大脑“关闭开关”新发现:精准杀灭弓形虫

B站影视 欧美电影 2025-10-28 08:05 3

摘要:全球超10亿人脑部潜伏着一种致命寄生虫——刚地弓形虫(Toxoplasma gondii),仅美国就有4000万感染者。这种寄生虫多通过猫粪传播,对免疫功能正常者而言可能无症状,但对癌症患者、艾滋病病毒携带者及孕妇却意味着致命风险:轻则引发流感样症状与脑炎,重

全球超10亿人脑部潜伏着一种致命寄生虫——刚地弓形虫(Toxoplasma gondii),仅美国就有4000万感染者。这种寄生虫多通过猫粪传播,对免疫功能正常者而言可能无症状,但对癌症患者、艾滋病病毒携带者及孕妇却意味着致命风险:轻则引发流感样症状与脑炎,重则导致胎儿发育畸形甚至流产。长期以来,针对弓形虫的治疗因药物靶向性差,常对人体产生严重副作用,只能用于危急病例。

2025年10月,弗吉尼亚-马里兰兽医学院拉杰谢卡尔·加吉(Rajshekhar Gaji)团队在《mSphere》发表的研究,为这一困境带来突破:他们发现弓形虫体内的TgAP2X-7蛋白是其生存的“命门”——关闭该蛋白后,寄生虫入侵细胞的成功率从100%骤降至50%以下,且完全丧失繁殖能力。更关键的是,这种蛋白与人体蛋白无任何相似性,意味着据此开发的药物可实现“精准杀虫不伤人”,为全球弓形虫病防治开辟全新路径。

弓形虫的“生存密码”:从潜伏到致命的关键蛋白

刚地弓形虫的可怕之处,在于其“潜伏-激活”的生存策略。作为一种专性细胞内寄生虫,它在猫体内完成有性生殖,虫卵随粪便排出后,可通过受污染的食物、水或接触感染几乎所有温血动物,包括人类。进入人体后,弓形虫会迅速侵入免疫细胞,形成囊泡潜伏于大脑、肌肉等组织,待人体免疫力下降时重新激活,开启“入侵-复制-破坏细胞”的裂解循环,引发弓形虫病。

加吉团队的研究,正是瞄准了这一循环的核心环节。他们通过基因编辑技术改造弓形虫,使其TgAP2X-7蛋白在植物激素生长素(auxin)作用下可快速降解。实验显示:

1. 入侵能力瓦解:正常弓形虫对人类包皮细胞的入侵成功率接近100%,而缺失TgAP2X-7的寄生虫成功率不足50%,且无法形成典型的感染斑块;

2. 繁殖机制失效:失去该蛋白后,弓形虫无法完成细胞内复制,即使少量入侵也无法扩散;

3. 人体安全性高:通过蛋白质序列比对,TgAP2X-7与人类基因组中任何蛋白均无同源性,排除了药物误伤人体细胞的可能。

“这是首个被证实对弓形虫生存至关重要的转录因子。”加吉在研究中强调,以往治疗弓形虫病的药物(如乙胺嘧啶)靶向寄生虫的叶酸合成途径,但人类也需叶酸代谢,因此常导致患者出现骨髓抑制、皮疹等副作用,限制了临床应用。而TgAP2X-7的独特性,使其成为理想的药物靶点,有望开发出无副作用的精准疗法。

中国科研的“双线突破”:从基因解析到防控落地

当美国团队在弓形虫“靶向杀灭”领域取得进展时,中国科研机构与企业早已在寄生虫病防治领域形成“基础研究-技术转化-临床应用”的完整链条,尤其在包虫病(与弓形虫同属寄生虫病)防控中,创下多项全球领先成果,为弓形虫病研究提供了“中国范本”。

在基因解析层面,中国科学家早在2013年就完成了包虫病元凶——细粒棘球绦虫的基因组与转录组解析。由国家人类基因组南方研究中心、复旦大学等6家单位组成的团队,在《自然·遗传》发表研究,首次揭示该寄生虫“胆酸调控双向发育”的遗传机制,为诊断试剂与疫苗开发提供了全基因信息平台。这一成果与加吉团队的TgAP2X-7研究逻辑相通:均通过锁定寄生虫独特的分子机制,寻找精准干预靶点。

