新的研究表明疟疾寄生虫如何生长并逃离红细胞

弗朗西斯克里克研究所的两项新研究揭示了疟疾寄生虫如何在宿主的红细胞内生长，并在它准备好扩散到新的宿主细胞时爆发。我们的红血细胞运送氧气和二氧化碳，并从我们的身体器官。该疟原虫是只有少数致病微生物可以感染红细胞之一。在它们入侵后，它会在一个叫做寄生泡的内部隔间内繁殖。最终，液泡和红细胞膜破裂，破坏红细胞并允许新一代寄生虫的释放(称为出口)。这些立即侵入新的红细胞。疟疾的临床症状是由反复的寄生虫生长和出口引起的。

为了在其宿主红细胞内生长，疟疾寄生虫需要彻底改变细胞表面以促进通道的产生，以输入其生长所需的营养素和其他分子。

Mike Blackman在Crick的团队想要了解它是如何做到这一点的。以前的研究表明，其中一种寄生虫蛋白(称为RhopH1)来自“rhoptries” - 这些寄生虫在侵入红细胞时会释放出来。众所周知，RhopH1与另外两种叫做RhopH2和RhopH3的蛋白质紧密结合，但这些蛋白质的作用还不清楚。

为了解RhopH3在寄生虫生命周期中的作用，研究人员对人类疟疾寄生虫恶性疟原虫中的RhopH3进行了遗传修饰，使其不再与其伴侣蛋白相互作用。结果表明，RhopH3对红细胞中新诱导的营养物输入通道的功能至关重要。此外，研究人员发现RhopH3是有效侵入红细胞所必需的，这表明该蛋白具有必不可少的双重作用，将入侵与红细胞内寄生虫存活所必需的通道形成联系起来。

“非常值得注意的是，疟疾寄生虫已经进化出一种利用同一蛋白质家族进入宿主细胞然后进行修饰以帮助其生长的手段，”该作品的第一作者艾玛·谢林说。

另一位主要作者Christiaan van Ooij补充说：“大多数抗疟药物通过预防红细胞中的寄生虫生长起作用，但全世界对所有这些药物的抵抗力越来越强。这里产生的新知识可能有助于全新类别的发展。阻止寄生虫入侵并在红细胞内建立生长的药物。“

在第二项独立研究中，布莱克曼教授的团队与伦敦国王学院的Roland Fleck团队和伦敦伯克贝克学院的Helen Saibil团队合作，了解疟疾寄生虫是如何逃离宿主红细胞的。该小组使用复杂的成像方法来观察疟疾寄生虫接近出口点时感染的红细胞中发生的变化。这表明寄生虫液泡膜在几分钟后破碎成碎片之前首先变得渗漏。在接下来的几分钟内，红细胞的细胞骨架 - 一种为细胞提供机械支持的网状蛋白质网络 - 经历了剧烈的崩溃。

布莱克曼教授说：“我们与Fleck和Saibil团队的合作对这个项目的成功至关重要，因为它汇集了疟疾生物学家，他们在电子显微镜和断层扫描方面拥有高度专业的专业知识。我们发现寄生虫引发了早期的液泡步骤在崩溃之前膜渗漏，然后在出口改变我们考虑出口如何被控制的方式之前的几分钟内红细胞细胞骨架的分解。增加我们对出口的理解可能有助于我们找到预防方法它，将寄生虫捕获在红细胞内并阻止疾病的进展。“

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