研究背景：

        根据症状的严重程度可将疟疾分为无症状疟疾（Asymptomatic Malaria），轻症疟疾（Uncomplicated Malaria, UM）和重症疟疾（Severe Malaria, SM）。其中，重症疟疾是疟疾感染的最严重形式，会导致多种严重并发症甚至威胁生命。SM中致命的并发症为脑型疟（Cerebral Malaria, CM），其特征是神经系统受损，导致昏迷和其他严重的神经系统症状；重症疟疾贫血（Severe Malaria Anemia, SMA），由于红细胞受到破坏（溶血）、红细胞生成受损（红细胞生成异常）以及铁代谢紊乱，血红蛋白水平显著下降，导致贫血。

研究对象：

文章信息：

    Infected erythrocytes and plasma proteomics reveal a specific protein signature of severe malaria. EMBO Mol Med. 2024, 16(2):319-333, DOI: 10.1038/s44321-023-00010-0.

研究思路：

利用MACS磁性激活细胞分选，SCX强阳离子交换，RP-HpH反相高pH色谱以及nLC-MS/MS纳米液相色谱串联质谱技术 对细胞样本、血浆样本中蛋白质丰度进行量化分析，揭示导致重症疟疾贫血和脑型疟的特定蛋白质标志，探究重症疟疾（Severe Malaria, SM）的分子机制，并为重症疟疾的诊断、治疗和预防提供新的见解和方法。

研究结果：

1、重症感染者（CM、SMA）血浆蛋白与轻症（UM）、未感染者存在显著差异。

图A左：受感染的红细胞中人类蛋白质分布韦恩图；

图A中：受感染的红细胞中疟原虫蛋白质分布韦恩图；

图A右：CM、SMA、UM、NI四组样本血浆中蛋白质分布韦恩图；

图B：24份血浆样本的主成分分析（PCA）；

图C：基于蛋白质的PCA分析，红色蛋白在感染组中权重大；绿色蛋白在未感染组中权重大。

2. 红细胞蛋白质组分析揭示脑型疟患者转铁蛋白受体1 (TFRC) 丰度增加。

图A：脑型疟患者与轻症患者红细胞蛋白质丰度热图；

图B：CM、SMA、UM患者辅肌动蛋白4（ACTN4）和TFRC蛋白丰度点阵图。

3. 血浆蛋白质组分析揭示疟疾患者的代谢水平、炎症反应水平和20S蛋白酶体含量与疾病严重程度相关。

图A：脑型疟患者与轻症患者血浆蛋白质丰度热图；

图B：血浆样本中20S蛋白酶体亚基的PCA分析。

上图：脑型疟和轻症患者间IPA通路分析；

下图：重症疟疾贫血和轻症患者间IPA通路分析。

4. 所有血浆样品中差异最为显著的9种蛋白，通过比色法进行了定量测定，分别涉及到铁代谢、红细胞溶解和炎症反应。

研究结论

1．脑型疟的病理生理机制仍不完全清楚，但研究通过无偏见的蛋白质组学方法提供了新的见解；

2．研究结果表明，CM患者中受感染红细胞的成熟过程可能受到干扰，这可能是由于疟原虫倾向于感染网织红细胞或红细胞前体，并可能通过维持TFRC来满足自身对铁的需求；

3．血浆蛋白质组作为生物标志物的潜力：血浆中的特定蛋白质表达模式可能作为CM和SM的生物标志物，尤其是在CM和SM患者中观察到的20S蛋白酶体亚基水平的增加，这可能有助于疾病的诊断和预后评估；

4．SM患者有炎症标志物的增加和铁代谢紊乱的临床表征，这些变化可能与疾病的严重性有关；

5．研究结果表明，疟原虫可能通过特定的蛋白质-蛋白质相互作用来提高对网织红细胞的感染。