加州大學河濱分校的研究人員發現了這一點。 弓形蟲它是一種廣泛傳播的寄生蟲，估計會感染世界上多達三分之一的人口。這比科學家曾經認為的要復雜得多。該研究發表於 自然交流揭示寄生蟲如何引起疾病 為什麼用現有的治療方法仍然很難根除寄生蟲？
人們最常通過食用未煮熟的肉而感染弓形蟲病。或接觸受污染的土壤或貓糞便。一旦進入體內，寄生蟲就會通過形成非常小的包囊來逃避檢測。在大腦和肌肉組織中尤其如此。
在大多數情況下，感染者不會出現任何明顯的症狀。即便如此，寄生蟲仍會終生留在體內。它們被密封在可能含有數百種寄生蟲的囊腫中。休眠形式 這些可以稍後恢復。尤其是免疫系統較弱的人。這有時會導致涉及大腦或眼睛的嚴重並發症。懷孕期間的感染會帶來額外的風險。這是因為它會給免疫系統不成熟的嬰兒帶來嚴重的健康問題。
囊腫並不像你想像的那麼簡單。
多年來，科學家們假設每個包囊中都含有一種相同類型的寄生蟲，這種寄生蟲在重新甦醒之前一直保持不活躍狀態。使用先進的單細胞分析，加州大學河濱分校團隊發現這種假設是錯誤的。他們的研究表明，每個囊腫都含有多種寄生蟲。每種類型執行不同的生物學功能。
“我們發現包囊不僅是安靜的藏身之處。而且它還是一個包含多種寄生蟲的中心，其目的是生存、傳播或新的刺激，”加州大學河濱分校醫學院生物醫學科學教授、該研究的主要作者艾瑪·威爾遜(Emma Wilson)說。
弓形蟲包囊的結構內部
威爾遜解釋說，囊腫會逐漸發育。當免疫系統對寄生蟲施加壓力時就會出現。每個包囊都被保護壁包圍，裡面充滿了數百種緩慢生長的寄生蟲，稱為緩殖子。儘管囊腫很小，但與其他細胞內病原體相比卻相當大。每個緩殖子的直徑可達 80 微米，長度約為 5 微米。
這些囊腫通常存在於神經細胞中。但它也經常出現在骨骼和心肌中。這個細節尤其重要，因為人類經常因食用含有這些包囊的未煮熟的肉而受到感染。
為什麼囊腫對疾病和治療很重要？
威爾遜認為，囊腫在疾病進展和傳播中發揮著關鍵作用。一旦形成，它們將抵抗所有當前的治療並無限期地保留在體內。它還有助於寄生蟲在宿主之間傳播。
當包囊再次活躍時，緩殖子轉變為快速增殖的速殖子，並在全身移動。這個過程可能導致嚴重的疾病，例如弓形蟲腦炎。視網膜弓形蟲病（神經損傷）或視網膜弓形蟲病（視力喪失）
重新思考弓形蟲的生命週期
“幾十年來，人們對弓形蟲生命週期的理解過於簡單化。它被認為是速殖子階段和緩殖子階段之間的線性過渡，”威爾遜說。 “我們的研究挑戰了這個模型。使用單細胞RNA測序，從體內包囊中分離出寄生蟲。我們發現包囊內有意想不到的複雜性。緩殖子至少有五種不同的亞型。而不是一個統一的群體。雖然所有都被歸類為緩殖子，但它們在功能上有所不同。它有一個特定的亞型，為重新激活和疾病做好了準備。”
克服長期存在的研究障礙
過去研究囊腫一直很困難。他們發展緩慢。它深深嵌入大腦等組織中，並且在標準實驗室培養物中無法有效形成。由於這些挑戰，過去的大多數研究都集中在體外生長的速殖子上。它很大程度上沒有探索包囊中緩殖子的生物學特性。
“我們的工作通過使用密切反映自然感染的小鼠模型克服了這些限制，”威爾遜說。 “因為小鼠是弓形蟲的天然中間宿主，它們的大腦可以藏有數千個包囊。分離這些包囊、酶消化包囊並分析單個寄生蟲，因此我們能夠看到活體組織中發生的慢性感染。”
對以後治療的影響
威爾遜指出，雖然目前的藥物可以控制引起急性疾病的寄生蟲的快速生長形式，但無法消除包囊。
“通過識別囊腫內的不同寄生蟲亞型，我們的研究將確定哪些類型更有可能重新激活並造成損害，”她說。 “這有助於解釋為什麼過去的藥物開發工作一直舉步維艱，並為未來的治療提供了新的、更精確的目標。”
持續的風險和不斷變化的焦點
當懷孕期間首次發生感染時，先天性弓形蟲病仍然是一個嚴重的問題。這是因為它可能會導致胎兒出現嚴重的並發症。雖然過去的免疫有助於保護胎兒，但有些國家並沒有定期篩查。它強調了管理廣泛但通常無症狀感染的挑戰。
儘管弓形體病有多常見？但與其他傳染病相比，它受到的關注要少得多，威爾遜希望這一發現將有助於改變這種狀況。
“我們的工作改變了我們對弓形蟲囊腫的看法，”她說。 “它將包囊重新定義為寄生蟲生命週期的中心控制點。如果我們真的想治愈弓形蟲病，它向我們展示了新的治療目標。包囊是我們需要關注的地方。”
教育和資助詳情
Wilson 與 Arzu Ulu、Sandeep Srivastava、Nala Kachour、Brandon H. Le 和 Michael W. White 一起進行了這項研究。威爾遜和懷特是通訊作者。
該研究由美國國立衛生研究院國家過敏和傳染病研究所資助。這篇文章的標題是“緩殖子亞型是弓形蟲發展的十字路口”。
