細菌性腦膜炎是病原細菌感染引起的包括腦膜、蛛網膜和軟腦膜在內的炎癥反應，具有較高的發病率和死亡率，即使在治愈后，也可能伴隨腦癱、智力遲鈍以及癲癇等神經性后遺癥，已成為全球性的公共衛生問題之一。深入研究細菌性腦膜炎病原細菌的致病機制，進而尋找針對病原細菌感染的有效治療和防控方法，一直是微生物學領域的研究熱點。
血腦屏障能保護中樞神經系統，避免血液中的有害物質或細菌進入大腦。而細菌性腦膜炎病原細菌卻能夠穿越血腦屏障，入侵大腦，進而引發炎癥，該穿越機制的分子機理一直未被闡明。南開大學研究團隊針對這一關鍵問題，經過多年攻關，發現主要細菌性腦膜炎病原細菌——肺炎鏈球菌、B族鏈球菌、新生兒腦膜炎大腸桿菌，通過劫持鐵轉運蛋白受體（TfR）的胞內運輸，穿越血腦屏障。
王磊解釋，這3種細菌在進入血腦屏障主要構成細胞（人腦微血管內皮細胞）后，駐留在胞內囊泡中，并激活囊泡膜上的Toll樣受體（TLR）。被激活的TLR募集多個效應蛋白到細菌所在囊泡，形成蛋白復合體，再將細菌所在囊泡和TfR所在囊泡拴系在一起，從而引發囊泡融合。TfR所在囊泡的跨細胞運輸是人腦微血管內皮細胞中極少數活躍的穿越血腦屏障的運輸途徑，因此病原細菌就通過劫持TfR所在囊泡的胞內運輸穿越血腦屏障。
王磊表示，研究結果提示了主要細菌性腦膜炎病原細菌利用共同機制穿越血腦屏障。這一機制的發現為開發防治細菌性腦膜炎的廣譜藥物提供了理論基礎和潛在靶點，同時也為遞送藥物穿越血腦屏障提供了新思路。
