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弓形虫至少可以说是一种神秘的小生物

作者: 武汉新闻网 更新时间: 2019年11月29日 16:49:54 游览量: 200

简述:

弓形虫至少可以说是一种神秘的小生物,因为这种寄生虫除了对免疫系统功能正常的感染者完全有益之外,还与严重

弓形虫至少可以说是一种神秘的小生物,因为这种寄生虫除了对免疫系统功能正常的感染者完全有益之外,还与严重的感染和死亡有关。此外,弓形虫感染与感染动物和人类以及精神分裂症和阿尔茨海默氏病等神经系统疾病的冒险行为有着偶然的联系。令人惊讶的是,这种单细胞寄生虫能够感染所有动物物种的几乎所有细胞类型。多达三分之一的弓形虫感染是通过接触猫屎或被污染的食物和水而发生的。

弓形虫至少可以说是一种神秘的小生物

一旦进入宿主细胞,寄生虫便开始呈指数分裂,此过程需要大量资源。寄生虫从宿主细胞中提取复制所需的大部分营养,包括精氨酸等必需氨基酸。由于精氨酸迅速从宿主细胞中耗竭,研究人员希望了解寄生虫从何处获取更多的氨基酸,以促进其扩展成数百种。

现在,印第安纳大学(IU)医学院的研究人员确定了弓形虫感染后两小时内发生的细胞饥饿应激反应。这项新研究的发现最近发表在PLOS Pathogens上,标题为“ GCN2 eIF2激酶对精氨酸转运的调节对于细胞内寄生虫弓形虫的复制很重要 ”。

IU的药理学和毒理学教授,高级研究研究员比尔·沙利文(Bill Sullivan)博士指出:“在细胞内部生存和生长的病原体面临特殊挑战。” “细胞内的病原体必须在不发出警报的情况下进行复制,但是为了生长,它们需要从宿主身上窃取营养。我们的研究表明,弓形虫仅通过劫持宿主细胞中已经建立的饥饿反应即可获得更多营养。”

在当前的研究中,研究小组使用了多种突变宿主细胞来识别一种称为GCN2的蛋白质,因为寄生虫会消耗宿主细胞的精氨酸供应而被激活。IU博士后研究员莱昂纳多·奥古斯托(Leonardo Augusto)博士绘制了GCN2激活后的一系列事件,使他发现感染弓形虫的宿主细胞在其细胞表面表达更多的称为CAT1的精氨酸转运蛋白。CAT1将更多的精氨酸带入被感染的细胞,因此弓形虫可以继续暴饮暴食。

这组作者写道:“我们的结果表明,当弓形虫耗尽宿主细胞精氨酸时,宿主细胞通过蛋白激酶GCN2(EIF2AK4)使eIF2磷酸化,从而导致ATF4的产生。” “增加的ATF4然后增强阳离子氨基酸转运蛋白CAT1(SLC7A1)的表达,从而导致弓形虫感染细胞中精氨酸的摄取增加。删除宿主GCN2或其下游效应子ATF4和CAT1会降低宿主中的精氨酸水平,从而削弱寄生虫的增殖。”

这些发现表明受感染的宿主细胞可以感觉到其营养物质正在耗尽。宿主细胞无视寄生虫的生长,在不知不觉中增加了精氨酸以弥补损失。对寄生虫生长和复制很重要的蛋白质(如GCN2)的鉴定可能成为治疗细胞内病原体的有希望的新药物靶标。

作者总结说:“我们的发现建立了弓形虫篡夺宿主细胞整合的应激反应,以帮助确保其进行寄生虫复制所需的营养的方法。”

文章链接:http://www.jinguanwh.com//jksh/2053.html

文章标题:弓形虫至少可以说是一种神秘的小生物