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一种长期被认为处于休眠状态的常见寄生虫实际上要活跃得多，也复杂得多。研究人员发现，刚地弓形虫包囊含有多种寄生虫亚型，而不仅仅是一种睡眠形式。有些病毒会重新激活并引发疾病，这有助于解释为什么感染如此难以治疗。这一发现可能会重塑最终彻底消灭这种寄生虫的药物研发工作。
加州大学河滨分校（University of California, Riverside）的研究人员发现，弓形虫（Toxoplasma gondii）比科学家们曾经认为的要复杂得多。弓形虫是一种广泛存在的寄生虫，估计感染了世界上多达三分之一的人口。这项发表在《Nature Communications》杂志上的研究揭示了这种寄生虫是如何引起疾病的，以及为什么用现有的治疗方法仍然很难消灭它。
人们最常因食用未煮熟的肉类或接触受污染的土壤或猫粪便而感染弓形虫病。一旦进入体内，这种寄生虫以其通过形成微小的囊肿来逃避检测的能力而闻名，主要是在大脑和肌肉组织中。
在大多数情况下，感染者不会出现明显的症状。即便如此，寄生虫仍会在体内生活，密封在可以容纳数百种寄生虫的囊肿内。这些休眠的形式可能会在之后再次活跃起来，特别是在免疫系统较弱的人群中，有时会导致涉及大脑或眼睛的严重并发症。怀孕期间感染会带来额外的风险，因为它会对免疫系统不成熟的发育中的婴儿造成严重的健康问题。
囊肿并不像我们想象的那么简单
多年来，科学家们一直认为每个囊肿都有一种单一的、统一的寄生虫，这些寄生虫在重新苏醒之前一直不活跃。利用先进的单细胞分析，加州大学河滨分校的研究小组发现这种假设是错误的。他们的研究表明，每个囊肿都含有多种寄生虫亚型，每种亚型都有不同的生物学功能。
“我们发现囊肿不仅仅是一个安静的藏身之处——它是一个活跃的中心，不同类型的寄生虫在这里生存、传播或重新激活，”UCR医学院生物医学科学教授、该研究的主要作者艾玛·威尔逊（Emma Wilson）说。
弓形虫囊肿的内部结构
Wilson解释说，随着免疫系统对寄生虫施加压力，囊肿会逐渐发展。每个囊肿周围都有一层保护壁，里面充满了数百种生长缓慢的寄生虫，称为慢殖子。虽然囊肿是微观的，但与其他细胞内病原体相比，它们相对较大，直径可达80微米。单个缓殖子的长度约为5微米。
这些囊肿最常见于神经元，但也经常出现在骨骼肌和心肌中。这一细节尤其重要，因为人类经常因食用含有这些囊肿的未煮熟的肉类而受到感染。
为什么囊肿对疾病和治疗很重要
根据Wilson的说法，囊肿在疾病进展和传播中都起着核心作用。一旦形成，它们就会抵抗目前所有的治疗方法，并无限期地在体内存在。它们还有助于寄生虫在宿主之间传播。
当囊肿重新激活时，慢殖子转变为快速繁殖的快殖子，并在全身移动。这一过程可导致严重的疾病，如弓形虫脑炎（神经损伤）或视网膜弓形虫病（视力丧失）。
重新思考弓形虫的生命周期
Wilson说：“几十年来，弓形虫的生命周期被过于简单化地理解，被概念化为速殖体和慢殖体阶段之间的线性过渡。”我们的研究挑战了这种模式。通过对直接从体内囊肿中分离的寄生虫进行单细胞RNA测序，我们发现了囊肿本身意想不到的复杂性。而不是一个统一的群体，囊肿包含至少五个不同亚型的慢殖子。虽然它们都被归类为慢殖子，但它们在功能上是不同的，有特定的亚群准备重新激活和疾病。
克服长期存在的研究障碍
研究囊肿历来是困难的。它们发育缓慢，深深嵌入大脑等组织中，在标准的实验室培养中不能有效形成。由于这些挑战，过去的大多数研究都集中在体外生长的速殖子上，使得囊性慢殖子的生物学在很大程度上未被探索。
Wilson说：“我们的工作通过使用一种与自然感染密切相关的小鼠模型，克服了这些限制。”因为老鼠是弓形虫的天然中间宿主，它们的大脑可以容纳数千个囊肿。通过分离这些囊肿，酶消化它们，并分析单个寄生虫，我们能够获得慢性感染在活组织中发生的观点。
对未来治疗的启示
Wilson指出，虽然目前的药物可以控制导致急性疾病的寄生虫快速增长的形式，但它们不能消除囊肿。
她说：“通过识别囊肿内不同的寄生虫亚型，我们的研究确定了哪些寄生虫最有可能重新激活并造成损害。”这有助于解释为什么过去的药物开发工作一直举步维艰，并为未来的治疗提供了新的、更精确的目标。
持续的风险和焦点的转移
妊娠期间首次感染先天性弓形虫病仍然是一个严重问题，因为它可导致严重的胎儿并发症。虽然事先免疫通常可以保护胎儿，但在一些国家无法进行常规筛查，这突出了管理广泛但通常无症状的感染的挑战。
尽管弓形虫病很常见，但与许多其他传染病相比，它受到的关注要少得多。Wilson希望这一发现将有助于改变这种状况。
“我们的工作改变了我们对弓形虫囊肿的看法，”她说。它将囊肿重新塑造为寄生虫生命周期的中心控制点。它向我们展示了新疗法的目标。如果我们想真正治疗弓形虫病，囊肿是重点的地方。
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