克莱姆森大学的一个研究小组希望保护人类和其他哺乳动物免受非洲昏睡病的衰弱甚至致命影响。科学学院遗传学和生物化学系的克莱姆森教授詹姆斯·莫里斯说，研究这种疾病的原因是至关重要的，因为尽管已经研究了采采蝇传播非洲昏睡病100多年，潜在的寄生虫的成功在很大程度上仍然是一个谜。“有关寄生虫如何在苍蝇中生长和发育，然后传播给人类和其他哺乳动物的问题有很多问题，”克里姆森真核病原体创新中心的莫里斯说。

最近在美国微生物学会的mSphere网站上发表了一篇题为“葡萄糖信号对于在多形性非洲锥虫分化期间营养适应的重要”的论文。它侧重于“告诉”寄生虫 - 非洲锥虫(布氏锥虫) - 的生物线索，以改变从宿主到宿主的生命周期阶段。

“发生的关键事情之一是，当寄生虫漂浮在(哺乳动物)血液中时，它会感知它的邻居并说'哦，我们中有很多人'，并且变成了一种不同的形式，准备去如果苍蝇碰巧咬那个人的话就成了一只苍蝇，“莫里斯说。“那种在飞行中为生命做好准备的形式并没有增长 - 它不是一种成长形式 - 它真的坐在那里，等待被苍蝇占领。然而，一旦它进入苍蝇，它就会开始再次增长。它变成了一种可以生活在苍蝇中的形态，那就是昆虫阶段的形式，或者是无规形式。“

该团队努力解开寄生虫知道何时生长和何时不生长的机制。

莫里斯说：“什么是神秘的，仍然是一个谜，寄生虫真的知道它在哪里。” “事实证明，如果你采取生活在飞行中并将其注入哺乳动物的形式，它会立即被哺乳动物的免疫系统杀死。因此，寄生虫真的必须在识别其环境方面做得非常好。”

正如该研究的名称所示，该团队专注于糖或葡萄糖，作为寄生虫改变方式的可能线索。

“我们一直怀疑糖是原因，但很难证明，”莫里斯说，所以研究小组研究了寄生虫以某种方式监测环境中葡萄糖的可能性。

“我们觉得，如果寄生虫正在监测糖，知道什么时候它已经变成了苍蝇，那会不会很有趣，因为当有大量的糖时，寄生虫会认为'我是哺乳动物'，而且当没有糖，寄生虫认为'哦，我在苍蝇'，“莫里斯说。“我们发现，如果你摄取寄生虫并几乎完全去除葡萄糖，它们仍然活着，这是：A，非常令人惊讶，因为它们非常依赖糖;但是B，它们也很快变成了可以生活在苍蝇中。“

这一发现开启了治疗的可能性，可以化解人类可能致命的非洲昏睡病的爆发。

“这是了解这条路径的第一步，并试图将寄生虫与药物混淆，”莫里斯说，“所以，当他们在你的血液中时，也许你可以给他们一种药物让他们想'哦，没有葡萄糖周围，我应该成为昆虫阶段，“他们将被杀死。”

最近成为布法罗大学博士后研究员之前，莫里斯实验室的博士生Yijian Qiu是该论文的第一作者。邱的研究重点是生物 - 环境的相互作用和不同生物之间的相互作用。

“这就是为什么我找到我的博士项目，关于T. brucei如何与其环境进行如此迷人的沟通，”邱说。“我认为结果中最激动人心的部分是我们发现葡萄糖是大多数生物体最常见的能量来源，它实际上可以成为细胞发育的信号，或者是致死寄生虫不同阶段的增殖抑制剂。在解决寄生虫领域长期争论的过程中发现了这一点：环境葡萄糖是否在T. brucei从哺乳动物寄主到昆虫载体的过程中发挥作用。

虽然最近没有人类在人类中爆发非洲昏睡病，但莫里斯表示，科学家继续释放这种疾病的秘密非常重要。

“目前，我说每年这个星球上的疾病确实不到1万例，但在我们的一生中肯定存在流行病的水平，所以它来来去去，”他说。

在人类和动物中，非洲昏睡病需要发烧，头痛，关节疼痛和瘙痒。寄生虫最终会进入大脑，导致行为改变，混乱和协调不良。它也可以扰乱睡眠周期，因此它的名字。没有治疗，昏睡病通常是致命的。

但是，虽然目前人类的疾病数量尚未达到流行水平，但其他哺乳动物的情况却并非如此。

莫里斯说：“问题实际上是在动物中它是不受控制的，它对撒哈拉以南非洲的农业和追求产生了真正的灾难性影响。”

莫里斯已经研究了26年来有关非洲昏睡病的谜团，他说许多问题仍未得到解决。

“我们希望利用这种新的理解，”莫里斯说。“接下来的问题是，寄生虫如何测量葡萄糖，它是如何知道葡萄糖消失的?有几种可能性 - 可能超过一对 - 但我们认为发生的一件事是寄生虫有受体在它表面的某个地方，可以评估那里有什么样的糖，有点样品并且说好，那里有糖或没有糖。而且现在所有这些都缺失了。

“我认为我们有基因工具来理解所有这些是如何联系起来的，”他补充道，“所以我认为这是下一个重要的步骤。”

除了Morris和Qiu之外，作者还有Jillian Milanes，Jessica Jones，Rooksana Noorai和Vijay Shankar，他们在研究和撰写论文期间都与Clemson有关。Morris认为Noorai和Shankar在Clemson的基因组学和计算生物学实验室的工作，没有它，“我们不会有深入的洞察力。”