eLife：科学家开发了研究疟疾黏性蛋白的方法

　　

科学家们公布了一种新工具，用于研究允许疟疾寄生虫附着在红细胞上并逃避免疫系统的高度可变特征。

据eLife的编辑介绍，这项研究今天作为评论预印本发表在eLife上，介绍了一种重要的方法来产生表达粘性粘附素分子特定变体的恶性疟原虫寄生虫系。他们说，这也为探索疟疾如何导致疾病的创新和严谨的平台提供了令人信服的证据。

人类疟疾寄生虫附着在红细胞上的能力——称为细胞粘附——使其能够逃脱免疫系统的清除，并导致受感染的红细胞在主要器官中积聚，从而导致危及生命的后果。

细胞粘附是由一种名为“恶性疟原虫红细胞膜蛋白1”（PfEMP1）的蛋白家族成员促进的。每一种寄生虫在任何时候都只产生一种由其基因控制的PfEMP1，并且它可以在不同形式的PfEMP1之间切换以避免免疫识别。

“研究PfEMP1的一个关键问题是，当你在实验室中培养疟疾时，它会导致具有不同性质的多种PfEMP1蛋白质的寄生虫种群，”该研究的主要作者Jakob Cronshagen解释说，当时他是德国汉堡Bernhard Nocht热带医学研究所Bruchhaus和Spielmann实验室的博士生。“研究人员试图选择产生某些PfEMP1蛋白的寄生虫菌株，或者使用抗体来研究它们，但这被证明是具有挑战性的。”

为了解决这个问题，Cronshagen和他的同事使用了一种叫做选择链接整合（SLI）的方法，在这种方法中，抗生素被用来选择性地丰富含有特定类型蛋白质的寄生虫。这产生了主要制造一种特定PfEMP1蛋白的寄生虫，使研究小组能够更详细地研究PfEMP1生物学的各个方面。

例如，先前的研究表明，当PfEMP1移动到红细胞表面时，参与运输的不同蛋白质的突变会在不同的点上阻断其运输。作者使用他们新的SLI方法获得了所有表达PfEMP1标记版本的寄生虫，使他们能够跟踪其运动。此外，这组作者使用他们的新方法研究了PfEMP1的“邻体”——即在疟疾感染的发展过程中与PfEMP1最密切合作的一组蛋白质——除了确认已知的关系外，他们还发现了两种参与细胞粘附过程的新蛋白质。

研究这些致病性PfEMP1蛋白的另一个基本要求是允许寄生虫在PfEMP1变体之间切换，就像它在不断发展的疟疾感染过程中自然会做的那样。研究小组通过去除用于选择特定PfEMP1的抗生素来测试这一点，发现寄生虫从一个统一的种群都主要产生相同的PfEMP1进化到一个不同的种群，产生一系列的PfEMP1变体。

“PfEMP1的功能方式以及它如何被人类抗体中和，正越来越多地在结构水平上被发现，这对于理解疟疾病理和患者的免疫反应至关重要。这种直接产生细胞贴壁寄生虫细胞系的能力，可以统一表达单个感兴趣的PfEMP1，这将开辟阻断这些致病性蛋白的新方法，作为疟疾的一种新的治疗策略。”资深作者Tobias Spielmann说。