更值得关注的是中国在防控技术转化上的实践。以中农华威生物制药(湖北)有限公司为例,其针对包虫病研发的吡喹酮咀嚼片,解决了“牧羊犬拒服药物”的行业难题——通过上千次配方调整,将苦味的吡喹酮制成肉香味咀嚼片,使犬类自动吞服率达90%以上,驱虫效果100%。该技术联合智能药箱、诊断试剂,形成全球首个包虫病全套防控方案,在新疆、西藏等7省区推广后,使牧民包虫病患病率从10%降至0.18%,降幅达98%,每年挽回经济损失超100亿元,还作为“中国方案”输出至“一带一路”国家。

在科研平台建设上,中国疾控中心寄生虫病预防控制所(国家热带病研究中心)胡薇研究员团队也提供了重要支撑。他们建立的“寄生虫功能基因组学研究平台”,已成功应用于棘球绦虫、巴贝虫等多种寄生虫的靶点筛选,开发出可大规模现场使用的诊断试纸条,以及具有传播阻断潜力的牛用疫苗。这种“从实验室到牧区”的转化能力,为弓形虫病防治提供了可借鉴的模式——未来若针对TgAP2X-7开发出药物,可快速依托现有防控网络推进临床应用。

对普通人与行业的影响:从“隐形威胁”到“可控疾病”

无论是加吉团队的新发现,还是中国的寄生虫防治经验,最终都将指向一个核心目标:让曾被视为“隐形威胁”的寄生虫病,成为可预防、可治疗的常规疾病。这对普通人与医疗行业,将产生多维度影响。

对普通人而言,直接改变体现在“风险可控性”的提升。以孕妇群体为例,目前预防弓形虫感染主要依赖“避免接触猫粪、生食”等被动措施,而未来若基于TgAP2X-7的药物上市,孕妇即使感染也可安全治疗,无需担忧药物对胎儿的影响。对免疫功能低下人群(如癌症患者、器官移植受者),精准药物将彻底改变“感染即致命”的现状,使其在接受免疫抑制治疗时无需顾虑寄生虫激活风险。

从行业层面看,这一突破将推动寄生虫病防治领域的三大变革:

1. 药物研发方向转型:传统广谱抗寄生虫药物将逐步被“靶点精准型药物”取代,中国企业可依托包虫病药物研发经验,快速切入弓形虫药物赛道,如中农华威已掌握的“长效制剂工艺”“诱食性配方技术”,可直接应用于新型弓形虫药物开发;

2. 诊断技术升级:参考中国疾控中心开发的包虫病快速试纸条,未来可能出现弓形虫“即时检测(POCT)”产品,实现基层医疗机构快速筛查,尤其适用于西部牧区、偏远地区;

3. 公共卫生防控模式优化:结合中国“产学研用防”联动机制,弓形虫防治可整合药物、诊断、智能监测设备(如包虫病远程预警平台),形成“预防-诊断-治疗”闭环,降低群体感染率。

此外,该研究还为其他寄生虫病(如疟疾、血吸虫病)的防治提供了新思路。中国疾控中心寄生虫病所的研究显示,类似TgAP2X-7的“独特转录因子”在多种寄生虫中存在,未来有望通过靶向这些分子,开发出“一药多防”的广谱寄生虫药物,大幅提升全球寄生虫病防控效率。

结语:精准医学时代,寄生虫病防治的“全球协作”

从美国团队发现弓形虫的“关闭开关”,到中国在包虫病防控中实现“98%患病率下降”,不难看出:寄生虫病作为全球性公共卫生问题,需要通过国际协作共享成果。加吉团队的TgAP2X-7研究,为精准治疗提供了靶点;中国的实践,则证明了“基础研究-产业转化-公共卫生应用”模式的可行性。

对普通人而言,这意味着未来面对寄生虫感染,将不再是“要么忍受副作用治疗,要么被动等待发病”的选择;对行业而言,寄生虫病防治将从“粗放式防控”进入“精准化干预”时代,中国在包虫病中积累的技术、经验与产业基础,有望在弓形虫病等新领域持续输出“中国方案”。

随着基因编辑、蛋白质组学等技术的进步,人类与寄生虫的“博弈”正进入新阶段——不再是“广谱杀灭”的对抗,而是“精准调控”的智取。这场跨越国界的科研协作,终将让“大脑中的寄生虫”不再成为隐藏的健康威胁。

来源:智能学院

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