弓形蟲寄生蟲操縱腦細(xì)胞生存

WEHI 的研究人員發(fā)現(xiàn)了大腦中休眠的弓形蟲寄生蟲如何操縱它們的宿主細(xì)胞以確保它們自己的生存。

研究人員表明，寄生蟲能夠通過釋放關(guān)閉細(xì)胞提醒免疫系統(tǒng)能力的蛋白質(zhì)，在神經(jīng)元(腦細(xì)胞)和肌肉細(xì)胞內(nèi)休眠且未被發(fā)現(xiàn)。憑借 WEHI 的高級(jí)基因組學(xué)設(shè)施和動(dòng)態(tài)成像中心的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，他們能夠?qū)崟r(shí)可視化寄生蟲。

這一發(fā)現(xiàn)讓人們更好地了解弓形蟲寄生蟲如何隱藏在大腦中，以及是什么觸發(fā)它們重新激活并引起疾病。它可以為治療慢性弓形蟲感染患者的新藥物靶點(diǎn)鋪平道路。

該研究由 Simona Seizova 博士領(lǐng)導(dǎo)。WEHI 的學(xué)生 Ushma Ruparel 女士、Chris Tonkin 副教授及其同事發(fā)表在Cell Host & Microbe雜志上。

生存的“分子之戰(zhàn)”

弓形體病是一種寄生蟲感染，會(huì)影響人類和其他哺乳動(dòng)物。它是由食用未煮熟或受污染的肉類以及接觸受感染的貓糞便引起的。

大約五分之一的澳大利亞人感染了弓形蟲，這種寄生蟲會(huì)導(dǎo)致弓形蟲病。弓形蟲感染可導(dǎo)致未出生兒童的先天性出生缺陷、失明和神經(jīng)功能障礙。對(duì)于免疫功能低下的成年人，它會(huì)導(dǎo)致失明甚至死亡。

博士學(xué)生 Ushma Ruparel 說，弓形蟲寄生蟲經(jīng)常潛伏在宿主動(dòng)物的大腦中，在那里它們可以重新激活以引起嚴(yán)重的疾病。

“我們知道弓形蟲寄生蟲會(huì)制造自己的分子和蛋白質(zhì)，然后將其輸出到宿主細(xì)胞中以保護(hù)自己免受免疫系統(tǒng)的檢測(cè)。雖然這在感染的急性初始階段很容易理解，但弓形蟲如何劫持其宿主細(xì)胞其休眠形式是未知的，”魯帕雷爾女士說。

“與我們?cè)诨蚪M學(xué)和高級(jí)成像方面擁有專業(yè)知識(shí)的同事一起，我們發(fā)現(xiàn)寄生蟲將稱為 STAT1 轉(zhuǎn)錄抑制劑 (IST) 的蛋白質(zhì)輸出到宿主細(xì)胞以抑制免疫信號(hào)。”

Tonkin 副教授說 IST 在限制緩殖子中的干擾素信號(hào)傳導(dǎo)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，以保護(hù)宿主細(xì)胞免受免疫介導(dǎo)的細(xì)胞死亡，這對(duì)于身體對(duì)抗弓形蟲至關(guān)重要。

“干擾素是免疫系統(tǒng)的燈塔分子。它發(fā)出一個(gè)閃爍的信號(hào)，通知免疫系統(tǒng)身體已經(jīng)感染了一系列疾病，包括弓形蟲，”他說。

“干擾素在對(duì)抗疾病方面至關(guān)重要。然而，狡猾的寄生蟲試圖在潛伏期關(guān)閉這種信號(hào)，因?yàn)檫@是它生存的唯一途徑。雖然免疫系統(tǒng)決心從身體中清除感染，寄生蟲的腦子里只有生存。所以，它本質(zhì)上是一場(chǎng)拔河比賽，一場(chǎng)分子大戰(zhàn)。”

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