将细胞变成 "僵尸":科学家发现了弓形虫感染30%人类的秘密

将细胞变成"僵尸":科学家发现了弓形虫感染30%人类的秘密为了对抗感染,免疫细胞在体内的各种作用受到了非常严格的监管。弓形虫如何感染如此多的人和动物物种并迅速传播,长期以来一直是科学家的一个谜。斯德哥尔摩大学Wenner-Gren研究所分子生物科学系的研究员ArnetenHoeve说:"我们现在发现了一种蛋白质,寄生虫用它来重新编程免疫系统。"根据该研究,寄生虫将蛋白质注入免疫细胞的细胞核,改变细胞的身份。免疫细胞被寄生虫欺骗,认为它们是一种不同的细胞。这改变了免疫细胞的基因表达和行为。弓形虫导致本不应该在体内移动的受感染细胞迅速移动,使寄生虫传播到不同的器官。被弓形虫寄生虫感染的多个免疫细胞(红色)。细胞的表面被染成绿色,细胞核为蓝色。资料来源:AntonioBarragan弓形虫被描述为将免疫细胞转化为特洛伊木马或游荡的"僵尸",传播寄生虫。最近发表的研究为这一现象提供了一个分子解释,并证明了该寄生虫在传播过程中的针对性比以前认为的要强很多。"令人惊讶的是,寄生虫以如此巧妙的方式成功地劫持了免疫细胞的身份。我们相信,这些发现可以解释为什么弓形虫在感染人类和动物时在体内的传播如此高效,"领导这项研究的安东尼奥-巴拉甘教授说,这项研究是与法国和美国的研究人员合作进行的。有关寄生虫弓形虫和弓形虫病的信息弓形虫病可能是全球人类中最常见的寄生虫感染。弓形虫也感染许多动物物种(人畜共患病),包括我们的宠物。世界卫生组织估计,世界上至少有30%的人类是这种寄生虫的携带者。研究表明,15-20%的瑞典人口携带这种寄生虫(绝大多数人都不知道)。其他几个欧洲国家的发病率更高。猫科动物(不仅仅是家猫),在弓形虫的生命周期中有一个特殊的位置:只有在它们的肠道中才会发生有性繁殖。在其他宿主中,例如人类、狗或鸟类,繁殖是通过寄生虫的分裂进行的。弓形虫通过食物和与猫的接触传播。在自然界中,寄生虫优先从啮齿动物传播到猫,再传播到啮齿动物,如此循环。寄生虫在啮齿动物的大脑中"沉睡",当猫吃了老鼠后,它们在猫的肠道中繁殖并通过粪便排出。寄生虫最终出现在植被中,当啮齿动物吃了植被就会被感染。人类通过食用肉类或通过接触猫,特别是猫的粪便而被感染。这种寄生虫会导致弓形虫病。当一个人第一次被感染时,会出现类似流感的轻微症状,可能类似感冒或流感。在第一次感染阶段之后,寄生虫在大脑中过渡到"睡眠"阶段,并开始慢性无声感染,可能持续几十年或终身。慢性感染通常不会引起健康人的症状。然而,弓形虫可以在免疫系统较弱的人(HIV、器官移植受体、化疗后)中引起威胁生命的脑部感染(脑炎),并在怀孕期间对胎儿造成危险。眼睛感染可能发生在其他健康人身上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335405.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1335405.htm

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科学家发现不寻常的寄生虫菌种令海獭死亡 对人类也有潜在健康威胁

