SARM:弓形虫感染调控中的关键靶点与潜在治疗新方向

【字体: 时间:2025年03月13日 来源:Parasites & Vectors 3.0

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  为探究 SARM 在弓形虫(Toxoplasma gondii)感染中的作用,研究发现其调控细胞凋亡和炎症,或为弓形虫防治提供新靶点。

  

探索弓形虫感染奥秘:SARM 成为关键新靶点

在微观的生物世界里,弓形虫(Toxoplasma gondii)这个小小的寄生虫却有着大大的 “破坏力”。它是一种专性细胞内寄生原虫,能感染几乎所有温血脊椎动物,全球约三分之一的人口都被它悄悄 “盯上” 。大多数感染者可能没有明显症状,但对于免疫功能低下的人,像艾滋病患者、器官移植后接受免疫抑制治疗的人,感染弓形虫后可能引发视网膜脉络丛病变、肺炎、呼吸衰竭等严重疾病。更令人担忧的是,孕期感染弓形虫的女性,寄生虫可穿过胎盘屏障,导致流产或胎儿出生缺陷。然而,目前针对弓形虫病,还没有特效治疗药物,这就像在黑暗中摸索,急切需要一道光来照亮前行的方向。
为了找到这道光,山东大学基础医学院的研究人员勇挑重担,开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在无菌 α 和 HEAT / 犰狳基序(sterile alpha and HEAT/Armadillo motif,SARM)蛋白上,致力于探究 SARM 在弓形虫感染过程中扮演的角色。最终,他们的研究成果发表在《Parasites & Vectors》杂志上,为弓形虫病的防治带来了新的希望。
研究人员在开展研究时,用到了多种关键技术方法。他们通过定量实时聚合酶链反应(qPCR)和 western blot 检测相关基因和蛋白的表达水平;利用流式细胞术分析细胞凋亡比例;借助 EdU 检测细胞增殖情况;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)测定细胞因子的分泌水平。实验样本则来自培养的细胞系,如 BV2 细胞系、HT22 细胞系和人包皮成纤维细胞(HFF),以及 6 - 8 周龄的雄性昆明小鼠。
下面来看看具体的研究结果:
  1. SARM 在神经系统高表达且感染后上调:研究人员发现,SARM 在小鼠的大脑和肺中高度表达,并且在大脑的各类细胞中都有表达。进一步研究表明,无论是在感染弓形虫的小鼠体内,还是在体外感染弓形虫的 HT22 细胞和 BV2 细胞中,SARM 的表达都显著上调。这一结果暗示 SARM 可能在弓形虫感染过程中发挥着重要作用。
  2. SARM 促进弓形虫介导的细胞凋亡:构建 SARM 过表达质粒和病毒后,研究人员利用 EdU 实验发现,SARM 过表达对细胞增殖没有影响。但通过流式细胞术检测发现,在感染弓形虫后,过表达 SARM 的 HT22 细胞和 BV2 细胞凋亡明显增加,同时细胞内活性氧(ROS)水平也呈上升趋势。这说明 SARM 可能通过与 ROS 产生相关的机制,在弓形虫感染时介导细胞凋亡。
  3. SARM 激活线粒体凋亡途径:为了深入探究 SARM 诱导细胞凋亡的机制,研究人员检测了线粒体凋亡途径相关蛋白的表达。结果显示,在感染弓形虫的 HT22 细胞和 BV2 细胞中,过表达 SARM 会使促凋亡蛋白 BAX、切割的 Caspase9 和切割的 Caspase3 表达上调,抗凋亡蛋白 BCL - 2 表达下调。这表明 SARM 介导的细胞凋亡依赖于线粒体凋亡途径。
  4. SARM 通过内质网应激诱导凋亡:研究人员还发现,在感染弓形虫时,稳定转染 SARM 的 HT22 细胞和瞬时转染 SARM 的 BV2 细胞中,内质网应激相关蛋白 CHOP、GRP78 和 Caspase12 的表达均上调。这充分证明 SARM 可以通过内质网应激诱导细胞凋亡。
  5. SARM 抑制细胞外调节蛋白激酶(ERK)磷酸化:在研究 SARM 对丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的影响时,研究人员发现,无论是瞬时还是稳定转染 SARM,感染弓形虫的 HT22 细胞和 BV2 细胞中 p - ERK/ERK 的比值均显著下降。这有力地证实了 SARM 能够抑制 ERK 的磷酸化。
  6. SARM 调节 NLRP3 炎性小体信号通路:SARM 在调节 NLRP3 炎性小体信号通路方面具有双向作用。在感染弓形虫后,稳定转染 SARM 的 HT22 细胞中 IL - 18 分泌显著下调,而瞬时转染 SARM 的 BV2 细胞中 IL - 18 分泌显著上调。同时,western blot 检测结果显示,在 HT22 细胞中,SARM 抑制相关蛋白的表达,在 BV2 细胞中则促进相关蛋白的表达。这表明 SARM 在不同细胞中对 NLRP3 炎性小体信号通路的调节作用不同。
综合研究结果和讨论部分,这项研究首次揭示了 SARM 在弓形虫感染中的重要作用。SARM 不仅在感染后表达增加,还通过激活线粒体和内质网应激诱导的凋亡途径,促进细胞凋亡,同时抑制 MAPK 信号通路。此外,SARM 参与调节炎症反应,在不同细胞中对 NLRP3 炎性小体信号通路起到双向调节作用。这些发现为理解弓形虫感染的发病机制提供了新的视角,也为开发针对弓形虫病的治疗方法指明了方向,SARM 有望成为控制弓形虫感染的潜在靶点,为攻克弓形虫病带来新的曙光。
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