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利什曼原虫寄生虫感染免疫系统细胞的毒力策略取得了科学突破

来自国家科学研究所(INRS)的一个团队就利什曼原虫寄生虫感染免疫系统细胞的毒力策略取得了科学突破。这种微生物是利什曼病的原因,利什曼病是一种慢性寄生虫病,影响全世界超过1200万人。

利什曼原虫寄生虫感染免疫系统细胞的毒力策略取得了科学突破

已知利什曼原虫寄生虫通过破坏巨噬细胞防御系统来征服它的宿主 - 人或动物,巨噬细胞是一种活跃在体内前线免疫反应中的白细胞。然而,利什曼原虫毒力策略的机制尚不清楚。

INRS教授Albert Descoteaux及其团队与麦吉尔大学,蒙特利尔大学和东北大学的研究人员合作,发现利什曼原虫利用已存在于巨噬细胞中的细胞内转运机制来传播其毒力因子。该团队研究的结果发表在PLOS Pathogens期刊上。

“就像有一列火车在不同的细胞内隔室中行进,寄生虫会在感染细胞内传递其毒力因子,”该研究的主要作者德戈特教授说。“我们的研究揭示了感染的发病机制。”

说明

利什曼原虫通过感染的白蛉沙蝇的叮咬传播到哺乳动物宿主。寄生虫在其表面有两个关键分子,可以感染宿主细胞的内部:GP63金属蛋白酶和脂磷酸聚糖(LPG)。这些被称为毒力因子。

在感染巨噬细胞后,利什曼原虫进入寄生虫液泡,在毒力因子的帮助下劫持它。这种液泡可以作为一种抵抗宿主细胞免疫防御的“保护泡沫”。利什曼原虫在宿主细胞中形成一个可以复制的区域。

研究人员希望了解寄生虫分子如何到达感染细胞内的靶标以及它们采用的机制。

“大多数研究小组都在研究毒力因子的影响,但直到现在还没有人了解利什曼原虫是如何将毒力因子从液泡转移到受感染细胞的细胞质中的。这就是我们刚刚对我们的工作所表现出来的,”该研究表示第一作者,Guillermo Arango Duque,最近获得了博士学位。由德戈图教授监督的病毒学和免疫学。

“我们发现,利什曼原虫与巨噬细胞的膜融合机器合作,将毒力因子从液泡中输出,”他补充道。

相互连接的细胞室

由于寄生虫成功地将其毒力因子(GP63和LPG分子)转移到液泡膜的另一侧,因此有必要确定受感染的宿主细胞的其他区域是否含有这些因子。

研究人员观察到,大多数毒力因子都存在于一个叫做内质网(ER)的隔室中。该隔室占据宿主细胞中的最大空间并与所有其他细胞内隔室连接。他们得出结论,这促进了细胞内毒力因子的传播。

然后,他们使用最新的遗传技术来鉴定在感染的宿主细胞中传播利什曼原虫毒力因子所需的细胞内运输所涉及的分子。研究小组发现,通过降低两种宿主细胞分子sec22b和syntaxin-5的表达,它们负责调节ER中的细胞内交通 - 它们可以阻止毒力因子在受感染细胞中的传播并干扰它们的作用。

“要完全了解利什曼原虫复制的区域与受感染宿主细胞的其他区室连接的原因是向前迈出的重要一步,”德戈特教授说。“这种途径也可以被其他细胞内微生物利用,例如结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis),或导致退伍军人病症的嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)。”

下一步将是通过长期操纵或阻断这种途径,在多大程度上发现,研究人员可以干扰寄生虫复制而不会显着改变细胞的功能。

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