科学家发现不寻常的寄生虫菌种令海獭死亡对人类也有潜在健康威胁图为海獭在太平洋中游泳。一种致命的、新发现的寄生虫弓形虫菌株正威胁着海獭,以及潜在的其他物种。资料来源:LairdHenkel,CDFW发表在《海洋科学前沿》杂志上的初步研究结果指出,弓形虫病在海獭中广泛存在,而且可能是致命的。这种不寻常的疾病菌株似乎毒性特别强,能够迅速导致健康的成年海獭死亡。这种罕见的弓形虫菌株以前没有在加利福尼亚海岸被发现过,所以很可能是最近才出现的。科学家们担心,如果它污染了环境和海洋食物链,可能会对公众健康构成威胁。目前,还没有关于人类感染该寄生虫的报告。"由于这种寄生虫可以感染人类和其他动物,我们希望其他人了解我们的发现,如果他们遇到这种情况,迅速识别,并采取预防措施,防止感染,"加州鱼类和野生动物部的通讯作者梅丽莎-米勒说。"我们鼓励其他人,如果他们观察到海獭或其他海洋野生动物的系统性脂肪沉积发炎,要采取额外的预防措施。"一种常见的寄生虫,一种罕见的结果弓形虫是一种常见的寄生虫,由野生猫和家猫寄生,并在其粪便中脱落。虽然健康的人类很少出现症状,但弓形虫病可以导致流产和神经系统疾病。海獭特别容易感染弓形虫,因为它们生活在海岸线附近,可能会接触到雨水径流中的寄生虫卵,而且它们吃的是海洋无脊椎动物,又是寄生虫集中的物种。本研究中描述的四只海獭是在2020年至2022年间死亡的。它们的身体脂肪组织都有严重的炎症,严重的脂肪炎在患有弓形虫病的海獭中是一个非常不寻常的发现。这种致命类型的弓形虫在加州沿海地区的出现令人担忧,主要有两个原因。研究报告的共同作者、加州大学戴维斯分校兽医学院的DevinnSinnott说:"首先,因为对一个受威胁物种的潜在种群健康影响,其次,因为这种寄生虫也可能影响其他易受弓形虫感染的动物的健康。"组织的显微镜检查证实弓形虫是所有四只水獭的死因。除了大脑之外,每个身体都观察到大量的寄生虫,而大脑通常是患有致命性弓形虫病的海獭的主要器官之一。DNA测试在所有四个案例中都发现了一种叫做COUG的罕见的弓形虫。这一品种于1995年在附近的人类爆发后的监测中首次在加拿大美洲狮身上发现,但对爆发负责的弓形虫菌株从未被报告。在海獭身上发现COUG对于这一受威胁物种的健康和恢复来说是令人担忧的。加州大学戴维斯分校兽医学院的高级作者KarenShapiro说:"COUG基因型以前从未在海獭身上描述过,也没有在加利福尼亚沿海环境的任何地方或任何其他水生哺乳动物或鸟类身上描述过。"受到威胁的海獭所有四只海獭都是在沿海地区降雨量大的时期死亡并搁浅的,这意味着它们可能已经通过风暴径流接触到弓形虫卵。尽管其中三只水獭是在彼此附近搁浅的,但目前还不清楚它们是否都是在同一地点被感染的。这种不寻常的菌株可能如何影响人类或其他动物也是未知的。米勒说:"我研究海獭的弓形虫感染已有25年,我从未见过如此严重的病变或高寄生虫数量。我们报告我们的初步发现是为了提醒其他人注意这种令人担忧的情况。由于弓形虫可以感染任何温血动物,它也有可能在共享同一环境或食物资源的动物和人类中引起疾病,包括生吃或未煮熟的贻贝、蛤蜊、牡蛎和螃蟹。"随着监测的加强,COUG菌株可能会在其他动物身上被发现。"我们仍然有很多东西需要学习,"辛诺特说。"需要进行更大规模的研究,以了解COUG弓形虫菌株感染对海獭种群的潜在影响,它在地理上是如何分散的,它是如何被引入海洋的,以及其他什么动物可能受到影响。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351491.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1351491.htm

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弓形虫特洛伊木马一般的技巧是让人类免疫系统对其失灵的关键

