《Microbial Pathogenesis》：Molecular and immunological detection of Toxoplasma gondii in forensic human brain tissue from suicide, traffic accident and homicide decedents with CD45R0 tissue expression analysis
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Jennifer Nessim-Salazar|Steven Barahona-Giraldo|Laura M. García-Gomez|Alejandro Zamora-Velez|Juan David Valencia-Hernandez|Juan José Villa-B
Jennifer Nessim-Salazar|Steven Barahona-Giraldo|Laura M. García-Gomez|Alejandro Zamora-Velez|Juan David Valencia-Hernandez|Juan José Villa-Bustamante|Elizabeth Torres-Morales|Juan Carlos Medina-Osorio|Ofelia-del-Socorro Hincapie|Miguel Baquero-Villa|José Fernando Marín-Arias|Luis Alberto Escobar-Florez|Jorge E. Gómez-Marin
分子寄生虫学研究小组（GEPAMOL，西班牙语名称），哥伦比亚金迪奥大学健康科学学院生物医学研究中心
摘要
背景
研究表明弓形虫病与神经精神障碍有关。然而，目前尚无关于自杀或暴力死亡尸检中寄生虫组织囊肿频率的报道，也未研究其在与大脑行为相关区域（如杏仁核或海马体）中的分布差异。
方法
使用实时PCR技术和针对 RE序列的间接免疫荧光抗体测试（IFAT），以及对脑组织中的抗-BAG1单克隆抗体，检测了杏仁核、海马体、前额叶和枕叶区域的寄生虫情况。通过免疫组化分析了CD45R0的表达。血清样本则通过ELFA检测进行了分析。
结果
在30%的脑组织样本中检测到（PCR阳性率为29.3% [17/57]；IFAT阳性率为30% [6/20]）。血清IgG抗体阳性率为45.2%（19/42），所有IgM抗体均为阴性，表明存在慢性感染。在凶杀案受害者的大脑海马体中，PCR阳性率（18.6%）高于其他原因导致的死亡案例（2.4%）。海马体的寄生虫负荷最高（平均Ct值最低：14.7），密度也最高（约470个囊肿/克），这表明该寄生虫具有区域选择性。在血清阳性者的海马体中，CD45RO的表达显著高于血清阴性者（p = 0.002，效应量r = 0.97），而在杏仁核中未见显著差异。海马体中CD45RO的表达与囊肿数量呈正相关（Spearman's ρ = 0.721，p = 0.001）。
结论
本研究提供了分子和免疫学证据，证明30%的法医脑样本中存在慢性感染，且海马体的寄生虫负荷较高。脑感染与海马体中CD45RO表达升高密切相关，这可能暗示了局部神经炎症反应，从而与神经精神障碍有关。
引言
精神障碍是复杂的精神疾病，由于其慢性且常常进展性的特点，对公共卫生构成了重大挑战，导致功能下降并带来巨大的社会成本[[1], [2], [3]]。最新分析表明，全球精神障碍的负担正在增加，不同人群之间存在显著差异，因此需要加强预防措施并扩大全球范围内的医疗保健服务[[1]]。人们越来越关注遗传和环境因素对精神障碍发展的影响，其中感染性病原体，特别是，被认为是主要致病因素[[4], [5], [6]]。是一种细胞内寄生虫，与许多重要的精神疾病有关，如精神分裂症[7]、双相情感障碍[8]、强迫症[9]和自杀行为[10]。一项全球估计显示，弓形虫病可导致20.4%的精神分裂症病例和27.3%的双相情感障碍病例[5]。尽管有大量证据表明弓形虫病与精神疾病有关，但这些证据大多是间接的，依赖于抗体与临床表现之间的相关性。关键在于，直接在人脑中检测到寄生虫的研究非常少，本研究旨在通过直接检测方法填补这一空白。首次对51例尸检脑样本的眶皮质进行分析的研究未发现 DNA[11]。另外两项研究使用多克隆抗体进行了免疫化学检测[12,13]，但这些方法无法检测到含有缓殖子的组织囊肿，而缓殖子被认为是导致行为改变和精神疾病的因素[11,14]。最后，一项针对97例病例的PCR分析显示，侧脑室前角和后角（包括室管膜和海马体）的PCR阳性率为16.5%，但未进行测序验证[15]。
在本研究中，我们使用聚合酶链反应（PCR）检测了自杀、凶杀及交通事故死亡者脑样本中四个特定区域的 DNA，并结合免疫荧光和针对缓殖子的单克隆抗体进行了免疫组化检测。我们还根据感染状态分析了CD45RO的表达情况，该蛋白是神经炎症的标志物[16,17]。
章节摘录
法医脑样本
脑样本来自金迪奥大学法律医学与法医学研究所“Eje Cafetero”分部（涵盖Armenia、Pereira和Manizales地区），这些样本来自在采样前72小时内因交通事故、自杀或凶杀而死亡的个体。在法医学中，交通事故被定义为涉及至少一辆移动车辆（或运输中的车辆）在公共道路上发生的暴力、非故意事件，导致人员受伤或死亡。
收集的尸检样本
2021年6月至2023年6月期间，共收集了78例病例的脑部和血液样本。排除因凝血而无法使用的样本后，最终有57例的脑样本被纳入研究：29例来自自杀事件，16例来自凶杀事件，12例来自交通事故。地理分布上，28个样本来自Armenia（包括14例自杀、9例凶杀和5例交通事故），24个样本来自Manizales（包括11例自杀）。
讨论
从健康活体或非法医正常死亡者获取脑组织存在重大的伦理和法律障碍。在本研究中，我们使用血清阴性的法医病例作为内部对照组，以确定神经炎症标志物和寄生虫的缺失情况[19]。本研究首次同时通过免疫学和分子生物学方法确认了慢性感染在人类大脑关键区域的存在，这些区域与行为相关。
遵守伦理标准
本研究获得了金迪奥大学健康科学学院研究生物伦理委员会的批准，依据的是2023年3月10日的第006号法案。
关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在撰写本文期间，作者使用了Paperpal工具检查英语语法。使用该工具/服务后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对出版物的内容负全责。
资金来源
本研究未获得公共部门、商业部门或非营利组织的任何特定资助；所有资源均由金迪奥大学提供（100016837）。
Jennifer Nessim-Salazar：概念构思、数据整理、数据分析、资金申请、研究设计、方法论制定、资源协调、验证、初稿撰写、审稿与编辑。Steven Barahona-Giraldo：概念构思、数据整理、数据分析、研究设计、方法论制定、可视化呈现、初稿撰写、审稿与编辑。Laura M. García-Gomez：数据分析、研究设计、可视化呈现、初稿撰写。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
我们感谢Louis Weiss博士慷慨捐赠的抗-BAG1抗体。同时感谢Karol Isaza和Santiago Guerrero在免疫荧光检测方面的贡献，以及Jessica Palacio在细胞培养中进行的BAG1分析工作。此外，我们衷心感谢同意参与研究的逝者家属，并对他们失去亲人的遭遇表示深切慰问。
