瘧疾寄生生物如何綁架人類的紅血球？

How the malaria parasite hijacks human red blood cells
http://www.physorg.com/news134749116.html

July 08, 2008

一項新研究 -- 其規模大於先前在瘧疾（malaria）領域中的任何嘗試 -- 發現一種由瘧疾寄生生物所產生的蛋白質堆積，這讓它能夠綁架並重新塑造人類紅血球細胞，讓這種運送氧氣的細胞變硬且有黏性。這些對於紅血球（erythrocytes）的影響，在瘧疾的發展中（這種疾病每年造成數百萬人死亡）扮演一種主要角色，研究者在 7/11 當期的 Cell 期刊中報告。

"那是生物學中美好的一塊，揭露了寄生生物如何存活，並澈底改變了紅血球細胞，" Alan Cowman 說，來自澳洲 The Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research。現在，這些玩家已經被找到了，"這裡也許有某種以藥物，或可能是種活疫苗，阻斷這些過程的方法。"

惡性瘧原蟲（Plasmodium falciparum，鐮狀瘧原蟲）在人身上引發最嚴重的瘧疾形態，每年造成 100 - 300 萬人死亡，研究者說。一但在血液中，寄生生物在紅血球細胞當中的繁殖，導致與這種疾病相關的嚴重性及死亡率。

在寄生生物入侵後，紅血球遭遇全然的結構與形態學變化，大幅改變其生理學特性並損害循環。與正常的紅血球相較，被寄生的細胞較為堅硬且黏附在血管內襯以及其他類型的細胞上。

這些改變已知是由寄生生物所產生的蛋白質所致，這些蛋白在其宿主細胞內部製造，並穿過紅血球本身數層的膜而輸出。早期研究證明，二種重要的成份： P. falciparum erythrocyte membrane protein（PfEMP1，惡性瘧原蟲紅血球膜蛋白），那讓受感染的細胞能黏附在血管上，而以第二種蛋白（knob associated histidine-rich protein，KAHRP，與疣突相關之富含組胺酸蛋白）所組成的疣突（knobs）藉由 PfEMP1 固定在紅血球表面上。

他們篩選出 8 種蛋白質編碼基因，那為輸出 PfEMP1 以及組成疣突所需。此外，他們證明多種蛋白在產生愈來愈硬的受感染紅血球中，扮演了某種角色。

"總而言之，" 研究者寫道，"我們利用一種基因剔除方法，其規模在這種生物上前所未見，來應付惡性瘧原蟲蛋白的角色，那輸出到受寄生生物感染的紅血球。整體來說，這些蛋白作用如細菌中的分泌系統，其中致病性來自其所分泌的蛋白，那透過直接注射或透過它們在胞外環境（milieu）的出現而與宿主細胞互動。 ...那或許值得採用已在細菌中試驗過的方法，其中這些（分泌）系統是新治療方式的目標，以最小化病原體毒性為目標。"

然而，Cowman 補充，雖然他們知道數種涉入其中的蛋白質本尊，不過他們仍不清楚這些蛋白到底做了什麼事。這些問題，Cowman 的團隊現在計畫要追蹤更深入的細節。

※ 相關報導：

＊ Exported Proteins Required for Virulence and Rigidity of Plasmodium falciparum-Infected Human Erythrocytes
http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(08)00691-0

Alexander G. Maier, Melanie Rug, Matthew T. O'Neill,
Monica Brown, Srabasti Chakravorty, Tadge Szestak,
Joanne Chesson, Yang Wu, Katie Hughes, Ross L. Coppel,
Chris Newbold, James G. Beeson, Alister Craig,
Brendan S. Crabb and Alan F. Cowman
Cell, Volume 134, Issue 1, 48-61, 11 July 2008
doi: 10.1016/j.cell.2008.04.051

＊ WEHI Research Faculty - Professor Alan Cowman
http://www.wehi.edu.au/facweb/indexresearch.php?id=16

＊ 基因改造蚊子或能徹底消滅登革熱
＊ 台灣科學家揭開登革熱致命奧秘
＊ Wikipedia 人類基因線上圖書館開張
＊ 最衰者生存

＊ 寄生生物將螞蟻變形為成熟的紅苺果
＊ 抗寄生蟲藥物或能提供攻擊 HIV 的新方法