弓形虫特洛伊木马一般的技巧是让人类免疫系统对其失灵的关键弓形虫是一种阴险的寄生虫,它可以通过被感染的食物、土壤或粪便传播。虽然它基本上可以感染任何温血动物,但它对猫有一种特殊的亲和力,因为猫的肠道是它唯一可以舒适地进行性繁殖的地方。为了帮助它回到它最喜欢的爱巢,这种寄生虫可以感染老鼠的大脑,从而在猫的晚餐中完成船舶。这种宿主行为的改变甚至可能在人类身上发生。最近的研究发现,弓形虫感染是"一个一致的、积极的活动预测因素",它甚至对人类宿主更具吸引力。由于有如此广泛的宿主动物,弓形虫是一种令人难以置信的成功的寄生虫。对科学家来说,这就引出了一个问题:它是如何很好地避开免疫系统的,甚至可以进入宿主的大脑,而大脑通常受到血脑屏障的保护。在新的研究中,斯德哥尔摩的研究人员发现了一个狡猾的机制,这似乎是它背后的原因。巨噬细胞是一种免疫细胞,可以吞噬不应该存在的外来细胞,包括微生物、癌细胞,理论上还有像弓形虫这样的寄生虫。一旦发现病原体,巨噬细胞通常会留在组织中清除病原体,而其他免疫细胞如树突状细胞则在身体周围移动以集结部队。研究小组发现,弓形虫通过向巨噬细胞注射一种名为GRA28的蛋白质来改变它们,这影响了巨噬细胞的基因表达,使其看起来更像一个树突状细胞。它们也开始像树突状细胞一样行动,放弃它们在受感染组织中的吞噬者岗位,不仅如此,弓形虫比巨噬细胞通常能够做到的更快地在身体周围迁移。该研究的主要作者AntonioBarragan教授说:"令人惊讶的是,寄生虫以如此巧妙的方式成功地劫持了免疫细胞的身份。我们相信,这些发现可以解释为什么弓形虫在感染人类和动物时在体内的传播如此高效"。虽然弓形虫通常是无害的,但它可以引起一种危险的,甚至可能是致命的疾病,称为弓形虫病。而由于30至50%的人类人口可能会接触到它或被感染,所以值得更好地了解它。该研究发表在《细胞宿主与微生物》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331471.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1331471.htm

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科学家在2亿年前的粪便化石中发现古代寄生虫

科学家在2亿年前的粪便化石中发现古代寄生虫在泰国猜也奔府NongYakong村采集的铜绿岩。图片来源:Nonsrirach等人,CC-BY4.0寄生虫是生态系统中常见的重要组成部分,但由于化石记录较少,很难对古代寄生虫进行研究。寄生虫通常栖息在宿主的软组织中,而这些软组织很少保存为化石。不过,也有在粪便化石(桡骨化石)中发现寄生虫痕迹的情况。在这项研究中,Nonsrirach及其同事描述了在泰国怀欣拉特地层的一块晚三叠世桡足石(距今已有2亿多年的历史)中发现寄生虫的证据。这块桡足石呈圆柱形,长度超过7厘米。根据它的形状和内容物,研究人员认为它很可能是由某些种类的植龙目产生的,植龙目是类似鳄鱼的食肉动物,在这个化石地点也有发现。对桡龙石薄片的显微分析发现了六个小的圆形有机结构,长度在50-150微米之间。其中一个椭圆形的厚壳结构被确认为寄生线虫的虫卵,其他的似乎是其他虫卵或身份不明的原生动物囊肿。这是亚洲三叠纪晚期陆生脊椎动物宿主体内寄生虫的首次记录,也是对明显受到多种寄生虫感染的古代动物生活的罕见一瞥。这一发现也增加了中生代动物桡骨内保存的线虫卵的已知实例。因此,这些发现是对科学认识远古寄生虫分布和生态学的重大贡献。作者补充说:"桡足石是一个重要的古生物宝库,其中包含多种未被发现的化石,拓展了我们对古代生态系统和食物链的认识"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376413.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1376413.htm

