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黃疸不只是「黃臉婆」——膽紅素竟是瘧疾剋星?

最新發表於《Science》的研究發現,長期被視為體內「廢棄物」的膽紅素(bilirubin),其實在抗擊瘧疾等傳染病時,發揮了重要的保護作用。來自約翰霍普金斯大學醫學院、葡萄牙古爾班基安分子醫學研究所等單位的研究團隊,從臨床與動物實驗兩方面,深入剖析了膽紅素與瘧疾嚴重度之間的關聯,並證實了膽紅素的保護潛力。

瘧疾是一種由瘧原蟲感染紅血球所引起的疾病,每年影響全球超過2.6億人、造成約60萬人死亡,特別是在熱帶地區。臨床上,瘧疾常伴隨黃疸現象,反映血中膽紅素濃度升高,但過去醫界對膽紅素在疾病過程中的功能認識有限。

本研究招募了42位感染惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)的患者,並比對其血液中未經肝臟處理的游離型膽紅素(unconjugated bilirubin)含量。結果顯示,無症狀感染者的膽紅素濃度明顯高於有症狀者,提示膽紅素可能與抑制瘧疾病程惡化有關。

抗氧化特性能減緩感染造成的細胞損傷

圖中比較無症狀與有症狀瘧疾病人及不同基因型小鼠的膽紅素濃度與存活率。A–F 顯示人類無症狀感染者體內未結合型膽紅素明顯較高。G–I 顯示正常小鼠感染瘧疾後膽紅素濃度升高並有較高存活率,缺乏膽紅素的小鼠則明顯易死,補充膽紅素可部分恢復保護效果。J–L 顯示抑制小鼠肝臟膽紅素生成的基因後,血中膽紅素下降、抗瘧保護力減弱。結果證實未結合型膽紅素對抗瘧疾感染具有重要生理意義。」(圖/《Science》)

進一步的動物實驗則發現,正常小鼠在感染瘧原蟲後,體內膽紅素濃度顯著升高,且皆能存活下來;相對地,缺乏關鍵生成膽紅素酶(BVRA)的基因改造小鼠,對瘧原蟲毫無抵抗力,全數死亡。當研究人員給予這些小鼠額外的膽紅素補充後,其存活率大幅提升,與正常小鼠相近,明確證實膽紅素對抗瘧疾具有保護效應。

膽紅素的保護作用,可能與其強力抗氧化特性有關,能夠減緩因感染造成的細胞損傷。團隊也推論,膽紅素未來有望作為抗感染藥物開發的標的,不僅侷限於瘧疾,亦可能對其他感染或神經退化性疾病提供防護。

總結來說,這項研究顛覆了傳統對膽紅素僅為廢物代謝產物的看法,揭示其在免疫防禦與疾病調控上的多重潛力。未來若能進一步解開其分子機制,將有助於創新抗感染與抗發炎治療策略。

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首圖來源:Bindu Paul, Ph.D., created with BioRender. (CC BY 4.0

圖片來源:Science(CC BY 4.0

參考論文:
1、A metabolite-based resistance mechanism against malariaScience

延伸閱讀:
1、解碼瘧疾之謎 「血管擁塞」可能是兒童大腦腫脹的主因