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    獸醫學院寄生蟲團隊關于隱孢子蟲營養物質獲取途徑的研究取得新進展

    來源單位及審核人:獸醫學院 易暉編輯:安沛審核發布:李彥華 發布時間:2024-03-27瀏覽次數:485

      近日,我校獸醫學院寄生蟲學教研室許瑞副教授,在Nature Communications發表了題為“Multiple pathways for glucose phosphate transport and utilization support growth of Cryptosporidium parvum”的研究論文,首次解析了隱孢子蟲飼養細胞器具體的分子生物學功能和營養物質—葡萄糖的獲取和代謝機制。同時,領域內知名學者、美國德克薩斯農工大學朱冠教授對該研究成果高度評價,推介文章近期發表在Trends in Parasitology上。

      隱孢子蟲(Cryptosporidium)是重要的腸道寄生性原蟲,常引起人和動物嚴重腹瀉甚至死亡,危害僅次于頭號腹瀉病原輪狀病毒。近年來隨著養殖動物的良種引進和集約化養殖的發展,我國已經暴發了多起隱孢子蟲感染所引起的犢牛腹瀉和死亡。目前,隱孢子蟲病尚無有效的治療藥物;但有研究表明,蟲體代謝途徑相關蛋白有作為藥物靶標的潛力。

      在該研究中,研究人員首次具體的研究了微小隱孢子蟲飼養細胞器(feeder organelle)在蟲體營養物質攝取中的關鍵作用。通過使用CRISPR基因編輯技術、活細胞成像技術,系統性的闡明了該細胞器在隱孢子蟲入侵宿主細胞后的形成過程。此外,通過使用TurboID的鄰近標記技術,發現了大量定位于飼養細胞器的轉運蛋白,揭示了該細胞器介導營養物質轉運的分子生物學證據。

      該研究還發現,微小隱孢子蟲可以直接從宿主細胞中獲取葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸。因為微小隱孢子蟲不含有三羧酸循環和線粒體電子傳遞呼吸鏈,因此蟲體依靠糖酵解產生ATP。微小隱孢子蟲含有2個潛在的葡萄糖轉運蛋白,均定位于飼養細胞器上,參與蟲體從宿主細胞中轉運葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸;并且隱孢子蟲還可以通過消耗蟲體內儲存的糖原產生葡萄糖-6-磷酸,從而略過糖酵解途徑的第一步耗能反應,該結果證實了隱孢子蟲極度依賴宿主細胞的特性。

      美國德克薩斯農工大學獸醫病理生物學系朱冠教授團隊,在其推介文章“Unlocking the mystery of the feeder organelle and versatile energy metabolism in Cryptosporidium parvum”中指出,該研究闡明了隱孢子蟲復雜的能量代謝和寄生手段。并且,該研究結果對寄生蟲的生存策略提出了關鍵性的見解,為隱孢子蟲病的防治開辟了新的途徑。

      獸醫學院許瑞副教授為該文章的第一作者,美國圣路易斯華盛頓大學醫學院L. David Sibley院士為該文章的通訊作者。該研究得到了美國國立衛生研究院(NIH)R01項目的資助。

      相關論文信息:https://www.nature.com/articles/s41467-024-44696-3 

      推介文章信息:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471492224000564?via%3Dihub


    文圖/獸醫學院

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