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科学家发现现有疟疾诊断过程存在"令人担忧"的缺陷

科学家发现现有疟疾诊断过程存在"令人担忧"的缺陷这项研究最近发表在《寄生虫学趋势》(TrendsinParasitology)杂志上。研究人员创建了一个感染动态数学模型,以确定以往计算机模型中的血液采样偏差和错误推断导致了大量的高估。论文通讯作者、农业与生命科学学院生态学与进化生物学助理教授梅根-格雷斯查尔(MeganGreischar)说:"无法准确测量这些比率令人担忧。"弗吉尼亚理工大学数学副教授LaurenChilds是该论文的共同作者,他介绍说:"我们曾经有一个非常简单的模型来推断乘法率,但这个模型行不通,所以现在我们知道我们需要更强大的模型。她说,这项研究解释了精确测量繁殖率的问题是如何产生的。"一些候选疟疾疫苗是在寄生虫在血液中复制的生命周期阶段发挥作用的,因此了解寄生虫的繁殖率是评估疫苗疗效的关键。受感染的蚊子通过血餐将疟原虫传给人类宿主。寄生虫首先在肝细胞中繁殖,然后进入红细胞。在那里,寄生虫在红细胞内同步复制,并迸发到血液中,杀死红细胞。然后,子寄生虫继续下一个循环,侵入新的红细胞。这种循环大约每48小时重复一次。在测量繁殖率时,临床医生会从受感染的病人身上采集血液样本,并计算观察到的寄生虫数量。时间选择很重要,因为从红细胞中迸发出来的幼小寄生虫处于生命周期的早期,很容易被发现。但随着年龄的增长,在生命周期的后期,寄生虫会变得粘稠,附着在血管壁上,无法循环。由于这种循环会不断重复,采样的时间就决定了血液中能观察到的数量是多是少。在可观察到寄生虫数量较少的周期后期采集样本,与在幼寄生虫数量较多的周期早期采集样本相比,取样偏差会增加。以前用于估算寄生虫繁殖率的模型试图通过推断寄生虫群生命周期后期可能存在的寄生虫数量来纠正这种取样偏差,因为这时无法直接观察到寄生虫。这项研究表明,这些方法不足以确定寄生虫的实际繁殖速度。之前发表的研究测量了一种人类疟原虫(恶性疟原虫)在人工培养的一个48小时复制周期内产生的最大后代数量。格雷斯查尔说:"它们最多只能繁殖32倍,这已经相当大了,这意味着单个寄生虫最多能产生32个子代寄生虫,中位数约为15到18个。"利用数学模型,结合疟疾感染者的现代和历史数据,研究人员能够确定,以前的寄生虫数量模型所做的推断导致寄生虫繁殖率比可能的繁殖率高出几个数量级。"我们看到了千倍的增长,"格雷斯查尔说。"这意味着寄生虫从一个红细胞中反复制造出超过1000个寄生虫,这不符合我们对这些寄生虫生物学的理解。"现在,Greischar和Childs已经发现了问题所在,接下来的工作可能包括开发推断寄生虫种群隐藏部分的技术,以便准确计算它们的繁殖率。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378079.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1378079.htm

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科学家正尝试将水熊虫蛋白植入人类细胞

科学家正尝试将水熊虫蛋白植入人类细胞怀俄明大学的研究人员领导的一项新研究发现,在人体细胞中表达关键的水熊虫蛋白会减缓新陈代谢,这为了解这些难以被杀死的无脊椎动物如何在最极端的条件下生存提供了重要的启示。研究小组重点研究了一种名为CAHSD的特殊蛋白质,众所周知,这种蛋白质可以防止极端干燥(脱水)。通过各种方法,研究人员展示了CAHSD在受到压力时如何转变成凝胶状,从而保护分子并防止干燥。研究人员在发表的论文中写道:"这项研究深入揭示了水熊虫以及其他潜在的耐干燥生物是如何利用生物分子凝结在干燥环境中存活下来的。除了应激耐受性,我们的研究结果还提供了一条途径,可以围绕诱导细胞甚至整个生物体的生物稳态来开发技术,从而延缓衰老并增强储存和稳定性。"迟发型生物已经证明,它们可以在酷热和严寒的环境中生存,可以在对人类致命的高辐射环境中生存,也可以在长期缺水的环境中生存--水通常是生命的必需品。它们甚至可以在太空中生存。先前的研究揭示了水熊虫历经数亿年积累起来的令人印象深刻的生存技巧。从根本上说,在CAHSD的帮助下,它们非常善于减缓生命进程,而这对人类细胞也可能有用。怀俄明大学的分子生物学家西尔维娅-桑切斯-马丁内斯说:"令人惊讶的是,当我们将这些蛋白质引入人体细胞时,它们会凝胶化,减缓新陈代谢,就像在水熊虫体内一样。当把含有这些蛋白质的人类细胞置于生物静止状态时,它们会变得更能抵抗压力,从而把水熊虫的一些能力赋予人类细胞。"在未来的某一天,我们也许能找到方法,将这种惊人的水熊虫复原力传递给我们自己的细胞和组织,从而有可能减缓生物衰老,并有助于在低温条件下安全储存细胞的治疗,例如器官移植。要利用这种能力的转移,还需要大量的进一步研究,目前已经在进行一些研究,探讨水熊虫蛋白能否稳定用于治疗遗传疾病的重要血液制品。早期迹象表明,在多个领域,包括当环境压力存在时,这种蛋白质会被智能地激活,而当环境压力不存在时,这种蛋白质又会失活。怀俄明大学分子生物学家托马斯-布斯比(ThomasBoothby)说:"当压力得到缓解时,水熊虫凝胶就会溶解,人体细胞就会恢复正常的新陈代谢。"这项研究发表在《蛋白质科学》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425628.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1425628.htm

