瘧疾寄生蟲能夠感知其宿主的卡路里攝入量
盡管瘧疾仍然每分鐘殺死一個(gè)孩子,但絕大多數(shù)感染者仍然存活,每年大約有2億新感染。一項(xiàng)新的研究表明,負(fù)責(zé)瘧疾的傳染因子 - 瘧原蟲寄生蟲能夠感知并積極適應(yīng)宿主的營養(yǎng)狀況。使用瘧疾感染的小鼠模型,由里斯本Instituto de Medicina Molecular(IMM Lisboa)的Maria M. Mota領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),攝入30%卡路里的老鼠的寄生蟲負(fù)荷顯著降低。
瘧原蟲寄生蟲每48小時(shí)在紅細(xì)胞內(nèi)繁殖。自然界的研究首次揭示了寄生蟲的復(fù)制率取決于宿主攝入的卡路里。這可能最終決定了瘧疾感染的結(jié)果:生存還是死亡。
“這一發(fā)現(xiàn)改變了我們對該領(lǐng)域瘧疾感染動(dòng)態(tài)的理解,并且可能與全球增加超重與體重不足人群(包括瘧疾流行地區(qū))的驚人趨勢高度相關(guān)”,Maria M. Mota說。
初步調(diào)查結(jié)果令人驚訝。“幾個(gè)月來,我對這些寄生蟲的適應(yīng)速度感到震驚,”該研究的第一作者Liliana Mancio-Silva說。“那真是太讓人激動(dòng)了。”
有兩種可能性來解釋令人驚訝的觀察結(jié)果:當(dāng)寄生蟲改變?yōu)閿z入較低卡路里的寄主時(shí),寄生蟲正在積極適應(yīng),或者由于一些關(guān)鍵營養(yǎng)素缺失而難以復(fù)制。
“這是證明瘧疾寄生蟲通過轉(zhuǎn)錄和發(fā)育變化感知并適應(yīng)宿主代謝環(huán)境的最好例子之一,”賓夕法尼亞州立大學(xué)生物化學(xué)和分子生物學(xué)教授,該論文的作者M(jìn)anuel Llina說。“準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)這種情況可能會導(dǎo)致新的治療干預(yù)策略,以顯著減少寄生蟲負(fù)擔(dān)。”
研究人員在感染不同的瘧原蟲寄生蟲之前控制了小鼠的食物攝入量并研究了它們的反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)缺少一種名為KIN的酶的寄生蟲對營養(yǎng)物質(zhì)可用性的降低反應(yīng)受損,并以相同的速度復(fù)制,無論小鼠可用的食物如何。
這些結(jié)果意味著KIN可作為營養(yǎng)傳感器和寄生蟲對營養(yǎng)變化作出反應(yīng)能力的主要調(diào)節(jié)因子,并且瘧疾寄生蟲可以積極適應(yīng)。
來自Wellcome Trust Sanger研究所的研究合作者Oliver Billker博士說:“這是第一次有人看到寄生蟲可以積極地限制其生長到環(huán)境中并徹底改變我們對寄生蟲生長的看法。雖然未來的研究仍然需要了解這些研究結(jié)果的全部范圍,但它不僅可能對瘧疾有影響,對其他傳染病也有影響。“
在KIN沒有酵母,植物和哺乳動(dòng)物之間共享的其他營養(yǎng)傳感器分子的許多預(yù)期特征的背景下,數(shù)據(jù)也令人驚訝。因此,這些發(fā)現(xiàn)只是冰山一角。寄生蟲適應(yīng)宿主營養(yǎng)狀態(tài)的未來研究將調(diào)查KIN如何被控制以及它的合作伙伴是什么。
更好地理解這個(gè)系統(tǒng)可能有助于研究人員設(shè)計(jì)策略,使寄生蟲減慢其復(fù)制速度,使其更容易控制。
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