白细胞介素-10（IL-10）在慢性亚临床疟原虫感染中限制免疫介导病理损伤的关键作用及其机制研究

　　本综述深入探讨了在慢性亚临床疟原虫感染中，由CD4+ T细胞产生的白细胞介素-10（IL-10）如何通过抑制过度炎症反应来维持宿主无病症状态的重要免疫调节机制。研究采用缺乏成熟B细胞的μMT-/-小鼠模型，结合细胞因子阻断（抗IL-10R）及细胞剔除（抗CD4）实验，揭示IL-10在平衡寄生虫控制与免疫病理中的核心作用，为理解人类亚临床疟疾的免疫机制及疾病防控策略提供了关键实验依据。

　　

引言

疟疾是全球最重大的公共卫生问题之一，2023年全球约发生2.63亿例感染并导致59.7万人死亡。其临床表现多样，可从危及生命的重症综合征（如严重贫血和脑型疟疾）到无明显症状的亚临床感染。在高度流行地区，亚临床感染占所有感染的80%以上，通常与慢性及反复的疟原虫暴露有关。尽管自然获得性免疫可预防重症疾病，感染者却很少实现完全清除病原体的无菌免疫，而持续表现为低水平原虫血症。现有证据表明，亚临床疟疾的发生与促炎及抗炎细胞因子水平的共同升高有关，其中白细胞介素-10（IL-10）的表达尤为突出。

IL-10是一种关键的免疫调节细胞因子，由先天和获得性免疫系统中的多种细胞产生。在急性疟疾感染中，CD4⁺ T细胞来源的IL-10已被证实可减轻寄生虫引起的病理损伤。然而，其在慢性亚临床感染中持续高表达的具体作用机制尚不明确。为此，本研究选用B细胞成熟缺陷的μMT^-/-小鼠感染表达绿色荧光蛋白（GFP）的夏氏疟原虫（Plasmodium chabaudi chabaudi AS，Pc），建立慢性亚临床感染模型，以探讨IL-10在维持无症状感染状态中的免疫调节功能。

方法

本研究所有动物实验均遵循美国实验室动物科学协会（AALAS）指南，并获麻省大学陈医学院动物护理与使用委员会（IACUC）批准（协议号202000093）。使用8–12周龄μMT^-/-小鼠及C57BL/6J野生型对照鼠，通过腹腔注射10⁵个感染红细胞建立Pc感染模型。原虫血症水平通过流式细胞术（检测TER119⁺GFP⁺红细胞）及巢式PCR进行定期监测。血浆细胞因子（IL-6、IL-10、IFN-γ、TNF-α）水平采用多重微球免疫分析法及ELISA进行定量。

为研究IL-10的功能，感染84天后的小鼠接受抗IL-10受体（IL-10R）单克隆抗体（克隆1B1.3A）或同型对照抗体处理，剂量方案为第0、4天注射500 μg，第7、10天注射250 μg。在另一实验中，采用单次300 μg抗CD4抗体（克隆GK1.5）剔除CD4⁺ T细胞。通过体内布雷菲德菌素A预处理及骨髓细胞细胞内染色，利用流式细胞术分析IL-10⁺CD4⁺ T细胞频率。数据使用GraphPad Prism 8.0进行统计分析，组间比较采用t检验或ANOVA。

结果

μMT^-/-小鼠慢性感染夏氏疟原虫表现为低水平原虫血症并伴TNFα、IFN-γ及IL-10升高

与野生型C57BL/6J小鼠感染后20天内清除寄生虫不同，μMT^-/-小鼠感染Pc后呈现长期（超过99天）慢性感染，血液中持续存在可检测水平的原虫，但无任何外在疾病症状。巢式PCR证实感染99天后仍可检测到寄生虫核酸。尽管缺乏临床表现，慢性感染μMT^-/-小鼠血浆中TNFα与IFN-γ水平较未感染或康复野生型小鼠轻度升高，IL-6无显著变化，而IL-10水平则显著上升。

IL-10通过抑制过度炎症反应保护慢性感染小鼠免于发病

为验证IL-10在维持亚临床感染中的作用，研究者在感染84天后对小鼠进行IL-10R阻断处理。结果显示，阻断IL-10信号后，原虫血症水平在4天内显著下降，并在约两周内维持在较低水平。然而，与此同时，小鼠出现进行性体重下降，并于抗体处理后16–21天内全部死亡。这一过程伴随强烈的炎症反应，血浆IFN-γ水平在第7及13天显著升高，IL-6和TNF-α也在第17天明显上升。结果表明，IL-10的免疫抑制功能在控制炎症反应、防止宿主因过度免疫激活导致死亡中发挥关键作用。

骨髓CD4⁺ T细胞是慢性感染μMT^-/-小鼠中IL-10的主要来源

通过组织裂解液及细胞培养上清的ELISA检测，发现慢性感染μMT^-/-小鼠脾脏内IL-10水平升高，而骨髓细胞在未受刺激状态下即自发产生高水平IL-10，经PMA/离子霉素体外刺激后进一步大幅增加。体内布雷菲德菌素A阻断实验结合流式细胞术分析显示，骨髓中CD3⁺CD4⁺ T淋巴细胞是细胞内IL-10的主要储存细胞，表明该类细胞在慢性感染中承担核心免疫调节功能。

CD4⁺ T细胞剔除导致IL-10生成受阻并引发快速致死性结局

为确认CD4⁺ T细胞来源的IL-10在亚临床感染中的必要性，研究者对感染84天的小鼠施以单剂抗CD4抗体。结果显示，CD4⁺ T细胞在血液中迅速减少，小鼠在6天内出现体重急剧下降、原虫血症水平大幅上升，同时血浆IL-10降至检测不到水平，所有小鼠在处理后6天内死亡。该实验直接证明CD4⁺ T细胞通过产生IL-10抑制炎症反应，是维持慢性感染无症状状态的关键因素。

讨论

亚临床疟疾是疟疾流行区的主要感染形式，但其免疫学机制至今未明。本研究通过μMT^-/-小鼠模型证明，在缺乏体液免疫应答的情况下，CD4⁺ T细胞来源的IL-10通过遏制过度炎症反应，使宿主能够在持续寄生虫血症状态下不出现显性疾病症状。这一发现与人类研究中观察到的现象一致：在疟疾流行区，无症状感染者通常表现出高水平的血浆IL-10。

尽管抗疟疾抗体在控制寄生虫血症和预防疾病进展中具有重要作用，本研究排除了抗体的影响，突出强调了T细胞免疫调节在亚临床感染中的独立角色。尤其值得注意的是，骨髓作为IL-10产生的主要场所，提示在慢性感染过程中免疫微环境的改变可能影响细胞因子的分布与功能。

本研究也存在一定局限性，例如μMT^-/-小鼠由于缺乏B细胞和抗体应答，其免疫状态与免疫健全的人类存在差异。然而，该模型为解构亚临床感染的免疫调节机制提供了独特视角。未来的研究可进一步探索如何利用这些发现发展新的免疫干预策略，例如通过调节IL-10信号通路或在特定人群中识别生物标志物，从而优化疟疾控制和消除措施。