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        引起瘧疾的寄生蟲操縱肝細胞存活
        
			
        
				2019-04-18 15:09:51
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        當引起瘧疾的瘧原蟲寄生蟲首先進入人體血液中時，被感染的蚊子叮咬注射，它不會立即瞄準紅細胞。相反，它尋求在肝臟內(nèi)避難，并迅速繁殖，在48小時內(nèi)復制自己多達30,000次。在數(shù)量上建設(shè)強度后，寄生蟲離開肝臟和釋放到血液中，侵入紅血球細胞并引發(fā)毀滅性病害。
        

        引起瘧疾的寄生蟲操縱肝細胞存活
        

        抗擊瘧疾的斗爭通常集中于幫助人們躲避受感染的蚊子，或者在襲擊紅細胞后制定殺死寄生蟲的策略。但杜克大學的一個研究小組希望采取不同的策略 - 破壞寄生蟲，同時潛伏在肝臟內(nèi)部。
        

        在一項新的研究中，研究小組表明，瘧原蟲寄生蟲誘使肝細胞抽出一種叫做水通道蛋白-3的蛋白質(zhì)，然后自己偷取蛋白質(zhì)。研究人員在PLOS病原體中報道，使用抑制劑禁用水通道蛋白-3可以減少寄生蟲在肝臟內(nèi)復制的能力。
        

        “這種寄生蟲找到了一種操縱宿主肝細胞的方法，使其有利于這種復制事件，”杜克大學化學助理教授Emily Derbyshire說。“這表明我們可能會開發(fā)藥物來試圖靶向宿主以預防瘧疾。”
        

        到達肝臟后，瘧原蟲進入肝細胞，偷取一點細胞膜，在細胞內(nèi)形成一個小袋。這個被稱為液泡的小袋提供了一個安全的港口，而寄生蟲生長和分裂，沿途從宿主細胞中偷取營養(yǎng)物質(zhì)和蛋白質(zhì)。
        

        “肝臟階段是一個檢查點，一個瓶頸，它從幾十個寄生蟲到成千上萬的寄生蟲，從肝臟釋放到血液中，在那里被放大成數(shù)千億的寄生蟲，”Peter Agre說，約翰斯·霍普金斯瘧疾研究所所長，未參與該研究。
        

        “如果我們能夠在最小的篝火中熄滅森林大火，這將是一個潛在的治療突破，”Agre說，他因發(fā)現(xiàn)水通道蛋白而獲得2003年諾貝爾化學獎。
        

        但是，在實驗室中研究肝臟階段是非常困難的。為了感染肝細胞，研究人員必須首先從感染蚊子的唾液腺中分離出瘧原蟲，而瘧原蟲只存在少量。
        

        Duke的分子遺傳學和微生物學系的研究生Dora Posfai花了三個小時的時間在顯微鏡下解剖受感染的蚊子，用一根小針切開唾液腺并提取隱藏在里面的寄生蟲。
        

        在用寄生蟲感染人肝細胞后，杜克醫(yī)學院的醫(yī)學教授Posfai和Sandeep Dave使用RNA測序來梳理人類基因組中的所有20,000個基因，尋找在感染的肝細胞中開啟的基因。 。
        

        研究小組決定調(diào)查一種蛋白質(zhì)的作用，他們發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)的數(shù)量更多，稱為水通道蛋白-3(AQP-3)，這是一種跨越細胞膜的通道蛋白，在將水和營養(yǎng)物質(zhì)進出細胞方面起著關(guān)鍵作用。 。
        

        肝細胞通常不產(chǎn)生AQP-3，而是依賴其他類型的水通道蛋白進行水運。但在感染瘧原蟲后，肝細胞開始成群生產(chǎn)蛋白質(zhì)。
        

        研究小組使用熒光成像技術(shù)跟蹤所有新的AQP-3蛋白質(zhì)的去向，然后直接進入所有快速復制的瘧原蟲細胞周圍的液泡膜。
        

        “這是我們第一次看到人類蛋白質(zhì)的上調(diào)，然后被販運到液泡膜只是為了幫助寄生蟲，”德比郡說。
        

        當Posfai將肝細胞暴露于一種名為auphen的AQP-3抑制劑時，她阻止營養(yǎng)物質(zhì)通過水通道蛋白形成的端口，她發(fā)現(xiàn)寄生蟲數(shù)量大幅減少。
        

        “這是一個很好的原理驗證，你可以開發(fā)小分子來對抗肝臟中的瘧原蟲，現(xiàn)在可以開展專門針對這種蛋白質(zhì)抑制劑的運動，”德比郡說。
        

        除非瘧原蟲寄生蟲在肝臟中繁殖，不僅可以在癥狀出現(xiàn)之前幫助治療瘧疾，而且還可以通過靶向宿主細胞中的蛋白質(zhì)而不是快速進化的寄生蟲來幫助開發(fā)耐藥菌株。
        

        “我們確實有用于治療血液中瘧疾的藥物，但我們沒有用于治療肝臟的良藥，”Agre說。“了解像AQP-3這樣的新的重要目標可能會導致新藥的發(fā)現(xiàn)。”
        
			

			
          
        
			
        
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