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      引起瘧疾的寄生蟲操縱肝細(xì)胞存活
      
			
      
				2019-04-18 15:09:51
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      當(dāng)引起瘧疾的瘧原蟲寄生蟲首先進(jìn)入人體血液中時，被感染的蚊子叮咬注射，它不會立即瞄準(zhǔn)紅細(xì)胞。相反，它尋求在肝臟內(nèi)避難，并迅速繁殖，在48小時內(nèi)復(fù)制自己多達(dá)30,000次。在數(shù)量上建設(shè)強(qiáng)度后，寄生蟲離開肝臟和釋放到血液中，侵入紅血球細(xì)胞并引發(fā)毀滅性病害。
      

      引起瘧疾的寄生蟲操縱肝細(xì)胞存活
      

      抗擊瘧疾的斗爭通常集中于幫助人們躲避受感染的蚊子，或者在襲擊紅細(xì)胞后制定殺死寄生蟲的策略。但杜克大學(xué)的一個研究小組希望采取不同的策略 - 破壞寄生蟲，同時潛伏在肝臟內(nèi)部。
      

      在一項(xiàng)新的研究中，研究小組表明，瘧原蟲寄生蟲誘使肝細(xì)胞抽出一種叫做水通道蛋白-3的蛋白質(zhì)，然后自己偷取蛋白質(zhì)。研究人員在PLOS病原體中報道，使用抑制劑禁用水通道蛋白-3可以減少寄生蟲在肝臟內(nèi)復(fù)制的能力。
      

      “這種寄生蟲找到了一種操縱宿主肝細(xì)胞的方法，使其有利于這種復(fù)制事件，”杜克大學(xué)化學(xué)助理教授Emily Derbyshire說。“這表明我們可能會開發(fā)藥物來試圖靶向宿主以預(yù)防瘧疾。”
      

      到達(dá)肝臟后，瘧原蟲進(jìn)入肝細(xì)胞，偷取一點(diǎn)細(xì)胞膜，在細(xì)胞內(nèi)形成一個小袋。這個被稱為液泡的小袋提供了一個安全的港口，而寄生蟲生長和分裂，沿途從宿主細(xì)胞中偷取營養(yǎng)物質(zhì)和蛋白質(zhì)。
      

      “肝臟階段是一個檢查點(diǎn)，一個瓶頸，它從幾十個寄生蟲到成千上萬的寄生蟲，從肝臟釋放到血液中，在那里被放大成數(shù)千億的寄生蟲，”Peter Agre說，約翰斯·霍普金斯瘧疾研究所所長，未參與該研究。
      

      “如果我們能夠在最小的篝火中熄滅森林大火，這將是一個潛在的治療突破，”Agre說，他因發(fā)現(xiàn)水通道蛋白而獲得2003年諾貝爾化學(xué)獎。
      

      但是，在實(shí)驗(yàn)室中研究肝臟階段是非常困難的。為了感染肝細(xì)胞，研究人員必須首先從感染蚊子的唾液腺中分離出瘧原蟲，而瘧原蟲只存在少量。
      

      Duke的分子遺傳學(xué)和微生物學(xué)系的研究生Dora Posfai花了三個小時的時間在顯微鏡下解剖受感染的蚊子，用一根小針切開唾液腺并提取隱藏在里面的寄生蟲。
      

      在用寄生蟲感染人肝細(xì)胞后，杜克醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)教授Posfai和Sandeep Dave使用RNA測序來梳理人類基因組中的所有20,000個基因，尋找在感染的肝細(xì)胞中開啟的基因。 。
      

      研究小組決定調(diào)查一種蛋白質(zhì)的作用，他們發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)的數(shù)量更多，稱為水通道蛋白-3(AQP-3)，這是一種跨越細(xì)胞膜的通道蛋白，在將水和營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方面起著關(guān)鍵作用。 。
      

      肝細(xì)胞通常不產(chǎn)生AQP-3，而是依賴其他類型的水通道蛋白進(jìn)行水運(yùn)。但在感染瘧原蟲后，肝細(xì)胞開始成群生產(chǎn)蛋白質(zhì)。
      

      研究小組使用熒光成像技術(shù)跟蹤所有新的AQP-3蛋白質(zhì)的去向，然后直接進(jìn)入所有快速復(fù)制的瘧原蟲細(xì)胞周圍的液泡膜。
      

      “這是我們第一次看到人類蛋白質(zhì)的上調(diào)，然后被販運(yùn)到液泡膜只是為了幫助寄生蟲，”德比郡說。
      

      當(dāng)Posfai將肝細(xì)胞暴露于一種名為auphen的AQP-3抑制劑時，她阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)通過水通道蛋白形成的端口，她發(fā)現(xiàn)寄生蟲數(shù)量大幅減少。
      

      “這是一個很好的原理驗(yàn)證，你可以開發(fā)小分子來對抗肝臟中的瘧原蟲，現(xiàn)在可以開展專門針對這種蛋白質(zhì)抑制劑的運(yùn)動，”德比郡說。
      

      除非瘧原蟲寄生蟲在肝臟中繁殖，不僅可以在癥狀出現(xiàn)之前幫助治療瘧疾，而且還可以通過靶向宿主細(xì)胞中的蛋白質(zhì)而不是快速進(jìn)化的寄生蟲來幫助開發(fā)耐藥菌株。
      

      “我們確實(shí)有用于治療血液中瘧疾的藥物，但我們沒有用于治療肝臟的良藥，”Agre說。“了解像AQP-3這樣的新的重要目標(biāo)可能會導(dǎo)致新藥的發(fā)現(xiàn)。”
      
			

			
        
      
			
      
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