研究:弓形蟲能在大腦休眠以躲過免疫系統

近日,有研究人員指出,弓形蟲能在神經元(腦細胞)和肌肉細胞內休眠和不被發現,它們釋放的蛋白質能夠關閉細胞提醒免疫系統的能力。通過利用WEHI的高級基因組學設施和動態成像中心的專業知識和技術,研究人員得以實時觀察到寄生蟲的情況。

研究:弓形蟲能在大腦休眠以躲過免疫系統

這一發現使人們更好地了解弓形蟲如何隱藏在大腦中以及是什麼觸發了它們重新激活並導致疾病。它可以為治療慢性弓形蟲感染患者的新藥物目標鋪平道路。

這項研究由Simona Seizova博士、博士生Ushma Ruparel、Chris Tonkin副教授及來自WEHI的同行領導,相關研究報告已發表在《Cell Host & Microbe》上。

一場為生存而進行的“分子鬥爭”

弓形蟲病是一種寄生蟲感染,會影響到人類和其他哺乳動物。它是由食用未煮熟或受污染的肉類及接觸受感染的貓糞引起的。

約每五個澳大利亞人中就有一個感染了弓形蟲,即導致弓形蟲病的寄生蟲。弓形蟲感染可導致未出生的孩子出現先天性出生缺陷、失明和神經系統功能紊亂。在免疫力低下的成年人中,它則會導致失明乃至死亡。

博士生Ushma Ruparel稱,弓形蟲經常會在宿主動物的大腦中休眠,它們可能在那裡重新激活並導致嚴重疾病。

“我們知道弓形蟲的寄生蟲會製造自己的分子和蛋白質,它將這些分子和蛋白質輸出到宿主細胞中以保護自己不被免疫系統發現。雖然這在感染的急性、初始階段是很好理解的,但弓形蟲在休眠狀態下如何劫持其宿主細胞是未知的,”Ruparel說道,“跟我們在基因組學和先進成像方面有專長的同事一起,我們發現,寄生蟲向宿主細胞輸出稱為STAT1轉錄抑制器(IST)的蛋白質,以抑制免疫信號。”

Tonkin副教授指出,IST在限制鹵蟲的干擾素信號方面發揮了關鍵作用,它可以保護宿主細胞免受免疫介導的細胞死亡,這對身體對抗弓形蟲至關重要。

“干擾素是免疫系統的信標分子。它會發出一個閃爍的信號,通知免疫系統身體已經感染了一系列的疾病,包括弓形蟲。干擾素在抗擊疾病的過程中至關重要。然而狡猾的寄生蟲試圖在潛伏期關閉這一信號,因為這是它能生存的唯一途徑。當免疫系統決心將感染從身體中清除時,寄生蟲只想着生存。因此,這本質上是一場拉鋸戰,一場分子鬥爭,”Tonkin說道。

跟神經系統疾病的聯繫

雖然對病原體為何及如何被重新激活以產生疾病的確切機制知之甚少,但有免疫缺陷的人跟腦部病變之間似乎存在着關聯。

Tonkin副教授指出,在過去十年裡,弓形蟲跟神經精神疾病的關聯是這種疾病的另一個奇怪的因素。“雖然弓形蟲感染跟精神分裂症、雙相情感障礙和其他神經退行性疾病如阿爾茨海默氏症之間存在關聯,但還沒有因果關係,因為我們不知道因果關係。在慢性感染期間,這種寄生蟲駐紮在我們大腦中的方式以及它關閉我們先天免疫系統以生存的方式是相當獨特的。雖然這項工作都是在實驗室完成的,但它將奠定基礎以使我們更接近了解這些古老的問題,即這些病原體如何干擾我們的神經通路以及它們的確切作用是什麼。我們的下一步(工作)是要弄清楚是什麼讓這些變化真正成為慢性感染的特有現象。我們已經找到了一種特定的寄生蟲蛋白,其似乎有一定的作用,但它似乎並不能說明所有的變化,所以我們想探索是否還有其他的作用。”

應對一個關鍵的健康負擔

這些發現已經開始揭開幫助病原體創造潛伏期的分子角色,這可能為更好地理解寄生蟲對大腦的影響鋪平道路。

Tonkin副教授稱,潛伏性感染是全球最大的健康負擔之一,“艾滋病毒、肝炎、瘧疾和肺結核等疾病都是慢性或潛伏性感染的例子,它們導致了重大疾病、殘疾和經濟影響。如果我們能夠了解是什麼原因導致這些潛伏感染重新激活以及它們對我們的細胞和大腦的控制,我們將走上尋找新的治療方法的道路,為全世界一些最貧困的人減輕這種負擔。”

(0)
上一篇 2021-12-31 10:25
下一篇 2021-12-31 10:25

相关推荐