眾所周知，病原體是我們身體的大敵,，它們能演化出許多策略來干擾身體的免疫系統(tǒng),。而其中有一些病原體會讓我們談之色變——它們能潛入人體的神經系統(tǒng),，甚至引發(fā)腦部感染,。

現(xiàn)在,，在一項新研究中,，英國,、澳大利亞和新加坡的研究人員利用斑馬魚進行延時成像,，展示了一種罕見的,、真菌性腦膜炎是如何擴散的。他們發(fā)現(xiàn),，這種真菌會從斑馬魚的血管中外滲，擴散至大腦,。

許多病原體會搭載免疫細胞的順風車進入大腦，而另一些則會穿過由細胞緊密連接形成的血腦屏障,，不過這些方式似乎都只是冰山一角。研究顯示,，引發(fā)腦膜炎的新型隱球菌（Cryptococcus neoformans）就有著其它小伎倆，它會阻塞并破壞斑馬魚腦內的微小血管,。

英國謝菲爾德大學（University of Sheffield）傳染病研究員,、資深作家Simon Johnston說：“大腦有著十分精密有效的防御手段,，來抵御微生物入侵,。但我們已經證實,，微生物可以采取一種簡單有效的方法從血液擴散至大腦”,。

腦膜炎（Meningitis ）由大腦與脊髓的細菌或真菌感染引起，是一種會危及生命的疾病,，主要的癥狀是腦膜（meninges,，包裹中樞神經系統(tǒng)的保護膜）的發(fā)炎與腫脹,。如果沒有得到及時的診斷與治療,，腦膜炎患者可能面臨著死亡。而如今,，耐藥性感染已成為全球第三大死因,，日益威脅著人們的健康,，也使得患者的病情變得更加棘手。

真菌性腦膜炎不會直接在人和人之間傳播,，最主要的感染途徑是從環(huán)境中進入人體,。器官移植接受者、艾滋病病人或艾滋病病毒感染者（HIV/AIDS）以及其他免疫功能低下的人最容易感染這種疾病,。

導致腦膜炎的病原體種類繁多,，它們大多發(fā)現(xiàn)于蚊蟲滋生的土壤中。與其它類型的腦膜炎不同,，新型隱球菌引發(fā)的真菌性腦膜炎更加罕見，不能通過疫苗來預防,。該病原體會損傷血管,，但具體機制仍不甚明晰,。

Johnston一直致力于研究新型隱球菌如何操縱人體的免疫細胞，他說：“我們之所以開始這項研究,，是因為觀察到一些腦膜炎患者中有原因不明的血管損傷?！?/span>

研究中，Johnston及其同事以斑馬魚作為研究對象,，它們生長迅速且易于觀察,。研究人員將斑馬魚的血管進行紫色熒光標記，并將新型隱球菌的孢子用黃色熒光表示,，然后他們觀察了新型隱球菌在斑馬魚血管內的活動情況,。

借助高分辨率的、活細胞成像技術,，研究人員對樣本進行了長達數(shù)日的拍攝,，觀察到了倍熒光標記的新型隱球菌通過血液擴散的場景,。

新型隱球菌會在斑馬魚的血管內定植,，阻斷了血液的流動與供給。隨著它們的不斷增殖,，斑馬魚的血管會被逐漸撐大并最終破裂,，而新型隱球菌也會借此機會擴散到斑馬魚的腦組織中,。

新型隱球菌（黃色熒光）從血管（紫色熒光）中迸發(fā)而出,。圖片來源：謝菲爾德大學

即便是單個新型隱球菌也能卡在細小的血管，并進一步生長能阻塞血管的真菌團塊,。而這種結構與腦膜炎患者的尸檢報告顯示的,、存在大腦毛細血管邊的真菌或細菌團塊,，有著驚人的相似,。

在斑馬魚體內,，血管內的真菌團塊不僅會使局部的血壓上升,，當血液回流時,，它也會使臨近的血管壁承受更大的壓力,，使血管更易破裂,。

Johnston說道：“過去的研究都在探討微生物如何破壞血腦屏障或借助免疫細胞，進而進入大腦,。而我們證實,，對于一些微生物而言,，損壞血管或是一種非常有效的感染大腦的方式,。”

此外,，研究中一個關鍵的發(fā)現(xiàn)是,，平均而言,，在新型隱球菌團塊形成2天后,，斑馬魚的血管就會發(fā)生破裂,。這意味著該疾病的治療窗口極短,，醫(yī)生需要趕在損傷形成之前，阻止感染擴散,。

Johnston說道：“使用抗菌藥物可以治愈腦膜炎感染,，但病人在接受治療時往往已經病入膏肓,，腦內已經出現(xiàn)了大量損傷，此時用藥已經回天乏術了,?！?/span>

幸運的是,，在了解真菌性腦膜炎在腦內的傳播方式后,，研究人員有望制定出新的治療方案,，能在利用抗真菌藥物清除感染的同時，控制大腦血管損傷,。

但由于目前還只是在小小的斑馬魚體內完成了成像實驗，因此這些治療方案還處于設想階段,，尚未能付諸實踐。

盡管如此,，Johnston及其同事認為，他們的發(fā)現(xiàn)或與其他類型導致血管損傷的感染密切相關,，但他們也指出,，不同的微生物對血管造成破壞的機理可能大相徑庭。該研究對應的論文發(fā)表在《公共科學圖書館·病原體》（PLOS Pathogens）上,。