這就是來自美國賓夕法尼亞大學獸醫學院的研究人員領導的一項新研究背後的意圖，該研究考察了一種稱為隱孢子蟲（Cryptosporidium）的寄生蟲的感染情況。當他們尋找被這種寄生蟲感染的宿主發出的首批「危險」信號時，他們並沒有像預期的那樣追蹤到免疫細胞，而是追蹤到了腸道的上皮細胞，隱孢子蟲在感染期間就在那裡安營紮寨。這些腸上皮細胞從腸道中攝取營養，在這項研究中，他們發現它們通過分子受體NLRP6向身體發出危險警報，其中NLRP6是炎性體（inflammasome）的一個組成部分。相關研究結果發表在2021年1月12日的PNAS期刊上，論文標題為「The intestinal parasite Cryptosporidium is controlled by an enterocyte intrinsic inflammasome that depends on NLRP6」。
隱孢子蟲激活炎性體的模式，圖片來自PNAS, 2020:10.1073/pnas.2007807118。
論文通訊作者、賓夕法尼亞大學獸醫學院病理生物學系教授Boris Striepen博士說，「你可以把炎性體看作是房子裡的警報系統。它有各種組件，比如觀察門的攝像頭，以及窗戶上的傳感器--一旦被觸發，它就會放大最初的信號，以警告危險並發出求救信號。細胞也有這些不同的組分，如今我們已經提供了也許是迄今為止最清晰的例子，說明腸道中的一種特定受體如何作為一種重要的感知腸道感染的傳感蛋白發揮作用。」
Striepen說，通常情況下，人們將注意力集中在免疫細胞上，如巨噬細胞和樹突細胞，這是因為它們是第一批檢測外來入侵者的細胞，但是這些新發現強調了通常不被認為是免疫系統的一部分的細胞---在這項研究中指的是腸上皮細胞---在免疫反應如何啟動方面發揮著關鍵作用。
論文第一作者Adam Sateriale說，「有越來越多的文獻真正了解上皮細胞在幫助免疫系統感知病原體方面所做的事情。它們似乎是抵禦感染的第一道防線。」
Striepen實驗室對隱孢子蟲投入了相當大的關注，隱孢子蟲是腹瀉病的主要原因，在世界各地資源匱乏的地區，它對幼兒來說是致命的。隱孢子蟲對資源充足的環境中的人也是一種威脅，在美國造成了一半的水傳播疾病爆發。在獸醫學上，它以感染小牛而聞名，使小牛生長受阻。這些感染沒有有效的治療方法，也沒有疫苗。
在這項新的研究中，Striepen、Sateriale及其同事們利用了一種天然存在的小鼠隱孢子蟲物種，他們最近發現這種隱孢子蟲在許多方面都能模擬人類感染。雖然這些研究人員知道T細胞有助於在感染的後期階段控制這種寄生蟲，但他們開始尋找首先發生什麼的線索。
一個重要的線索是營養不良和隱孢子蟲感染之間的不幸聯繫。早期感染隱孢子蟲以及與之相伴的腸道炎症，容易導致兒童營養不良和生長發育遲緩；與此同時，營養不良的兒童更容易受到感染。這可能會導致病情惡化，使兒童面臨更大的致命感染風險。這種現象背後的機制尚不十分清楚。
Striepen補充道，「這讓我們想到，也許一些能夠驅動腸道炎症的危險感應機制也在這種感染的大背景下發揮作用。」
這些聯繫一起啟發這些研究人員更仔細地研究了炎性體及其對小鼠模型中感染過程的影響。他們通過去除炎性體中的一種關鍵組分---一種稱為caspase-1的酶---來做到這一點。Sateriale說，「事實證明，缺少這種酶的小鼠的感染水平要高得多。」
進一步的研究表明，僅僅在腸上皮細胞中缺乏caspase-1的小鼠遭受的感染水平與那些體內完全缺乏它的小鼠一樣高，這就證實了腸上皮細胞在其中起著關鍵作用。
為了追蹤觸發腸道炎性體如何導致有效的反應，這些研究人員觀察了一些通常與炎性體激活相關的信號分子或細胞因子。他們發現，感染會導致IL-18的釋放，那些缺乏這種細胞因子或缺乏釋放它的能力的小鼠會表現出更嚴重的感染。
Sateriale說，「當你重新加入IL-18時，你可以拯救這些小鼠」，這幾乎逆轉了感染的影響。
Striepen、Sateriale及其同事們認為，要找到一種針對隱孢子蟲的疫苗，還有很多研究工作要做。但是，他們說，他們的研究結果有助於闡明這種寄生蟲、免疫系統和炎症反應之間相互作用的重要方面。
展望未來，他們正在探究隱孢子蟲感染的後期階段，看看宿主如何成功地壓制它。Sateriale說，「如今我們了解了感染是如何被檢測到的，我們想了解它被控制的機制。在免疫系統感知到這種寄生蟲後，如何限制它們的生長並殺死它們？」（生物谷 Bioon.com）
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