利什曼原蟲寄生蟲感染免疫系統(tǒng)細胞的毒力策略取得了科學(xué)突破
來自國家科學(xué)研究所(INRS)的一個團隊就利什曼原蟲寄生蟲感染免疫系統(tǒng)細胞的毒力策略取得了科學(xué)突破。這種微生物是利什曼病的原因,利什曼病是一種慢性寄生蟲病,影響全世界超過1200萬人。
已知利什曼原蟲寄生蟲通過破壞巨噬細胞防御系統(tǒng)來征服它的宿主 - 人或動物,巨噬細胞是一種活躍在體內(nèi)前線免疫反應(yīng)中的白細胞。然而,利什曼原蟲毒力策略的機制尚不清楚。
INRS教授Albert Descoteaux及其團隊與麥吉爾大學(xué),蒙特利爾大學(xué)和東北大學(xué)的研究人員合作,發(fā)現(xiàn)利什曼原蟲利用已存在于巨噬細胞中的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運機制來傳播其毒力因子。該團隊研究的結(jié)果發(fā)表在PLOS Pathogens期刊上。
“就像有一列火車在不同的細胞內(nèi)隔室中行進,寄生蟲會在感染細胞內(nèi)傳遞其毒力因子,”該研究的主要作者德戈特教授說。“我們的研究揭示了感染的發(fā)病機制。”
說明
利什曼原蟲通過感染的白蛉沙蠅的叮咬傳播到哺乳動物宿主。寄生蟲在其表面有兩個關(guān)鍵分子,可以感染宿主細胞的內(nèi)部:GP63金屬蛋白酶和脂磷酸聚糖(LPG)。這些被稱為毒力因子。
在感染巨噬細胞后,利什曼原蟲進入寄生蟲液泡,在毒力因子的幫助下劫持它。這種液泡可以作為一種抵抗宿主細胞免疫防御的“保護泡沫”。利什曼原蟲在宿主細胞中形成一個可以復(fù)制的區(qū)域。
研究人員希望了解寄生蟲分子如何到達感染細胞內(nèi)的靶標(biāo)以及它們采用的機制。
“大多數(shù)研究小組都在研究毒力因子的影響,但直到現(xiàn)在還沒有人了解利什曼原蟲是如何將毒力因子從液泡轉(zhuǎn)移到受感染細胞的細胞質(zhì)中的。這就是我們剛剛對我們的工作所表現(xiàn)出來的,”該研究表示第一作者,Guillermo Arango Duque,最近獲得了博士學(xué)位。由德戈圖教授監(jiān)督的病毒學(xué)和免疫學(xué)。
“我們發(fā)現(xiàn),利什曼原蟲與巨噬細胞的膜融合機器合作,將毒力因子從液泡中輸出,”他補充道。
相互連接的細胞室
由于寄生蟲成功地將其毒力因子(GP63和LPG分子)轉(zhuǎn)移到液泡膜的另一側(cè),因此有必要確定受感染的宿主細胞的其他區(qū)域是否含有這些因子。
研究人員觀察到,大多數(shù)毒力因子都存在于一個叫做內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的隔室中。該隔室占據(jù)宿主細胞中的最大空間并與所有其他細胞內(nèi)隔室連接。他們得出結(jié)論,這促進了細胞內(nèi)毒力因子的傳播。
然后,他們使用最新的遺傳技術(shù)來鑒定在感染的宿主細胞中傳播利什曼原蟲毒力因子所需的細胞內(nèi)運輸所涉及的分子。研究小組發(fā)現(xiàn),通過降低兩種宿主細胞分子sec22b和syntaxin-5的表達,它們負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)ER中的細胞內(nèi)交通 - 它們可以阻止毒力因子在受感染細胞中的傳播并干擾它們的作用。
“要完全了解利什曼原蟲復(fù)制的區(qū)域與受感染宿主細胞的其他區(qū)室連接的原因是向前邁出的重要一步,”德戈特教授說。“這種途徑也可以被其他細胞內(nèi)微生物利用,例如結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis),或?qū)е峦宋檐娙瞬“Y的嗜肺軍團菌(Legionella pneumophila)。”
下一步將是通過長期操縱或阻斷這種途徑,在多大程度上發(fā)現(xiàn),研究人員可以干擾寄生蟲復(fù)制而不會顯著改變細胞的功能。
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