瘧疾寄生蟲能夠感知其宿主的卡路里攝入量
盡管瘧疾仍然每分鐘殺死一個孩子,但絕大多數感染者仍然存活,每年大約有2億新感染。一項新的研究表明,負責瘧疾的傳染因子 - 瘧原蟲寄生蟲能夠感知并積極適應宿主的營養(yǎng)狀況。使用瘧疾感染的小鼠模型,由里斯本Instituto de Medicina Molecular(IMM Lisboa)的Maria M. Mota領導的科學家發(fā)現,攝入30%卡路里的老鼠的寄生蟲負荷顯著降低。
瘧原蟲寄生蟲每48小時在紅細胞內繁殖。自然界的研究首次揭示了寄生蟲的復制率取決于宿主攝入的卡路里。這可能最終決定了瘧疾感染的結果:生存還是死亡。
“這一發(fā)現改變了我們對該領域瘧疾感染動態(tài)的理解,并且可能與全球增加超重與體重不足人群(包括瘧疾流行地區(qū))的驚人趨勢高度相關”,Maria M. Mota說。
初步調查結果令人驚訝。“幾個月來,我對這些寄生蟲的適應速度感到震驚,”該研究的第一作者Liliana Mancio-Silva說。“那真是太讓人激動了。”
有兩種可能性來解釋令人驚訝的觀察結果:當寄生蟲改變?yōu)閿z入較低卡路里的寄主時,寄生蟲正在積極適應,或者由于一些關鍵營養(yǎng)素缺失而難以復制。
“這是證明瘧疾寄生蟲通過轉錄和發(fā)育變化感知并適應宿主代謝環(huán)境的最好例子之一,”賓夕法尼亞州立大學生物化學和分子生物學教授,該論文的作者Manuel Llina說。“準確發(fā)現這種情況可能會導致新的治療干預策略,以顯著減少寄生蟲負擔。”
研究人員在感染不同的瘧原蟲寄生蟲之前控制了小鼠的食物攝入量并研究了它們的反應。他們發(fā)現缺少一種名為KIN的酶的寄生蟲對營養(yǎng)物質可用性的降低反應受損,并以相同的速度復制,無論小鼠可用的食物如何。
這些結果意味著KIN可作為營養(yǎng)傳感器和寄生蟲對營養(yǎng)變化作出反應能力的主要調節(jié)因子,并且瘧疾寄生蟲可以積極適應。
來自Wellcome Trust Sanger研究所的研究合作者Oliver Billker博士說:“這是第一次有人看到寄生蟲可以積極地限制其生長到環(huán)境中并徹底改變我們對寄生蟲生長的看法。雖然未來的研究仍然需要了解這些研究結果的全部范圍,但它不僅可能對瘧疾有影響,對其他傳染病也有影響。“
在KIN沒有酵母,植物和哺乳動物之間共享的其他營養(yǎng)傳感器分子的許多預期特征的背景下,數據也令人驚訝。因此,這些發(fā)現只是冰山一角。寄生蟲適應宿主營養(yǎng)狀態(tài)的未來研究將調查KIN如何被控制以及它的合作伙伴是什么。
更好地理解這個系統(tǒng)可能有助于研究人員設計策略,使寄生蟲減慢其復制速度,使其更容易控制。
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