摘要:研究人员发现,通过蚊子叮咬传播时会导致疟疾的寄生虫如何藏在人体的免疫系统中,有时多年。事实证明,寄生虫恶性疟原虫可以关闭一组钥匙基因,从而使自己“在免疫学上看不见”。...
威尔·康奈尔(Weill Cornell)医学的研究人员发现,通过蚊子叮咬传播时会导致疟疾的寄生虫如何躲藏在人体的免疫系统中,有时有时多年。事实证明寄生虫,恶性疟原虫,可以关闭一组钥匙基因,使自己“在免疫学上看不见”。
“这一发现为为什么疟疾如此难以消除,这提供了另一部分难题,” Weill Cornell医学研究助理Francesca Florini博士说。疟疾每年感染300-50万人,导致全球近60万人死亡。
5月16日在自然微生物学上发表的临床前结果表明,在疟疾是地方性的地区,无症状的成年人可能寄生了无法检测到的寄生虫,蚊子可能会捡起并转移给他们咬伤的下一个人。
该论文高级作者Weill Cornell Medicine的微生物学和免疫学教授Kirk Deitsch博士说:“目前的控制疟疾的运动专注于治疗症状的人,通常是儿童。” “这些发现表明,我们需要考虑可以携带潜在可传播的寄生虫的无症状成年人 - 这意味着消除从任何地理区域中消除疟疾将比预期更为复杂。”
避免消除
一旦在人体内部,寄生虫就会进入红细胞以复制 - 但必须避免提醒免疫系统或被脾脏去除,从而滤除缺陷的血细胞。它的解决方案是逃避这些潜在的危险取决于约60个基因的套件,称为VAR;每个VAR基因都编码可以将自己插入红细胞表面的蛋白质。
当寄生虫打开这些VAR基因之一时,突出的蛋白质会导致红细胞粘附在血管壁上,从而使细胞(及其居民寄生虫)避免跳到脾脏。该策略的唯一问题是,在大约一周内,免疫系统可以产生识别粘合剂蛋白的抗体。为了绕过这种免疫反攻击,寄生虫关闭了该var基因并表达了与其收集的不同,从而避免了检测并延长感染。
Deitsch博士说:“范式是该寄生虫具有严格的,相互排斥的表达机制,这意味着它总是表达一个 - 只有一个var基因。”但是,寄生虫在整个集合中运行后会发生什么呢?重新激活他们以前使用的会引发快速免疫消除。然而,慢性疟疾感染可以持续十年或更长时间。
为了解决这个谜语,Florini博士和研究生Joseph Visone使用了单细胞测序技术来评估单个寄生虫如何管理VAR基因表达。他们发现,虽然许多人一次只能激活一个单个VAR基因,但有些人打开两个或三个,而另一些则根本没有表达任何表达。
关闭,躲藏
表达几个VAR基因的寄生虫可能被捕获在一个和另一个人之间的行为中。 Deitsch博士解释说:“两个基因都在启用时,有一个短暂的阶段,我们恰好正在捕获开关的时刻。”
但是,关闭所有VAR基因的隐秘寄生虫令人惊讶。佛罗里尼博士说:“这种'零状态',其中寄生虫几乎没有或没有var基因表达,就无法使用基于人群的测定法。” “这突出了疟疾如何逃们的免疫系统认可的一个新方面。”
但是,如果没有var基因表达,寄生虫也失去了粘附在血管壁上的能力,那么它们如何避免脾脏的过滤系统? Deitsch博士说:“我们怀疑它们藏在骨髓中或在脾脏中心堆积的非循环红细胞的可扩展口袋中。” “如果红细胞可以坐在那里24小时,那么寄生虫可以完成其生命周期。”
Deitsch博士计划在西非进行实地调查,以找到这些隐藏的解剖水库。找到它们 - 并了解疟疾寄生虫如何利用这种新发现的消除机制 - 可以提供解决慢性疟疾感染问题的新型策略。
这项工作得到了美国国立卫生研究院(AI 52390,AI 99327和F31奖学金奖学金F31AI164897)的支持,瑞士NSF(早期的邮政事间。移动性。