研究发现弓形虫能在大脑休眠以躲过免疫系统

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最近,一些研究人员指出,弓形虫可以睡眠,但在神经元(脑细胞)和肌肉细胞中找不到,它们释放的蛋白质可以关闭细胞提醒免疫系统的能力。利用WEHI先进的基因组学设施和动态成像中心的专业知识和技术,研究人员可以实时观察寄生虫。

研究发现弓形虫能在大脑休眠以躲过免疫系统-第1张图片-IT新视野

这一发现使人们更好地了解弓形虫如何隐藏在大脑中,以及是什么触发了弓形虫的重新激活并导致疾病。它可以为治疗慢性弓形虫感染患者的新药靶点铺平道路。

这项研究由西蒙娜·塞奇奥娃博士、博士生乌什玛·鲁帕雷尔、副教授克里斯·托金和WEHI的同事领导。相关研究报告已发表在《细胞宿主与微生物》上。

生存的“分子斗争”

弓形虫病是一种影响人类和其他哺乳动物的寄生虫感染。它是由食用未煮熟或受污染的肉类和接触受感染的猫粪引起的。

大约五分之一的澳大利亚人感染了弓形虫,一种引起弓形虫病的寄生虫。弓形虫感染可导致胎儿先天性出生缺陷、失明和神经系统疾病。在免疫力低下的成年人中,它可能导致失明甚至死亡。

博士生ushma ruparel说,弓形虫经常睡在宿主动物的大脑中,在那里它们可能重新激活并导致严重疾病。

鲁帕雷尔说:“我们知道,弓形虫寄生虫会产生自己的分子和蛋白质,这些分子和蛋白质被输出到宿主细胞,以保护自己不被免疫系统发现。虽然这在感染的急性和初始阶段已经很清楚,但弓形虫如何在休眠状态下劫持宿主细胞尚不清楚。”,“与我们在基因组学和高级成像方面具有专业知识的同事一起,我们发现寄生虫向宿主细胞输出一种名为STAT1转录抑制因子(IST)的蛋白质,以抑制免疫信号。”

Tonkin副教授指出,ist在限制卤虫的干扰素信号方面起着关键作用。它可以保护宿主细胞免受免疫介导的细胞死亡,这对机体抵抗弓形虫非常重要。

“干扰素是免疫系统的一种灯塔分子。它会发出一个闪光信号,告知免疫系统身体已经感染了一系列疾病,包括弓形虫。干扰素在对抗疾病方面非常重要。然而,狡猾的寄生虫试图在潜伏期关闭这个信号,因为这是它生存的唯一途径。当免疫系统决定从体内清除感染时,寄生虫只想生存。所以这本质上是一场拔河,一场分子斗争,”托金说。

与神经系统疾病的关系

虽然很少有人知道病原体为什么和如何被激活而产生疾病的确切机制,但似乎免疫缺陷者和脑损伤之间存在联系。

Tonkin副教授指出,在过去十年中,弓形虫与神经精神疾病之间的联系是该疾病的另一个奇怪因素。“虽然弓形虫感染与精神分裂症、双相情感障碍和其他神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)有关,但没有因果关系,因为我们不知道因果关系。在慢性感染期间,这种寄生虫在我们大脑中的居住方式以及它关闭我们先天免疫系统的方式生存的系统是非常独特的。虽然这项工作是在实验室里完成的,但它将为我们更深入地理解这些古老的问题奠定基础,也就是说,这些病原体是如何干扰我们的神经通路以及它们的确切作用的。我们的下一步是弄清楚是什么使这些变化成为慢性感染的真正地方病。我们发现了一种特定的寄生蛋白,它似乎有一定的作用,但它似乎不能解释所有的变化,所以我们想探索是否还有其他作用。"

解决严重的健康负担

这些发现已经开始揭示帮助病原体产生潜伏期的分子作用,这可能为更好地理解寄生虫对大脑的影响铺平道路。

Tonkin副教授说潜伏感染是世界上最大的健康负担之一, “艾滋病毒、肝炎、疟疾和肺结核等疾病都是慢性或潜在感染的例子,这些疾病已导致重大疾病、残疾和经济影响。如果我们能够理解是什么原因导致这些潜在感染重新激活和控制其细胞和大脑,我们将开始寻找治疗某些疾病的新方法世界上最贫穷的国家减少了这一负担。"

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