一氧化氮通过保持血脑屏障完好无损来防止寄生虫入侵和大脑炎症

非洲锥虫病被称为“昏睡病”，因为当感染得不到治疗时，锥虫寄生虫将侵入大脑，造成睡眠模式中断和不可逆的神经损伤。2月25日发表的一项研究PLOS病原体据报道，在锥虫病的小鼠模型中，一氧化氮(NO)在保持血脑屏障(BBB)的完整性方面发挥了意想不到的作用，从而减少了寄生虫对大脑的入侵，并可能限制神经损伤。

NO通常被认为是一种促炎信号，促进对病原体的强烈免疫反应。由此产生的炎症是好坏参半的:一方面，它有助于控制潜在的危险病原体，但另一方面，它会对发炎的组织造成“附带损害”。

来自瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院的Martin Rottenberg和他的同事们对锥虫是如何寄生虫引起疾病和在宿主的免疫防御对他们。在这项研究中，他们研究了NO在a小鼠模型锥虫病的研究，重点是寄生虫是如何通过所谓的血脑屏障(BBB)，哺乳动物周围的边界大脑通常情况下，外来入侵者和大多数宿主细胞都无法穿透它。

令他们惊讶的是，当他们用锥虫感染缺乏一种叫做iNOS的酶的小鼠时，突变小鼠的寄生虫和宿主数量增加了。iNOS是一种酶，在感染时产生NO免疫细胞在大脑中。他们确定，其原因是血脑屏障部分血管的通透性增加。

当研究人员观察正常小鼠对锥虫感染的iNOS水平时，他们发现感染后，大脑内和附近的巨噬细胞中iNOS水平增加，进而产生更多的局部NO。通过研究其潜在机制，研究人员发现，在缺乏iNOS的小鼠大脑中，一种名为TNF的分子调节了蛋白质、白细胞和寄生虫的渗透性增加。NO抑制巨噬细胞产生TNF及其炎症功能。

他们可以证明，肿瘤坏死因子本身通过一种叫做MMP-9的分子起作用，该分子的功能是影响细胞运动和组织侵袭。研究人员发现，与MMP-9的关键作用一致的是，二甲胺四环素(一种与四环素相关的抗生素药物)可以在缺乏iNOS的小鼠中恢复血脑屏障的功能，并减少它们大脑中寄生虫和宿主炎症细胞的数量。

“在目前的研究中，”研究人员总结道，“我们描述了NO在一种实验性神经炎症疾病(即非洲锥虫病)的发病机制中的保护和抗炎作用。特别是，iNOS产生的NO对于维持血脑屏障的完整性至关重要，阻碍了寄生虫和白细胞对大脑的持续入侵。这是出乎意料的，因为inos衍生的NO释放到大脑中通常与血脑屏障和神经组织的毒性有关。”

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