“忍者寄生虫”通过分子模拟逃避免疫反应

(bob游戏医学快报)在封建时代的日本，被称为忍者的狡猾、非正统的雇佣兵因使用伪装、欺骗和潜入敌人的防御工事而臭名昭著。在现代寄生虫的世界里，某些生物——被蒂莫西·吉野教授称为“忍者寄生虫”——在生物和化学意义上使用类似的策略来欺骗宿主的免疫系统。

吉野是威斯康星大学麦迪逊兽医学院的寄生虫学教授，他的研究重点是一种特殊的吸虫，被称为曼氏血吸虫的血吸虫。这种小而细的白色蠕虫可以感染人类，最终导致一种慢性疾病，即肠道血吸虫病。这种疾病影响着全球超过2亿人世界卫生组织认为这是第二大社会经济灾难寄生虫病仅次于疟疾。

血吸虫病是高发地区的一种常见传染病贫困率人们经常在那里从事水上活动。它分布在74个国家，主要分布在亚洲热带地区、南美洲和加勒比地区以及撒哈拉以南非洲地区。虽然这种疾病的死亡率很低，但它会造成损害内部器官以及其他削弱人们力量和活力的复杂因素，从而使这些地区的贫困循环永久化。此外，它还会阻碍儿童的生长和认知发展。

然而，在曼氏链球菌感染人类之前，它必须首先在占据中间宿主的情况下经历几个发展阶段——在这种情况下，蜗牛是吉野研究的重点。在这种寄生虫的卵浸入水中后不久，一个丝蚴(一种早期幼虫)孵化并游泳，直到它找到一只蜗牛来感染。吉野的研究表明，幼虫通过一种叫做分子模仿的忍者战术，偷偷地越过蜗牛的防御。

吉野说:“自然界中模仿的一个经典例子是总督蝶。”“总督蝶对捕食者来说很美味，但帝王蝶对它们来说是有毒的，所以总督蝶已经进化得像君主，作为一种保护自己的方式。但在曼氏链球菌的情况下，它似乎在伪装自己——用化学方法伪装成蜗牛本身的一部分，以避免宿主的免疫系统反应。”

蜗牛的免疫系统由凝集素分子和类似凝集素的蛋白质组成，这些分子可能参与了寄生虫体内某些碳水化合物或糖的识别。这些糖在化学上与糖蛋白有关，糖蛋白在幼虫表面表达或由寄生虫在转化为孢子囊时喷出，这是下一个幼虫阶段。

“证据表明凝集素识别外来碳水化合物并引发免疫反应，”吉野说。“但这些寄生虫中的一些糖也已经自然地存在于蜗牛体内。”

这是吉野研究的关键部分，他研究了两种蜗牛的差异——一种易受曼氏链球菌感染，另一种具有耐药性。易受感染的蜗牛让寄生虫生长，而耐药的蜗牛则在数小时内将其杀死。吉野发现，在寄生虫中发现的碳水化合物在蜗牛中也有，而且在易感菌株中含量更高。所有这些都是分子拟态的有力证据。

吉野说:“如果凝集素确实参与了识别，如果它们识别的这些糖是蜗牛化学图谱的一部分，那么寄生虫可能是在模仿它们，因此避免被识别。”“这提出了一个问题，即宿主和寄生虫可能是如何在某种军备竞赛中共同进化的。”

血吸虫病的循环很难被打破。虽然有一种非常有效的药物，但它不能提供免疫力，而且人们在服用后的一年内可能再次感染。因此，在数年内持续提供足够的药物来消除所有宿主体内的蠕虫可能具有挑战性。此外，新的证据表明，寄生虫正在对这种药物产生耐药性。这就是为什么吉野希望他的工作能带来其他解决方案。

吉野说:“通过操纵与抗性相关的基因表达，也许我们将能够从基因上操纵易受影响的蜗牛，使它们的后代具有抗性。”

另一种选择可能是确定寄生虫中的碳水化合物，这些碳水化合物作为抗性蜗牛凝集素的主要反应物，并诱导它们在易感蜗牛中表达。然而，这两种方法都需要鉴定凝集素和它们识别的特定糖，这对寄生虫抗性很重要蜗牛-吉野继续研究的课题。

吉野在最近几期的《美国国家卫生研究院》杂志上发表了他的研究结果，该研究得到了美国国立卫生研究院的支持寄生虫学实验而且被忽视的热带病．