撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

瘧原蟲（

Plasmodium

瘧原蟲的發(fā)育和傳播與其宿主密切相關(guān)，營養(yǎng)供應是關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因素。之前的研究表明，瘧原蟲能夠通過感知宿主飲食熱量的變化來主動調(diào)節(jié)自身的繁殖。此外，宿主其他環(huán)境因素的變化，例如飲食限制和糖酵解抑制，均能預防實驗性腦型瘧疾。

值得注意的是，值得注意的是，在嚙齒類動物模型中，補充高脂飲食可誘導肝細胞產(chǎn)生活性氧，并導致瘧原蟲子孢子發(fā)育終止。這些發(fā)現(xiàn)進一步證實了將寄生蟲營養(yǎng)感知機制作為瘧疾干預和預防策略的可行性。

2025 年 5 月 23 日，沈陽農(nóng)業(yè)大學陳啟軍教授團隊在 Nature 子刊Nature Metabolism上發(fā)表了題為：β-hydroxybutyrate inhibits Plasmodium falciparum development and confers protection against malaria in mice 的研究論文。
該研究表明，生酮飲食可阻止瘧原蟲生長，生酮飲食和酮體β-羥基丁酸（β-OHB）能使小鼠對瘧疾產(chǎn)生抵抗力，其機制在于 β-OHB 使瘧原蟲發(fā)育停滯，這凸顯了飲食和代謝策略在對抗瘧疾感染方面的潛力。

在哺乳動物體內(nèi)，當葡萄糖供應不足時，酮體代謝為肝外組織提供了重要的能量來源，這使得人們對其與體重增加、大腦健康、代謝疾病以及癌癥預防之間的關(guān)聯(lián)產(chǎn)生了廣泛興趣。

生酮飲食（ketogenic diet，kD）是自 1920 年代初就開始在臨床上使用的一種高脂肪、極低碳水化合物和充足蛋白質(zhì)的飲食方案。生酮飲食減少了葡萄糖的利用，導致游離脂肪酸在肝臟中轉(zhuǎn)化為酮體，包括乙酰乙酸、β-羥基丁酸（β-OHB）和丙酮。在哺乳動物體內(nèi)，乙酰乙酸和丙酮不穩(wěn)定且含量很少，大多數(shù)酮體以β-羥基丁酸（β-OHB）的形式存在。在人體內(nèi)，β-羥基丁酸（β-OHB）濃度通常處于微摩爾范圍內(nèi)，但在劇烈運動后或禁食兩天后可升至 1-2 毫摩爾，而在長期饑餓期間可高達 6-8 毫摩爾。

瘧原蟲具有感知葡萄糖的營養(yǎng)感應機制。β-羥基丁酸（β-OHB）不僅是一種能量來源，還是一種信號分子，已被證明會影響與代謝調(diào)節(jié)、炎癥和氧化應激有關(guān)的通路。此外，β-羥基丁酸（β-OHB）能夠抑制組蛋白去乙酰化酶（HDAC）的激活，從而導致組蛋白乙酰化水平升高，并在小鼠組織中引發(fā)基因表達紊亂以及對抗氧化應激的保護作用。

在惡性瘧原蟲中，組蛋白去乙酰化酶（HDAC）是一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)，它能調(diào)控與寄生蟲發(fā)育相關(guān)的基因，其抑制劑在體外實驗和動物模型中均能有效殺滅寄生蟲，這凸顯了其作為新型抗瘧疾靶點的巨大潛力。

因此，研究團隊推斷，血液中高含量的β-羥基丁酸（β-OHB）可通過擾亂瘧原蟲生物調(diào)節(jié)機制的功能活性來抑制瘧原蟲。

在這項最新研究中，研究團隊證實，生酮飲食的小鼠能夠完全免受伯氏瘧原蟲（

Plasmodium berghei

Plasmodium falciparum

生酮飲食對伯氏瘧原蟲感染具有完全的保護作用，β-OHB 可提高感染小鼠的存活率，抑制體外惡性瘧原蟲增殖

該研究還發(fā)現(xiàn)，無論是生酮飲食還是直接補充β-羥基丁酸（β-OHB），都會使伯氏瘧原蟲和惡性瘧原蟲發(fā)生代謝重編程，降低其細胞內(nèi)的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）水平，導致其發(fā)育相關(guān)的基因表達下調(diào)，并抑制其入侵紅細胞以及毒力相關(guān)基因表達。

總的來說，這項研究表明，生酮飲食以及生酮飲食產(chǎn)生的酮體β-羥基丁酸（β-OHB）能使小鼠對瘧疾產(chǎn)生抗性，其機制是導致瘧原蟲發(fā)育停滯，這突顯了飲食和代謝策略在對抗瘧疾感染方面的潛力。

值得一提的，Nature Metabolism期刊同期發(fā)表了題為：A ketogenic diet halts malaria parasite growth 的新聞與觀點文章，文章指出，陳啟軍團隊的研究揭示了宿主產(chǎn)生的酮體 β-羥基丁酸（β-OHB）通過抑制瘧原蟲發(fā)育來保護小鼠免受瘧疾侵害，這一發(fā)現(xiàn)突顯了代謝干預的抗微生物潛力。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s42255-025-01302-0