《Frontiers in Immunology》：Host biological sex directs immune control of the Plasmodium parasite liver stage in mice
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本综述揭示了宿主生物性别（biological sex）及雄激素（androgen）在调控小鼠疟原虫（Plasmodium yoelii）肝内阶段感染免疫应答中的关键作用。研究通过空间转录组学（spatial transcriptomics）与免疫荧光技术证实，雄激素通过影响肝内固有免疫细胞（如Kupffer细胞）基线密度、减弱I型干扰素（Type I IFN）反应及抗原提呈功能，从而增加了雄鼠肝内寄生虫的存活率，为从“性别生物学变量”（sex as a biological variable）视角理解疟疾免疫差异提供了新见解。
生物学性别与雄激素影响疟原虫肝内阶段的存活
研究团队为探究生物学性别是否会影响小鼠对约氏疟原虫（Plasmodium yoelii, Py）感染的易感性及后续的肝内发育，对成年雄性和雌性BALB/cJ小鼠进行静脉感染实验。他们发现，在感染后44小时（hpi），雄鼠的肝脏寄生虫负荷（通过Plasmodium 18S rRNA RT-PCR定量）比雌鼠高约3倍，表明在寄生虫的生长或存活上存在性别差异。通过进一步对雄鼠进行睾丸切除（ORX）手术以去除雄激素，发现去势雄鼠在44 hpi时的肝脏负荷降低，恢复至与雌鼠相似的水平。使用促性腺激素释放激素（GnRH）拮抗剂Acyline急性抑制睾酮产生，也得到了相同的结果，而补充睾酮则可恢复高寄生虫负荷。通过荧光显微镜计数感染肝细胞和测量寄生虫大小，研究人员得出结论：雄鼠在44 hpi时更高的负荷主要源于寄生虫存活率的差异，而非初始入侵或复制速率的差异。
空间转录组学捕获性别特异性的感染反应
为了探究性别及性激素对宿主应对感染反应的影响，研究团队利用GeoMx数字空间分析技术（Digital Spatial Profiler），对感染或模拟感染（mock）的雄鼠、雌鼠及去势雄鼠的肝脏组织进行空间全基因组转录组分析。研究在感染后44小时采集肝脏样本，根据寄生虫标记物（HSP70）、肝区分区标记物（ASS1，用于标记门静脉周围区域）和核染色（Syto83）选择了多个感兴趣区域（ROI），包括寄生虫所在区域、邻近的旁观者区域以及无感染的模拟感染区域，并涵盖了肝小叶的门静脉周围（PP）、中间区（IZ）和中央静脉周围（PC）区域。
无监督聚类分析结果显示，数据主要根据激素状态（而非单纯的生物学性别）进行区分。完整雄鼠（无论感染与否）倾向于聚集在一起，而雌鼠和去势雄鼠则根据感染状态进一步区分。在基础状态下（模拟感染组），雌鼠和去势雄鼠在脂肪酸代谢、外源性物质代谢相关基因（如Cyp2b13）上表达较高，而雄鼠则在胆汁酸代谢（如Cyp7b1）和补体/凝血级联相关基因上表达更高。这证实了雄激素是驱动肝脏基础状态基因表达差异的主要因素。
基线状态下肝脏细胞组成的性别差异
研究利用已发表的单核RNA测序（snRNA-seq）数据对空间转录组数据进行细胞类型反卷积分析，以评估基线（模拟感染）状态下的免疫细胞比例。结果显示，在模拟感染的组织中，去势雄鼠的库普弗细胞（Kupffer cells, KCs）、单核细胞与树突状细胞（monocytes and DCs）、T细胞与NK细胞的比例最高，雌鼠次之，完整雄鼠最低。这一发现通过免疫荧光显微镜对Kupffer细胞标记物CLEC4F+细胞的定量计数得到了验证，证实雌鼠和去势雄鼠具有更高的Kupffer细胞基线密度。
生物学性别影响对约氏疟原虫感染的炎症反应
通过对比寄生虫区域与模拟感染区域的基因表达，研究人员评估了不同性别组对Py感染的反应。尽管所有组别在感染后都表现出I型干扰素（IFN）反应的激活，但反应的强度和广度存在显著性别差异。与完整雄鼠相比，雌鼠和去势雄鼠在感染区域诱导了更多、更广泛的差异表达基因，特别是与I型干扰素反应、细胞应激和炎症相关的基因，如Irf7、Cxcl9、Saa3等。雌鼠表现出最广泛的干扰素刺激基因（ISGs）上调。此外，在抗原加工与呈递途径中，雌鼠和去势雄鼠也显示出更强的基因上调，包括MHC I类和II类相关基因（如H2-D1、Cd74）以及参与抗原交叉呈递的基因Mpeg1。
生物学性别影响肝脏组织中库普弗细胞及其他免疫细胞反应
细胞反卷积分析显示，在感染小鼠的寄生虫周围区域，雌鼠和去势雄鼠的Kupffer细胞、单核细胞与树突状细胞比例显著高于完整雄鼠。显微镜计数再次证实，感染后，雌鼠和去势雄鼠仍保持着比雄鼠更高的CLEC4F+Kupffer细胞密度。尽管所有组别在感染后，Kupffer细胞向感染部位募集的平均距离都缩短了，但相对于各自模拟感染基线的倍增变化在不同性别组间无显著差异。这表明，感染后期观察到的Kupffer细胞数量性别差异，可能主要源于基线密度的固有差异，而非招募活性的内在不同。
讨论
本研究揭示了生物学性别和雄激素如何从根本上改变约氏疟原虫肝内阶段感染的肝脏免疫格局。完整雄鼠表现出更高的寄生虫存活率，这与它们相对免疫抑制的肝脏微环境相关，其特征包括：基线固有免疫细胞（尤其是Kupffer细胞）密度较低、I型干扰素反应减弱、以及抗原呈递相关基因的上调受限。雄激素介导的这些差异共同为寄生虫创造了更有利的生存条件。相反，在雌鼠和去势雄鼠中，更活跃的炎症环境、更强的细胞自主清除机制（如与流产感染相关的基因表达）以及更有效的抗原呈递潜力，共同促进了更有效的寄生虫清除。研究还指出了铁稳态、脂质代谢等潜在性别差异途径可能与寄生虫发育相关。这些发现将“性别”这一关键生物学变量整合到疟疾肝内阶段免疫的空间框架中，强调了在疟疾研究和疫苗开发中考虑性别因素的重要性。
