我國科學家在瘧原蟲致病機理研究方面取得重要突破(圖)

在國家自然科學基金(項目批准號：81130033, 81171592)等項目資助下，吉林大學陳啟軍教授團隊針對惡性瘧原蟲逃避宿主天然免疫機理的研究取得重要進展。研究結果以「The TatD-like DNase of Plasmodium is a virulencefactor and a potential malaria vaccine candidate」 (TatD-like DNase是瘧原蟲的毒力因子和瘧疾疫苗的潛在候選抗原)為題於2016年5月6日在線發表在國際著名學術期刊Nature Communication上。論文連結：http://www.nature.com/ncomms/2016/160506/ncomms11537/full/ncomms11537.html

天然免疫反應是機體抵禦病原侵害的第一道防線。中性粒細胞(也包括巨噬細胞)被激活後可以通過一種主動性死亡(Netosis)的方式將染色質及胞漿內的溶酶體顆粒一起釋放到胞外，形成網狀結構(NETs)，以捕獲並殺死病原微生物。與此對應，病原微生物可以通過分泌DNA酶降解NETs結構的骨架分子DNA，從而逃脫其清除作用。多年來，有關瘧原蟲逃避人體先天性免疫的機制尚未明確。

陳啟軍教授團隊研究發現，所有瘧原蟲的基因組中都含有編碼類似大腸桿菌TatD的基因。該蛋白質胺基酸序列的N-末端含有一個典型的信號肽序列，說明其可能被分泌到細胞外發揮作用，其結構與其它生物的DNase相類似。體外實驗證實該蛋白質具有DNA水解酶的活性，因此被命名為TatD-like DNase。進一步研究發現，TatD-like DNase的表達與蟲體的致病力直接相關。致病力強的蟲體表達TatD-like DNase的量顯著高於致病力弱的蟲體。缺失TatD-like DNase的瘧原蟲可以誘導巨噬細胞和中性粒細胞產生大量的NETs，而野生型瘧原蟲可以通過分泌TatD-like DNase到蟲體外部，拮抗宿主的免疫系統，其功能可能包括抑制吞噬細胞的趨化和拮抗中性粒細胞釋放的NETs。同時，課題組還發現經重組TatD-like DNase蛋白質免疫的小鼠對瘧原蟲的感染具有明顯的抵抗力。

該研究首次揭示了TatD-like DNase蛋白質作為瘧原蟲致病相關蛋白質，參與蟲體逃避人體先天性免疫的清除作用，這對揭示瘧原蟲免疫逃避機理具有重要意義，也為研製瘧疾疫苗提供了新的候選抗原。

圖註：宿主的中性粒細胞受到瘧原蟲感染的紅細胞刺激後形成NETs。NETs可以捕獲並殺死染蟲紅細胞。而瘧原蟲可以通過分泌TatD-like DNase降解NETs結構來逃避免疫清除。