杜克大学、佛罗里达大西洋大学和武装部队医学科学研究所的研究人员发现，疟疾寄生虫以某种方式将其分子节律与宿主的内部24小时生物钟同步，它们的各自基因在一天中完美同步地起伏。这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究可能为开发新的抗疟药物铺平道路，这些药物通过使疟疾的内部时钟与宿主不同步来发挥作用，本质上是对寄生虫进行“倒时差”处理。

寄生虫与宿主节律同步

当有人患上疟疾时，疾病由侵入红细胞、繁殖、然后同时爆发出来的微观疟原虫寄生虫引起。这个循环根据疟原虫物种每24、48或72小时重复一次。研究人员使用RNA测序技术追踪了患者免疫细胞和潜伏在血液中的寄生虫中超过1000个基因的表达。他们识别出数百个遵循时钟样节律的基因，在一天中的某些时间上升，在其他时间关闭。利用这些数据，他们开发了一种方法来计算每位患者及其寄生虫的内部时钟时间，然后计算基因表达节律的同步程度。研究小组发现，并非每位患者的24小时内部时钟都按照完全相同的时间表运行。但无论一个人的生物节律如何变化，他们疟疾寄生虫中的节律基因都与之匹配。

寄生虫的内部节拍器

研究人员已经知道疟疾寄生虫有自己的内部计时机制。即使在没有宿主进餐或睡眠周期等线索帮助它们确定时间的情况下，疟疾寄生虫仍然可以保持节拍。但新研究表明，寄生虫时钟和宿主时钟在相互通信。科学家们仍然不知道是什么驱动疟疾寄生虫将其节律与宿主的节律协调起来。一种理论是，寄生虫安排它们从红细胞中出来的时间，以避免在受害者免疫系统最活跃的时候，使自己不易受到攻击。它们也可能在计时自己的发育周期，以便获得适当的营养。

新的抗疟策略的紧迫性

疟疾仍然是贫穷和热带地区的主要死亡原因，仅2021年就造成619,000人死亡，其中大多数是儿童。部分原因是疟疾逃避攻击的能力。如果研究人员能够弄清楚疟疾寄生虫如何在人类中保持同步，他们可能能够开发出新的药物，将寄生虫的时钟与其宿主的时钟解耦，从而帮助免疫系统更好地对抗入侵者。在小鼠中，节律与宿主不同步的疟疾寄生虫传播感染的效果减半。作为下一步，研究人员正试图弄清楚寄生虫和人类时钟究竟如何“通信”以使它们的周期对齐。

参考信息
“The parasite intraerythrocytic cycle and human circadian cycle are coupled during malaria infection” by Francis C. Motta et al., 6 June 2023, Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2216522120