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昏昏欲睡的寄生虫用糖伪装自己

2019-04-10 09:56:17 • 来源：

人们早就知道引起昏睡病的病原体通过交换它们的表面蛋白来逃避免疫系统。但现在德国癌症研究中心(DKFZ)的科学家已经发现了一种逃避免疫系统的额外寄生虫策略：他们将防御系统与糖混淆。外壳蛋白上的糖链阻止保护性抗体的结合，从而增加单细胞病原体的致病性质。

昏昏欲睡的寄生虫用糖伪装自己

非洲锥虫是导致昏睡病的病原体，因其逃脱身体免疫防御的能力而臭名昭着。数十年来，已经知道阻止它们被免疫细胞完全破坏的技巧。单细胞寄生虫被致密的相同蛋白质层覆盖，即所谓的可变表面糖蛋白(VSG)。抗体针对这些蛋白质，结果很大程度上消除了寄生虫。然而，偶尔，个体病原体会完全改变其表面蛋白质。要做到这一点，他们只需切换到另一个VSG基因 - 他们有大约1000个可用。

“这就像穿上一件新外套，”德国癌症研究中心(DKFZ)的免疫学家Nina Papavasiliou说。以这种方式掩蔽的锥虫不再被抗体识别。它们迅速繁殖，免疫系统最初控制的感染再次猛烈爆发。

“我们几十年来一直认为只有新VSG的修饰氨基酸构件才能对逃避免疫系统的病原体负责，”同样在DKFZ的Erec Stebbins说。“但现在我们发现糖分子也发挥作用，使身体的免疫系统更难以应对寄生虫。”

斯特宾斯和他的团队现在已经使用X射线结构分析检查了各种VSG。在其中一个分子VSG3中，研究人员在面向免疫系统的“外部”发现了糖分子的结合位点。来自苏格兰邓迪大学的Michael Ferguson进一步分析发现，这些结合位点实际上含有大量不同的糖。

为了确定糖链是否对寄生虫的增殖或免疫防御的成功产生影响，Papavasiliou周围的科学家创造了锥虫，其VSG3缺乏糖结合位点。虽然感染了正常锥虫的小鼠很快就会死于感染，但是这些动物在感染“无糖”锥虫后仍能存活，并且能够在几天后完全消除其血液中的病原体。

用无糖，灭活的锥虫接种疫苗，小鼠产生了保护性免疫反应。然而，具有正常VSG的病原体的传播不会引发任何疫苗接种保护。研究人员不仅在VSG3上发现了糖的结合位点，而且还在许多其他VSG中发现了糖的结合位点。

“与VSG偶联的糖链不会使免疫系统完全瘫痪。但它们显然阻碍了它。除了转换到新的VSG之外，不同的糖链是另一种策略，寄生虫使其免疫系统变得困难消除病原体，“Papavasiliou解释说。

研究人员还不能确切地说出糖是如何阻碍免疫系统的。“它们可能部分覆盖了抗体的结合位点，”Stebbins推测并指出改变的糖分子也会影响癌细胞的免疫防御：“糖分子是免疫系统非常重要的识别结构。这适用于防御微生物以及肿瘤的免疫防御。“

引起非洲昏睡病的病原体布氏锥虫(Trypanosoma brucei)主要发生在西非和中非。采采蝇传播的病原体攻击中枢神经系统并导致严重的神经系统疾病。没有治疗，感染可能导致死亡。报告病例的数量持续下降，在1999年至2015年期间下降了90%，从28,000例下降到2,800例患者

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