寻找可怕的寄生虫血吸虫的薄弱环节

寄生虫病血吸虫病是发展中世界最严重的公共卫生祸害之一，影响着数亿人，但只有一种有限的治疗方法可以对抗这种疾病。莫格里奇研究所的研究人员正在通过探测其来源 - 寄生扁虫血吸虫的细胞和发育生物学来寻找潜在的新靶点。

该团队今天发表在eLife杂志上的最新作品揭示了这种血吸虫生命周期的基本阶段。他们描述了几种不同类型的干细胞，这些干细胞控制着寄生虫的复杂生命周期，并且还鉴定了与种系最早发育相关的基因。

“了解这些干细胞如何推动每个生命周期阶段的发展可能最终有助于预防疾病传播，”霍华德休斯医学研究所和莫格里奇研究员，威斯康星大学麦迪逊分校综合生物学教授Phillip Newmark说。

超过2.5亿人(主要是非洲和亚洲)患有血吸虫病。世界卫生组织将其归类为最致命的被忽视的热带病，每年造成约280,000人死亡。患有这种疾病的儿童常常因贫血，营养不良和普遍的学习障碍而受到蹂躏。

药物吡喹酮是治疗的主要形式。该药物在杀灭人类成虫方面非常有效，但在寄生虫的其他生命周期阶段却没有，使人们不断接受再感染。

血吸虫具有复杂的生命周期，当它们从蜗牛转向水到人类时，切换到许多不同的身体计划。这个循环始于受污染的淡水湖泊和池塘，从人类废物中释放的寄生虫卵孵化成微小的生物，其唯一的任务是感染特定类型的蜗牛。

在蜗牛宿主中，寄生虫产生大量的后代称为尾蚴。这些快速游动的叉尾生物被释放到水中，从中钻出人体皮肤并引起感染。

在穿透宿主皮肤后，寄生虫必须迁移到血管中并找到供给肝脏的主要静脉。在这段旅程中，寄生虫重新组织其组织，到达肝脏后，开始发育生殖器官，与配偶配对，并成长为成熟的成年人。

该团队通过由纽马克实验室的莫格里奇博士后研究员Jayhun“Jay”Lee设计的巧妙实验，对感染后的早期阶段进行了深入了解。他通过使尾蚴穿过一部分小鼠皮肤进入另一侧的培养基来模仿培养皿中的感染。这种策略使他能够检查感染后何时以及哪些细胞首先开始分裂。

纽马克说：“我们在科学家生活中并没有那么多啊。“这是其中之一。”

在感染的最初22-36小时期间，他们观察到五种不同的细胞增殖;在蜗牛内部发育期间，这些相同的干细胞被包装到尾蚴中。细胞产生成体干细胞，引发寄生虫发育成成虫。从那里，他们确定了与生殖系统发育相关的干细胞子集。

纽马克说：“我们对此感到非常兴奋，因为它开辟了许多重要的研究方向。”“用于对抗血吸虫的药物在这个感染阶段不起作用。了解感染后这个早期发生的情况是至关重要的，因为这也是寄生虫最易感染的时期。”

李说，接下来的研究步骤将是跟随这五种干细胞继续分化和形成组织。“我们希望将其作为路线图来确定细胞正在做什么，”他说。

纽马克实验室的主要重点是探索涡虫的再生 - 可以从最微小的身体碎片再生的显着的扁虫。他们在2009年开始研究血吸虫，“涡虫”的“邪恶堂兄弟”，并应用了数十年的涡虫生物学来更好地了解他们的寄生亲属。

这是模型生物研究可能有助于为人类健康悲剧提供答案的案例。“这提供了另一个例子，说明好奇心驱动的基础研究如何导致意料之外的结果以及支持此类工作的重要性，”纽马克说。

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