由Maria Manuel Mota领导的一项新研究表明,蛋白质EXP2是疟原虫进入肝细胞所必需的。11月6日发表在科学杂志《Nature Communications》上的这些发现为预防性抗疟疾策略开辟了一条新的途径,因为阻断或减少肝脏感染可以预防这种疾病。
疟原虫是疟疾的病原体,每年仍有2亿多人感染疟原虫,可见疟疾的普遍性。疟原虫在传播后,会传播到肝脏,在那里感染肝脏细胞。目前还不清楚寄生虫是如何侵入肝细胞的,因此,很少有治疗方法可以阻止这一最初的步骤。现在,由Maria Manuel Mota领导的一个研究小组发现,这些寄生虫在侵入肝细胞之前会分泌一种名为EXP2的蛋白质,在宿主细胞膜上形成孔隙。“我们观察到疟原虫在这个被称为孢子体(sporozoites )的阶段,分泌EXP2分子,这种蛋白在肝细胞外膜上形成孔隙,促进寄生虫进入。如果你把肝细胞想象成一个房子,寄生虫就会打破窗户——在本例中是EXP2蛋白——从而触发肝细胞的警报系统”,本问第一作者Jo?o Mello Vieira解释道。
之前,EXP2在血液感染阶段被广泛研究。然而,它在肝脏感染中的作用尚不清楚。这项工作的资深作者Vanessa Zuzarte Luis解释说:“我们观察到缺乏EXP2的孢子体不能侵入肝细胞。但是,如果我们产生这种蛋白质并将其添加到细胞中,缺乏EXP2的寄生虫现在可以正常进入细胞。这就产生了另一个问题:由于EXP2产生的毛孔不够大,寄生虫无法通过,那么,EXP2是如何帮助入侵的呢。
其他病原体,如腺病毒、细菌和另一种寄生虫(克氏锥虫)已经被证明利用这种孔形成蛋白入侵。在这种情况下,分泌的造孔蛋白会在细胞膜上引起损伤,使细胞主动吞噬病原体,因为它正在修复毛孔。“如果我们回到房子的形象,寄生虫会打破窗户,引诱房主出来看看是谁干的,然后从门进去。我们假设疟原虫孢子体也能引起类似的反应。结果,我们通过阻断这一修复过程的关键酶酸性鞘磷脂酶,成功减少了孢子虫对肝细胞的侵袭”,Vanessa Zuzarte Luis补充道。
关于这些结果的重要性,Maria Manuel Mota说:“我们的研究结果暗示了不同病原体的融合进化,进化出了一种共同的策略,即搭便车进入细胞。它也为预防性干预创造了机会。如果我们能够阻断疟原虫的蛋白质或修复过程,我们就能够防止疟原虫感染肝脏,在疟原虫造成任何危害之前预防疟疾。此外,如果我们能够阻断EXP2,我们可能能够在随后的血液阶段阻止寄生虫的发展。”
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