Cell:新研究表明拉帕司他有望治疗隐孢子虫感染 |
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来源:100医药网 2025-07-28 10:22
在一项新的研究中,Adam及其团队开发了一种方法来绘制这种复杂的生存路线图,并切断隐孢子虫最重要的生命线。肠道寄生虫隐孢子虫(Cryptosporidium)是一个恶毒的入侵者,它隐藏在肠道内壁的细胞中,造成肠道损伤。
隐孢子虫感染可能危及生命,尤其是对儿童而言, 弗朗西斯克里克研究所隐孢子虫病实验室负责人 Adam Sateriale 解释道。 即使是轻度感染也存在长期的风险,导致生长迟缓和其它长期后果。
隐孢子虫入侵并在肠道上皮细胞内繁殖,引起严重腹泻。这对流行地区的儿童和系统较弱的人来说尤其危险。尽管它对全球公共卫生有重大影响,但目前尚无完全有效的治疗方法。这种寄生虫入侵者通过操纵生物途径并劫持宿主的代谢,进化出在人类肠道中生存的能力。如今,在一项新的研究中,Adam及其团队开发了一种方法来绘制这种复杂的生存路线图,并切断隐孢子虫最重要的生命线。相关研究结果发表在《细胞》杂志上。
在一场长达一年的科学马拉松中,论文第一作者 Bishara Marzook 与弗朗西斯克里克研究所高通量筛选平台的 Ok-Ryul Song 合作,设计并构建了一个能够揭示隐孢子虫生存网络的实验。
他们使用CRISPR基因编辑技术进行了一项全基因组规模的筛选实验,系统地逐一关闭人类肠道细胞中近20,000个蛋白质编码基因。他们然后用隐孢子虫感染这些细胞,观察每个基因如何影响这种寄生虫的生存。
代谢转折点
Bishara 和 Ok-Ryul 发现,一组参与制造的基因对这种寄生虫的生存有显著影响。但其中一些基因似乎能阻止隐孢子虫,而另一些则增强了这种寄生虫的生长能力。
这种平衡取决于胆固醇合成途径中的一种分子,称为角鲨烯(squalene)。去除角鲨烯合成之前的基因会阻断感染,而去除角鲨烯合成之后的基因则会促进感染。
角鲨烯从我们皮肤的腺体中分泌出来,已知具有保护作用,特别是对抗氧化应激。该团队发现角鲨烯在肠道中也扮演着类似的角色:当角鲨烯水平高时,活性氧(氧化应激的标志)水平低,反之亦然。
人类控制氧化应激的主要方式是通过一种名为谷胱甘肽(glutathione)的分子。这种抗氧化剂对于限制氧化损伤至关重要,几乎所有生物体都有能力制造它。令人惊讶的是,该团队发现,虽然隐孢子虫使用谷胱甘肽,但它无法自己制造。这使得这种寄生虫依赖于肠道细胞提供的谷胱甘肽,并且特别容易受到氧化应激的影响。
正如 Bishara 所解释的那样: 在隐孢子虫进化的某个阶段,它失去了产生谷胱甘肽的能力,转而劫持宿主对这种必需分子的生产。这可能是隐孢子虫节省能量用于其他过程的一种聪明方式,但我们已经证明这也可能是它的致命弱点。
被遗忘的药物击中正确靶点
在确定了这种关键的生存途径后,该团队随后寻找切断这条生命线的方法。当筛选靶向胆固醇合成的药物时,他们发现了一种先前被放弃的药物,该药物显示出前景,因为它能直接阻断角鲨烯的产生。当给感染了隐孢子虫的小鼠使用这种名为拉帕司他(lapaquistat)的药物时,它减轻了感染并阻止了进一步的肠道损伤。
拉帕司他已经有大量的安全性数据,这使得加快临床试验进程更容易, Adam补充道。他如今已与赞比亚的研究人员和临床医生合作,对这种被遗忘的药物进行测试。
对 Bishara 来说,这个遗传秘密还有更多值得探索的地方。 我们如今拥有一个庞大的数据集,显示了人类肠道细胞中几乎每一个基因如何影响隐孢子虫感染。除了胆固醇合成途径之外,我们如今正开始研究影响这种寄生虫的其他宿主特性,为进一步的研究打开新的大门,并关闭寄生虫生存的大门。 (100yiyao.com)
参考文献:
N. Bishara Marzook et al, , Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.001.
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