跳动城乡网疟原虫要进入人类宿主的血液，必须先进入肝脏，而肝脏中只有少数疟原虫分化并复制长达七天，这是疟原虫生命周期的瓶颈。这一瓶颈使得肝脏阶段成为有效且持久的抗疟疫苗的最佳目标。
斯德哥尔摩大学的研究人员利用空间转录组学和单细胞RNA测序技术，首次成功绘制出小鼠肝脏中疟疾感染的时空图谱。该研究发表在《自然通讯》上。
负责这项研究的温纳格伦研究所 (MBW) 分子生物科学系副教授 Johan Ankarklev 表示：“确定寄生虫感染后肝组织切片中差异表达基因的确切位置，对推动疟疾研究的发展具有巨大潜力。”
“它为在真实组织环境中研究宿主-病原体相互作用提供了一个全新的平台。这最终可以帮助研究人员确定疟疾药物开发和疫苗策略的新靶点，同时也能帮助研究人员确定感染人体组织的更多种病原体的新靶点。”
该研究由斯德哥尔摩大学温纳-格伦研究所 (MBW) 分子生物科学系开展，与斯德哥尔摩皇家理工学院 (KTH) 的 Joakim Lundeberg 教授、斯德哥尔摩卡罗琳斯卡医学院的 Emma R. Andersson 副教授、美国马里兰州国立卫生研究院 (NIH) 的 Joel Vega-Rodriguez 副教授以及比利时根特 VIB 的 Charlotte Scott 教授的研究小组合作进行。
空间转录组学技术最初由 KTH SciLifeLab 的 Lundeberg 教授团队开发，与单细胞 RNA 测序相结合，使研究人员首次能够绘制出伯氏疟原虫感染的小鼠肝组织中宿主和寄生虫的整体基因表达图。
空间转录组学方法首先使研究人员能够生成整个组织切片的图像，其次，通过包含数百万个条形码探的数千个点的阵列，可以捕获整个组织切片中微米级小区域的整体基因表达，并最终将表达谱链接回成像数据中的特定位置。
此外，将高分辨率单细胞数据与空间数据合并，可以对组织点中的特定细胞类型进行反卷积。
关于疟疾的事实
疟疾仍然是全球最致命的疾病之一，每年估计有 2.3 亿人感染疟疾，60 多万人亡，其中大部分是幼儿。只有当引起疟疾的寄生虫疟原虫在血液中复制时，才会出现症状。然而，在疟原虫达到有症状的血液阶段之前，它们首先在肝脏中经历一个强制性的、临床上无症状的发育阶段。
每一个进入肝脏的寄生虫都会繁殖出数以万计的寄生虫，这些寄生虫最终会被释放到血液中。它们会专门感染红细胞，并繁殖出数十亿个寄生虫。
疟疾肝脏分期——一个有希望的目标
肝脏阶段是寄生虫生命周期中的主要瓶颈，因为只有极少数寄生虫能够到达肝脏并成功发育。因此，生命周期的这一阶段被认为是生产有效且持久的疟疾疫苗的最佳目标。
尽管最近推出了两种具有突破性的候选疫苗，但不幸的是，它们的功效较低且缺乏持久的保护作用，但这一目标仍未实现。
“与有症状的血液阶段相比，疟疾生命周期的肝脏阶段研究不足，目前缺乏相关知识，阻碍了有效疫苗的开发。在真实组织环境中生成疟原虫肝脏感染的空间图是解决这一知识空白的重大进展，”Ankarklev 说。
