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在疟原虫入侵宿主之后,就会随着宿主红细胞进行复制,一些疟原虫能分化成雌性和雄性配子体,从而能在虫媒中进行传播。近期两个研究组分别在Cell和Cell Host & Microbe上发表文章,揭示出了一种利用外囊泡进行细胞沟通,从而启动疟原虫性别分化的作用新机制。
生物通报道:在疟原虫入侵宿主之后,就会随着宿主红细胞进行复制,一些疟原虫能分化成雌性和雄性配子体,从而能在虫媒中进行传播。近期两个研究组分别在Cell和Cell Host & Microbe上发表文章,揭示出了一种利用外囊泡进行细胞沟通,从而启动疟原虫性别分化的作用新机制。
在第一篇文章中,研究人员发现位于红细胞内的疟原虫能够相互发送DNA包裹,进行细胞间的信息交换。被疟原虫感染的红细胞,能够通过类似胞外体的囊泡进行直接交流,这些囊泡可以运输基因。疟原虫在囊泡交流的基础上,决定发育形成雌、雄配子体的时机。而且研究人员还发现,疟原虫蛋白PfPTP2在有效信息交流中具有关键性的作用。
这种交流网络是疟原虫的社会性行为,它们利用这些信号决定该何时完成生活周期,以便再次进入蚊子体内。一旦疟原虫接受到相关信息,就会改变生活轨迹,形成雌、雄配子体。疟原虫在蚊子体内以这种形态生存和增殖,并通过蚊子侵入其他人类宿主。
这一发现将有助于深入分析参与这一信号过程的分子,寻找阻断上述通讯网络的方法,研究人员希望可以最终破坏疟原虫的生活周期。
此外,来自哈佛大学公共卫生研究院的研究人员也同样发现了这种利用囊泡进行细胞间交流,从而促进疟原虫增殖的重要机制。
关于细胞间交流通讯机制,此前来自密西根大学医学院等处的研究人员曾发现细胞间的通讯并非只是一个单向的信号传导过程,靶细胞可反过来发出接收信息,告诉对方自己所需的信号量。这一发现或可帮助研究人员找到精确调控细胞信号传导的新途径,对推动合成生物学和癌症转移研究均具有重要的意义。
研究人员称这一效应就像电气或水压系统中的压力阀。例如当你在冲洗马桶时,邻近水龙头的水压可能会随之下降控制水流进入,使水箱中的水量及时得以补充。相类似的是,细胞也会以发送信号分子的方式对一些可变的刺激作出回应,通过调整下游效应器——细胞内受体接受这一信号就可使细胞的响应时间发生改变。
这一研究发现或有可能帮助研究人员找到控制某些疾病进程的新途径,提供了一个细胞选择信号接受的重要范例,或将促使找到操纵这些系统的新途径。(生物通:万纹)
原文摘要:
Malaria-Infected Erythrocyte-Derived Microvesicles Mediate Cellular Communication within the Parasite Population and with the Host Immune System.
Humans and mice infected with different Plasmodium strains are known to produce microvesicles derived from the infected red blood cells (RBCs), denoted RMVs. Studies in mice have shown that RMVs are elevated during infection and have proinflammatory activity. Here we present a detailed characterization of RMV composition and function in the human malaria parasite Plasmodium falciparum. Proteomics profiling revealed the enrichment of multiple host and parasite proteins, in particular of parasite antigens associated with host cell membranes and proteins involved in parasite invasion into RBCs. RMVs are quantitatively released during the asexual parasite cycle prior to parasite egress. RMVs demonstrate potent immunomodulatory properties on human primary macrophages and neutrophils. Additionally, RMVs are internalized by infected red blood cells and stimulate production of transmission stage parasites in a dose-dependent manner. Thus, RMVs mediate cellular communication within the parasite population and with the host innate immune system.
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