾的严重并发症，表现为意识障碍、抽搐、昏迷等症状。
联合研究团队为了探究宿主肠道菌群是否影响脑型疟疾，利用抗生素干预改变小鼠肠道菌群，观察其对实验性脑疟疾（ECM）的影响。
ECM是一种通过给C57BL/6小鼠感染鼠疟原虫Plasmodium berghei ANKA，使其表现出与人类患者相似的小肠病变和脑症状的模型。给小鼠饮用水中加入4种抗生素（氨苄西林、新霉素、甲硝唑、万古霉素），持续两周，改变肠道菌群后再感染疟原虫，结果约80%小鼠免于ECM致死。评估ECM伴随的血脑屏障（BBB）通透性后发现，抗生素给药组中色素渗漏显著减少。此外，组织学评估显示脑病变（嗅球、小脑、大脑实质中感染红细胞的附着、出血和血管闭塞）减轻，并观察到引起脑炎症的白细胞浸润显著减少。这些结果表明，在通过抗生素改变肠道菌群的小鼠中，红细胞向脑部的附着和白细胞浸润得到改善，从而减轻了脑症状。
鉴于投用4种抗生素后，肠道菌群出现变化，ECM症状得到缓解，因此研究团队通过对包括抗生素的单药给药组在内的6组（4种抗生素联合给药组、4种单药各自给药组、不给抗生素的对照组）之间的菌群比较分析，尝试确定与ECM相关的肠道细菌。结果发现，ECM症状的减轻仅在4药联合给药时发生，单药给药时效果约为50%。进一步的菌群比较分析确定了在4药联合给药组中增加的候选细菌，以及仅在四药联合给药组中比例减少的候选细菌。
为了排除抗生素本身对ECM的影响，研究团队将4药联合给药组中增加最多的候选细菌（ASV1）和仅在4药联合给药组中比例减少的候选细菌（ASV37）对应的活菌，分别经口给予无菌小鼠使其定植（限菌动物），从而检验候选细菌对ECM的影响。这些活菌（ASV1、ASV37）是从小鼠粪便中分离出来的，其16S rRNA基因V4区的碱基序列与菌群分析所用序列100%一致。
在定植了ASV1的限菌小鼠与对照组相比，ECM的发病和死亡延迟，并在整个感染期间表现出较低的寄生虫血症。另一方面，定植了ASV37的限菌小鼠比对照组更早地从第4天开始出现神经症状，到第7天时80%的小鼠死亡。这一结果表明，影响ECM的是肠道细菌，而非抗生素。
如果能通过后续的进一步研究阐明肠道细菌在脑型疟疾发病中的作用机制，通过研发以肠道菌群为生物标志物的诊断技术，以及以恢复肠道菌群稳态为核心的新型治疗手段等，实现“零疟疾”目标的预防与诊疗的可能性正在提高。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Tropical Medicine and Health
论文：Gut microbiota bidirectionally influences protection and severity in cerebral malaria in mice
DOI：10.1186/s41182-026-00947-1
