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新方法可能阐明间日疟原虫疟疾寄生虫生命周期的关键阶段

一种新的方法可以阐明一种最常见的疟原虫生命周期的关键阶段。该方法是由日本京都大学综合细胞材料科学研究所(iCeMS)的科学家开发的,并发表在《疟疾杂志》上。

iCeMS干细胞生物学家,研究的一位通讯作者之一长谷川浩一说:“间日疟原虫疟疾寄生虫在感染后长达数年之久都可以在人的肝细胞中保持休眠状态,一旦导致寄生虫被重新激活,就会导致临床复发。”

间日疟原虫负责全世界约750万疟疾病例,其中一半在印度。当前,只有一种许可的药物可以治疗寄生虫生命周期的肝脏阶段,但是它具有许多副作用,不能用于孕妇和婴儿。

肝脏阶段也很难在实验室中研究。例如,科学家努力在培养的肝细胞中重现高感染率。

长谷川和他在日本,印度和瑞士的同事开发了一种成功的系统,用于繁殖成熟的疟原虫,培养人的肝细胞并用间日疟原虫感染这些细胞。尽管它不能解决高感染率的问题,但该系统仍可对寄生虫的肝脏阶段进行新的本地化了解。

我们的研究为检测肝细胞间日间疟原虫感染提供了概念证明,并提供了我们在印度的一个流行地区所知的这种传染性阶段的第一个特征,印度是全世界间日间疟疾负担最重的地方。”

研究人员在印度的一个昆虫馆中繁殖了按蚊(Anopheles stephensi)蚊子。雌性蚊子特别是从印度间日疟原虫感染患者的血液中采食。

两周后,从蚊子的唾液腺中提取了成熟的子孢子(疟疾寄生虫的感染期),并将其添加到培养皿中培养的肝细胞中。

科学家测试了不同类型的培养肝细胞,试图找到会被人体等许多寄生虫感染的细胞。研究人员已经尝试使用肝活检和各种肝癌细胞系的细胞。到目前为止,没有一个导致大的感染。

长谷川和他的同事尝试使用三种类型的干细胞在实验室中转化为肝细胞。值得注意的是,他们从感染了疟疾的患者那里获取了血细胞,将它们哄到多能干细胞中,然后引导它们成为肝细胞。

研究人员想知道这些细胞是否在遗传上更容易感染疟疾。然而,当暴露于寄生子孢子体时,细胞仅被轻度感染。

低感染率意味着肝细胞不能立即用于测试许多不同的抗疟疾化合物。但是研究人员发现这些细胞可以测试一种特定的抗疟疾化合物是否对特定患者的感染有效。这可以改善患者的个体化治疗。

科学家还能够研究寄生虫肝感染的许多方面之一。他们观察到疟疾蛋白质UIS4与人类蛋白质LC3相互作用,从而保护了寄生虫免遭破坏。

这表明他们的方法可用于进一步研究间日疟原虫生命周期的这一重要阶段。

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