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研究人员发现锥虫寄生虫如何相互沟通

2019-02-01 10:17:46 • 来源：

虽然科学家多年来已经知道非洲锥虫导致昏睡病，但他们仍然不知道这些微小的单细胞生物是如何交流的。乔治亚大学于1月14日在“ 细胞 ”杂志上发表的研究有助于解决这一谜团。UGA的研究人员通过从非洲锥虫的鞭毛中出芽，然后将寄生虫的碎片释放到宿主体内，发现了长丝状细胞 - 看起来像是串状的珠子。这会导致贫血并影响导致人类非洲昏睡病和牛病纳加那的感染结果。

研究人员发现锥虫寄生虫如何相互沟通

UGA研究人员推测，细胞外囊泡，如科学上已知的自由漂浮珠子，被寄生虫用于彼此之间以及与宿主身体的交流。甚至在它们进入囊泡之前，从鞭毛延伸的纳米管有助于单细胞寄生虫相互交谈。由寄生虫引起的严重贫血可能是与宿主红细胞融合的细胞外囊泡的偶然副作用。

据世界卫生组织统计，2013年有6,314例新的非洲昏睡病例。如果不及时治疗致死，这种疾病每年在撒哈拉以南非洲36个国家的数百万人中受到威胁，这些国家的寄生虫采集采采蝇。

研究结果为非洲锥虫如何感染人类提供了另一条线索。它还可能导致改善治疗昏睡病的疗法; 该研究的资深作者，生物化学和分子生物学教授Stephen Hajduk表示，目前用于对抗这种疾病的药物在过去十年中有所改善，但仍包括一种旧的砷药物，可以杀死5%到10%的接受治疗的人。在UGA富兰克林艺术与科学学院。

他说，寄生虫每年通过纳加纳感染和杀死500万至700万头牛，也会造成重大经济损失。

关于锥虫纳米管和细胞外囊泡的研究大约两年前开始作为Hajduk实验室的一个侧面项目。由于该研究的主要作者Tony Szempruch花了更多的时间窥视显微镜，这个微小的，摇摆不定的有机体揭示了它的细胞通讯潜力。

“你在这里看到的是什么，”他说，指着鞭毛，“是你可以得到纳米管的合成，但它会迅速分解成看起来像是浮动聚焦的自由囊泡。”Szempruch 是生物化学和分子生物学系的博士生，他开发了一种在鞭毛膜上出芽的纳米管的三维重建。然后，他能够看到鞭毛，纳米管和细胞外囊泡的关系。

“整个项目的发展源于我们对锥虫如何相互作用的兴趣，”Hajduk说。“传统上，人们并不认为单细胞生物需要相互沟通。但是，它们越来越清晰。“它们实际上能够感知它们在血液中的哺乳动物宿主中的某个水平，然后能够以某种方式对它做出反应。事实证明，很多这样的事情在看这些我们已经确定的细胞外囊泡。“

Hajduk于1978年首次注意到纳米管，当时他是格拉斯哥大学的博士生，他们在1912年的科学出版物中首次被注意到。“就在那时，我们看到很多这些扩展都是从细胞的后端发出的，”他说。“我想每个人都看过它们，直到现在，每个人都忽略了它们。寄生虫世界和锥虫世界 - 已经大大落后了。”

他们的发现 - 纳米管和囊泡是通讯过程的重要组成部分 - 表明细胞外囊泡通过寄生虫之间的毒力因子转移和宿主细胞的无意相互作用而导致非洲锥虫病的复杂性，这对疾病有深远的影响。 ，该研究指出。

Hajduk和Szempruch说，尤其需要对纳米管进行更多的研究。使用这些结构进行非侵入性诊断和靶向治疗用途也引起了极大的兴趣。“整个信号发生的事情，人们对此感到非常兴奋，”Hajduk说，“无论是传染病还是癌症还是特定的治疗方法”，都能治疗昏睡病。“这些囊泡与其他宿主细胞融合的事实为治疗方法提供了一个有趣的目标，”Szempruch说。“也许治疗不会杀死寄生虫，但它会阻止与寄生虫感染有关的严重病理。”

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