寄生蜂可能有助于對抗由蚊子傳播的疾病
佐治亞大學(xué)的科學(xué)家正在利用從寄生蜂獲得的經(jīng)驗教訓(xùn),深入了解蚊子傳播的疾病,如瘧疾和寨卡病毒,如何逃避宿主免疫系統(tǒng)的檢測,使其感染其他動物,包括人類。
在最近發(fā)表在PLOS ONE期刊上的一篇論文中,研究人員Kevin Clark和Dennis Phillips是UGA蛋白質(zhì)組學(xué)和質(zhì)譜分析(PAMS)核心設(shè)施的主任,他使用軟件揭示了一種蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò),這些蛋白質(zhì)在一起形成免疫復(fù)合物。蚊子和毛毛蟲。
該復(fù)合物尋找引起疾病的病原體,然后將酶和蛋白質(zhì)募集到病原體表面以破壞它。但是一些致病因子能夠躲避昆蟲的免疫反應(yīng),使它們在宿主體內(nèi)繁殖,并在某些情況下繼續(xù)感染人類。
為了更好地理解這一過程,菲利普斯和克拉克研究了一種原產(chǎn)于澳大利亞的寄生蜂,它將卵子和毛蟲一起沉積在毛蟲中以及抑制免疫系統(tǒng)的病毒。他們表明,來自該病毒的特定蛋白質(zhì)破壞了毛蟲家蠶(Bombyx mori)中通常被稱為家蠶的免疫復(fù)合物的形成。
“了解黃蜂如何利用這種蛋白質(zhì)逃避毛蟲的檢測,將大大提高我們了解其他病原體如何能夠逃避傳播昆蟲如蚊子的免疫系統(tǒng)的能力,”該論文的共同作者凱文克拉克說。來自UGA的食品科學(xué)與技術(shù)系。
昆蟲(如蠶和蚊子)用來保護自己免受致病病毒或寄生蟲侵害的關(guān)鍵過程之一是黑色素形成,這類似于陽光照射導(dǎo)致人的皮膚曬黑時發(fā)生的過程。在昆蟲中,黑色素用于涂覆病原體表面,但直到現(xiàn)在還不知道這是如何發(fā)生的。
“大多數(shù)人甚至不認為昆蟲有免疫系統(tǒng),但它們實際上具有非常復(fù)雜的免疫系統(tǒng),”克拉克說。“黑化只是昆蟲用來對抗病原體的更廣泛成分的一個方面。”
克拉克和菲利普斯不僅表明免疫復(fù)合物含有用于在病原體表面產(chǎn)生黑色素的酶,而且還發(fā)現(xiàn)了一種指示血細胞活化的酶。血細胞,人類白細胞的昆蟲等同物,吞噬入侵的細菌和病毒,并攻擊寄生蟲。此外,研究人員在昆蟲免疫復(fù)合物中發(fā)現(xiàn)了血液凝固蛋白,有助于捕獲病原體。
“昆蟲不希望這些免疫反應(yīng)發(fā)生在身體的任何地方,因為它會殺死它,”克拉克說。“只有在遇到問題時才需要某些免疫反應(yīng)。免疫復(fù)合物中發(fā)現(xiàn)的模式識別受體確保反應(yīng)發(fā)生在需要的地方。”
Clark將他們的工作描述為“基礎(chǔ)研究”,他說,該論文的發(fā)現(xiàn)是解決其他致病病原體如何逃避昆蟲免疫系統(tǒng)并轉(zhuǎn)移到人類身上的關(guān)鍵步驟。
“如果不能很好地了解宿主免疫系統(tǒng)的運作方式,我們就無法完全了解昆蟲如何攜帶疾病,”他說。“我們越了解昆蟲免疫系統(tǒng),我們就越能理解瘧疾,寨卡病毒和其他人類病原體如何避免宿主的免疫系統(tǒng)并轉(zhuǎn)移給我們。”
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