來(lái)自國(guó)家科學(xué)研究所(INRS)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)就利什曼原蟲(chóng)寄生蟲(chóng)感染免疫系統(tǒng)細(xì)胞的毒力策略取得了科學(xué)突破。這種微生物是利什曼病的原因，利什曼病是一種慢性寄生蟲(chóng)病，影響全世界超過(guò)1200萬(wàn)人。

已知利什曼原蟲(chóng)寄生蟲(chóng)通過(guò)破壞巨噬細(xì)胞防御系統(tǒng)來(lái)征服它的宿主 - 人或動(dòng)物，巨噬細(xì)胞是一種活躍在體內(nèi)前線免疫反應(yīng)中的白細(xì)胞。然而，利什曼原蟲(chóng)毒力策略的機(jī)制尚不清楚。

INRS教授Albert Descoteaux及其團(tuán)隊(duì)與麥吉爾大學(xué)，蒙特利爾大學(xué)和東北大學(xué)的研究人員合作，發(fā)現(xiàn)利什曼原蟲(chóng)利用已存在于巨噬細(xì)胞中的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來(lái)傳播其毒力因子。該團(tuán)隊(duì)研究的結(jié)果發(fā)表在PLOS Pathogens期刊上。

“就像有一列火車在不同的細(xì)胞內(nèi)隔室中行進(jìn)，寄生蟲(chóng)會(huì)在感染細(xì)胞內(nèi)傳遞其毒力因子，”該研究的主要作者德戈特教授說(shuō)。“我們的研究揭示了感染的發(fā)病機(jī)制。”

說(shuō)明

利什曼原蟲(chóng)通過(guò)感染的白蛉沙蠅的叮咬傳播到哺乳動(dòng)物宿主。寄生蟲(chóng)在其表面有兩個(gè)關(guān)鍵分子，可以感染宿主細(xì)胞的內(nèi)部：GP63金屬蛋白酶和脂磷酸聚糖(LPG)。這些被稱為毒力因子。

在感染巨噬細(xì)胞后，利什曼原蟲(chóng)進(jìn)入寄生蟲(chóng)液泡，在毒力因子的幫助下劫持它。這種液泡可以作為一種抵抗宿主細(xì)胞免疫防御的“保護(hù)泡沫”。利什曼原蟲(chóng)在宿主細(xì)胞中形成一個(gè)可以復(fù)制的區(qū)域。

研究人員希望了解寄生蟲(chóng)分子如何到達(dá)感染細(xì)胞內(nèi)的靶標(biāo)以及它們采用的機(jī)制。

“大多數(shù)研究小組都在研究毒力因子的影響，但直到現(xiàn)在還沒(méi)有人了解利什曼原蟲(chóng)是如何將毒力因子從液泡轉(zhuǎn)移到受感染細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的。這就是我們剛剛對(duì)我們的工作所表現(xiàn)出來(lái)的，”該研究表示第一作者，Guillermo Arango Duque，最近獲得了博士學(xué)位。由德戈圖教授監(jiān)督的病毒學(xué)和免疫學(xué)。

“我們發(fā)現(xiàn)，利什曼原蟲(chóng)與巨噬細(xì)胞的膜融合機(jī)器合作，將毒力因子從液泡中輸出，”他補(bǔ)充道。

相互連接的細(xì)胞室

由于寄生蟲(chóng)成功地將其毒力因子(GP63和LPG分子)轉(zhuǎn)移到液泡膜的另一側(cè)，因此有必要確定受感染的宿主細(xì)胞的其他區(qū)域是否含有這些因子。

研究人員觀察到，大多數(shù)毒力因子都存在于一個(gè)叫做內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的隔室中。該隔室占據(jù)宿主細(xì)胞中的最大空間并與所有其他細(xì)胞內(nèi)隔室連接。他們得出結(jié)論，這促進(jìn)了細(xì)胞內(nèi)毒力因子的傳播。

然后，他們使用最新的遺傳技術(shù)來(lái)鑒定在感染的宿主細(xì)胞中傳播利什曼原蟲(chóng)毒力因子所需的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸所涉及的分子。研究小組發(fā)現(xiàn)，通過(guò)降低兩種宿主細(xì)胞分子sec22b和syntaxin-5的表達(dá)，它們負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)ER中的細(xì)胞內(nèi)交通 - 它們可以阻止毒力因子在受感染細(xì)胞中的傳播并干擾它們的作用。

“要完全了解利什曼原蟲(chóng)復(fù)制的區(qū)域與受感染宿主細(xì)胞的其他區(qū)室連接的原因是向前邁出的重要一步，”德戈特教授說(shuō)。“這種途徑也可以被其他細(xì)胞內(nèi)微生物利用，例如結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)，或?qū)е峦宋檐娙瞬“Y的嗜肺軍團(tuán)菌(Legionella pneumophila)。”

下一步將是通過(guò)長(zhǎng)期操縱或阻斷這種途徑，在多大程度上發(fā)現(xiàn)，研究人員可以干擾寄生蟲(chóng)復(fù)制而不會(huì)顯著改變細(xì)胞的功能。