新的研究可能为治愈全球寄生虫铺平道路

- 编辑:大众自然网 -

新的研究可能为治愈全球寄生虫铺平道路

克莱姆森大学(Clemson University)的科学家们在寻找治愈一种臭名昭著的寄生虫的过程中又向前迈进了一步。这种寄生虫已经感染了4000多万美国人,是全球感染人数的好几倍。

一项由理学院的Zhicheng Dou领导的新发表的研究提供了证据,表明阻断刚地弓形虫的血红素生产可能是一种有效的治疗策略,以控制这种常见的、有时是致命的感染。他们的工作集中在寄生虫产生血红素的代谢途径上。血红素是一种关键的分子,它自然地存在于几乎所有的生物体中,并允许血液将氧气输送到我们的全身。

窦的合作研究已经发表在《公共科学图书馆·病原体》杂志上。这项研究名为“弓形虫需要其植物状的血红素生物合成途径来感染”。

“弓形虫是一种真核病原体,这意味着它与人类细胞有着相似的代谢途径,”生物科学系助理教授窦说。例如,在这篇论文中,我们研究了寄生虫体内的血红素代谢。在我们自己的细胞中,我们有非常相似的产生血红素的途径。”

但是在弓形虫中,窦的研究发现血红素代谢具有一些植物的特征。

“这很有趣,”窦说,他是克莱姆森真核病原体创新中心(EPIC)的一名教员。“这种寄生虫的内部有一个类似植物的细胞器。血红素代谢的一部分被包裹在这个细胞器内。寄生虫有一些植物基因和一些动物基因。我们称弓形虫为‘杂种’。”

弓形虫是一种非常常见的寄生虫,它可以潜伏在感染者的一生中。但对一些人来说,它远非无害。

窦说:“大多数人都不知道自己被感染了。”“大多数人不会感到任何症状,因为他们的免疫系统足够强大,可以抵抗感染。寄生虫可以藏在人体内。但如果免疫系统受损,寄生虫可以被重新激活。”

例如,这种寄生虫对癌症患者和接受器官移植的患者构成威胁,因为他们在治疗过程中服用了免疫抑制药物。在孕妇中,寄生虫可以影响发育中的胎儿。

在确定寄生虫中血红素生物合成途径的植物样部分后,窦的研究集中在使用除草剂抑制血红素代谢的可能性上,否认寄生虫是一种必需的营养物质。在这个概念验证的研究中,发现了一类除草剂起作用。

窦说:“我们在同一种类中发现了几种除草剂,可以抑制寄生虫的生长。”

这项研究从一种市场上可买到的不够有效的除草剂开始。然后窦叫同事修改原来的除草剂。

“我在同一个研究真核病原体的中心工作,但我所受的训练与他的非常不同,”化学系副教授、EPIC的教员丹尼尔·怀特黑德(Daniel Whitehead)说。“我的小组是一个合成有机化学小组。我们的专长是制造分子的能力。我认为他的研究揭示了一种可能对治疗弓形虫感染有用的药物靶点。”

窦的研究揭示了怀特黑德所谓的“分子支架”,可以围绕它构建出更有效的衍生物。窦说,结果令人鼓舞。

窦说:“他可以在他的实验室生成新分子,我们可以在我的实验室测试新分子,我们将一起工作。”“修改,测试,修改,测试。”

怀特海德说,这项研究突出了EPIC的目的。

怀特海德说:“如果我们把各自的专长结合起来,我们就能完成任何一方都无法单独完成的事情。”“如果没有专业知识的融合,这些类型的机会可能会被错过。”