琉球大學研究生院醫學研究科的谷口委代助教、岸本英博教授，帶廣畜產大學的鈴木宏志名譽教授，國立研究開發法人理化學研究所（簡稱，理研）統合生命醫科學研究中心的大野博司團隊負責人等人組成的研究團隊，在全球首次闡明瞭特定腸道細菌種類及組成與腦型瘧疾（惡性瘧疾最嚴重的並發症）的病理狀態相關。該研究揭示了通過調節腸道菌群來預防腦型瘧疾的新可能性。相關研究成果已發表在《Tropical Medicine and Health》上。
腸內細菌叢の比較解析により病原性に関與する候補菌を特定——通過腸道菌群的比較分析，鑑定出與致病性相關的候選菌
瘧疾是由蚊子吸血傳播的最嚴重的熱帶寄生蟲感染疾病，估計每年有2.82億人患病，61萬人死亡（2024年數據）。
在日本，存在前往瘧疾流行地區的人在回國後發病的輸入性瘧疾。感染初期僅表現出發熱、頭痛、畏寒等類似感冒的症狀，極易延誤診斷與治療，進而發展為重症，這已成為一大難題。腦型瘧疾是惡性瘧疾的嚴重並發症，表現為意識障礙、抽搐、昏迷等症狀。
聯合研究團隊為了探究寄主腸道菌群是否影響腦型瘧疾，利用抗生素干預改變小鼠腸道菌群，觀察其對實驗性腦瘧疾（ECM）的影響。
ECM是一種通過給C57BL/6小鼠感染鼠瘧原蟲Plasmodium berghei ANKA，使其表現出與人類患者相似的小腸病灶和腦症狀的模型。給小鼠飲用水中加入4種抗生素（氨苄西林、新黴素、甲硝唑、萬古黴素），持續兩周，改變腸道菌群後再感染瘧原蟲，結果約80%小鼠免於ECM致死。評估ECM伴隨的血腦障壁（BBB）通滲透性後發現，抗生素給藥組中色素漏泄顯著減少。此外，組織學評估顯示腦病灶（嗅球、小腦、大腦實質中感染紅血球的附著、出血和血管閉塞）減輕，並觀察到引起腦炎症的白血球浸潤顯著減少。這些結果表明，在通過抗生素改變腸道菌群的小鼠中，紅血球向腦部的附著和白血球浸潤得到改善，從而減輕了腦症狀。
鑒於投用4種抗生素後，腸道菌群出現變化，ECM症狀得到緩解，因此研究團隊通過對包括抗生素的單藥給藥組在內的6組（4種抗生素聯合給藥組、4種單藥各自給藥組、不給抗生素的對照組）之間的菌群比較分析，嘗試確定與ECM相關的腸道細菌。結果發現，ECM症狀的減輕僅在4藥聯合給藥時發生，單藥給藥時效果約為50%。進一步的菌群比較分析確定了在4藥聯合給藥組中增加的候選細菌，以及僅在四藥聯合給藥組中比例減少的候選細菌。
為了排除抗生素本身對ECM的影響，研究團隊將4藥聯合給藥組中增加最多的候選細菌（ASV1）和僅在4藥聯合給藥組中比例減少的候選細菌（ASV37）對應的活菌，分別經口給予無菌小鼠使其定植（限菌動物），從而檢驗候選細菌對ECM的影響。這些活菌（ASV1、ASV37）是從小鼠糞便中分離出來的，其16S rRNA基因V4區的鹼基序列與菌群分析所用序列100%一致。
在定植了ASV1的限菌小鼠與對照組相比，ECM的發病和死亡延遲，並在整個感染期間表現出較低的寄生蟲血癥。另一方面，定植了ASV37的限菌小鼠比對照組更早地從第4天開始出現精神官能症狀，到第7天時80%的小鼠死亡。這一結果表明，影響ECM的是腸道細菌，而非抗生素。
如果能通過後續的進一步研究闡明腸道細菌在腦型瘧疾發病中的作用機制，通過研發以腸道菌群為生物標誌物的診斷技術，以及以恢復腸道菌群穩定狀態為核心的新型治療手段等，實現「零瘧疾」目標的預防與診療的可能性正在提高。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Tropical Medicine and Health
論文：Gut microbiota bidirectionally influences protection and severity in cerebral malaria in mice
DOI：10.1186/s41182-026-00947-1