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抗击疟疾的进展:科学家研发出遏制疟原虫蔓延的新药物

抗击疟疾的进展:科学家研发出遏制疟原虫蔓延的新药物人类感染的疟疾寄生虫恶性疟原虫(绿色)被描述为从人类红血球(红色)中爆发出来。八个性成熟的寄生虫(绿色)从人体细胞(红色)中出现,其复制的DNA显示为蓝色。资料来源:此图片由SabrinaYahiya博士和JakeBaum教授提供。因此,开发新的抗疟疾药物是一个紧迫的问题。一个关键的目标是阻止寄生虫从人类向蚊子的传播,这取决于其生命周期的性阶段。鲍姆实验室与英国伦敦帝国学院的研究人员合作,先前发现了一类属于磺胺类的新型高效抗疟化合物。这些化合物仅在寄生虫处于其生命周期的特定性阶段时才会杀死它,迅速阻止它首先感染蚊子,因此可以防止任何后续的人类感染。在新的《疾病模型与机制》一文中,鲍姆及其同事确切地探讨了这些化合物是如何工作的,这是在开发这些化合物以在病人身上进行测试之前的一个重要步骤。这项工作的主要作者SabrinaYahiya博士评论说:"如果我们希望达到在全世界范围内消除疟疾的目标,针对寄生虫从人到蚊子再到人的传播是至关重要的。如果只治疗一个有症状的病人,你就解决了他们的症状,却忽略了疟疾的传播问题。然而,通过限制传播,就可以从根本上遏制疟疾在人群中的传播。"该团队首先在实验室中培养感染了疟疾寄生虫的人类红血球,然后操纵寄生虫进入它们的性成熟阶段。然后,科学家们用一种磺胺化合物处理这些寄生虫,以找出哪些寄生虫的蛋白质被传输阻断化合物锁定。为此,科学家们应用了"点击化学",一种赢得了2022年诺贝尔化学奖的方法,在磺胺化合物上附加一个化学标签。"然后这个标签将标记与它们接触的任何寄生虫蛋白质。这项技术确定了一种名为Pfs16的寄生虫蛋白与药物形成最强的结合。有趣的是,Pfs16对疟疾寄生虫的性转换非常重要。该小组随后进行了更多的实验,以确认磺胺类药物与Pfs16结合,而且重要的是阻断其功能。然后,科学家们希望确定寄生虫的有性阶段中被磺胺类药物锁定的确切点。疟疾寄生虫在人类血液中变成雄性或雌性形式后可以传播给蚊子,一旦进入蚊子的肠道,就会发展到一个更成熟的性阶段。这些成熟的雄性和雌性寄生虫类似于人类的卵子和精子,然后融合以实现有性繁殖。新繁殖的寄生虫经过进一步的成熟,然后由蚊子转移,感染更多的人。通常发生在蚊子肠道中的性成熟过程可以在实验室中被人工激活,总共大约只需要10-25分钟时间。作者发现,如果在性成熟过程的前6分钟内向寄生虫施用磺胺化合物,就能特异性地针对雄性寄生虫,并独特地抑制其性成熟,这也是寄生虫蛋白靶点Pfs16在阻止雄性寄生虫成熟方面发挥重要作用的时间。通过确定该化合物的靶点和活性窗口,这项工作提供了对寄生虫生命周期阶段的更精确的理解,在这一阶段该类磺胺类药物是有效的。它还强调了这些化合物通过靶向重要的寄生虫蛋白Pfs16,快速阻断性成熟的独特能力,并进而阻断了疟疾寄生虫的传播。总的来说,Baum及其同事已经确定了这一类新的抗疟药物是如何阻断寄生虫达到性成熟的,从而阻断它们通过蚊子叮咬从人到人的传播。这是开发有效的新药以减少全世界大量新的疟疾病例的重要一步。一旦得到彻底开发和测试,这些化合物可以与现有的治疗症状的疗法一起给疟疾患者使用,以防止寄生虫传播给更多的人。鲍姆教授介绍说:"这类磺胺类药物具有强大的阻断寄生虫性成熟的独特能力,几乎是立竿见影的,这使得向蚊子直接投放化合物成为非常有吸引力的替代管理策略。这种令人兴奋的替代策略可以通过在蚊帐或糖饵上涂抹这些化合物来实现。"更多的研究正在进行中,以探索和完善这类磺胺类药物的活性,用于人类或直接用于蚊子,但尽管如此,这项研究扩大了可用于抗击疟疾的策略的范围。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352351.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1352351.htm

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