貓咪避之不及的寄生蟲,有望被科學家改造成醫(yī)學武器

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一說起弓形蟲,我們往往會立刻想到貓,因為它們是貓咪身上的常見寄生蟲。而孕婦們則對弓形蟲高度警惕,因為弓形蟲可能危害胎兒健康。不過,最近有科學家發(fā)現(xiàn),弓形蟲也許可以作為一種工具,用來治療大腦的一些病變。

寄生蟲為什么能拿來治病呢?讓我們先從弓形蟲的特點聊起。

什么是弓形蟲?

弓形蟲,乍一聽名字,可能會讓人覺得是一種長得像弓的蟲子,像條蛔蟲或者蚯蚓那樣蠕動。其實,弓形蟲個頭小得多,它是一種單細胞寄生蟲,長 3.5~6.5μm,寬 1.5~3.5μm,比起弓,它的形狀更像是香蕉。

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圖1 弓形蟲顯微圖(圖片來自wiki)

弓形蟲在許多動物身上都有發(fā)現(xiàn),包括貓、鳥類、豬及人類。弓形蟲屬于機會致病性寄生蟲,也就是說,在機體免疫功能正常的情況下,弓形蟲感染通常不會表現(xiàn)出臨床癥狀。

弓形蟲的生活周期需要兩個宿主,中間宿主包括爬蟲類、魚類、昆蟲類、鳥類、哺乳類動物和人類,而終宿主則只有貓科動物。

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圖庫版權圖片,不授權轉載

弓形蟲也可以感染人類,可能使人患上“獲得性弓形蟲病”。成年人感染幾乎沒有任何癥狀,但兒童感染弓形蟲,有時會引起視力障礙、肺炎、腦炎等癥狀,因此仍需要注意預防。

一旦孕婦感染弓形蟲病,會導致很大危害,因為弓形蟲感染胎兒,可能會導致“先天性弓形蟲病”,給胎兒留下許多嚴重的后遺癥,如智力障礙、視力障礙、癲癇、精神發(fā)育障礙等等。因此,孕婦弓形蟲的檢查非常必要,如果感染,則需要針對性治療。

弓形蟲能危害人體,其中一個重要原因是因為它能夠入侵我們的中樞神經系統(tǒng),不過正是因為這種特性,目前有科學家正在試圖讓弓形蟲“改邪歸正”,派上用場。

弓形蟲如何為人類服務?

蛋白質是生物醫(yī)療的重要工具,很多藥物都是蛋白質。但是,蛋白質屬于生物大分子,體積大,能與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用,穿透屏障(如血腦屏障)有困難,如何將其有效地遞送給目標細胞成為困擾醫(yī)學界的一大難題。

而弓形蟲天生就能夠從人體腸道自然進入中樞神經系統(tǒng),科學家們有了一個大膽的想法——能否通過改造弓形蟲把治療性蛋白質藥物遞送到大腦中呢?

近期,沙哈爾·布拉查(Shahar Bracha)等人在《自然-微生物》發(fā)表研究成果,他們設計了一種新策略,即用弓形蟲的兩種分泌細胞器-棒狀體和致密顆粒來向小鼠的腦細胞遞送蛋白質。

他們選擇了位于寄生蟲細胞器內的蛋白質,將其與已知可治療人類神經疾病的不同蛋白質融合,而結果表明,這些大分子蛋白質能同時通過這兩種細胞器遞送到神經元。

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圖 3 改造弓形蟲的分泌系統(tǒng)用于向神經元遞送大分子治療性蛋白質(圖片來源:參考文獻 3)

作為概念驗證,科學家試驗了用于治療雷特綜合征(一種影響腦發(fā)育的罕見神經障礙)的蛋白質——MeCP2,發(fā)現(xiàn)其能被遞送到小鼠的神經元,并結合目標 DNA,改變了細胞、神經元和大腦類器官內的宿主基因表達。

同時,目標遞送位置外檢測到的寄生蟲很少,遞送后也沒有發(fā)生明顯炎癥。科學家稱,這些發(fā)現(xiàn)可以為治療性蛋白質遞送提供新方法,但仍需進一步研究來理解其有效性和安全性。

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圖4 3D 圖像展示弓形蟲(熒光標記)進入小鼠大腦細胞中(圖片來源:參考文獻 3)

如何預防弓形蟲?

雖然貓確實能將弓形蟲傳染給人,但這絕不意味著我們需要放棄擼貓的樂趣。因為貓不是天生就攜帶弓形蟲的,接觸感染了弓形蟲的中間宿主,貓才會被感染。

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圖 2 貓咪(圖片來源:作者拍攝)

當貓咪發(fā)生感染,弓形蟲主要生存在于貓的腸細胞內,也可經由血流進入其他器官,二至四周后蟲卵可隨著貓糞便排至體外,周圍的貓咪接觸了攜帶弓形蟲的糞便也會感染。

因此,可以據此采取下面這些預防措施:

① 不讓貓咪直接喝未經處理的水,如自來水;

② 避免放任貓咪在外游蕩;

③ 建議飼喂成品貓糧,或充分烹飪的自制食物,避免貓咪直接吃生肉或半熟肉;

④ 及時清理更換貓砂。

需要注意的是,一般來說,絕大多數(shù)的貓感染了弓形蟲也不會出現(xiàn)明顯的癥狀,極少數(shù)貓對弓形蟲的敏感性差,可能出現(xiàn)中樞神經系統(tǒng)、視覺、呼吸、胃腸系統(tǒng)等相關癥狀,例如:發(fā)熱、呼吸急促、咳嗽等。

如果出現(xiàn)這些癥狀,可在寵物醫(yī)院通過“糞便蟲卵檢測”和“血清抗體檢測”綜合判斷貓是否感染了弓形蟲。如果確認自己的貓咪感染了弓形蟲,可以嘗試給貓服用克林霉素或磺胺類等抗生素,或可咨詢專業(yè)的寵物醫(yī)生,進行針對性的治療。

參考文獻

[1]聞良珍 等. 妊娠期婦女弓形體感染對胎嬰兒生長發(fā)育的影響. 中華婦產科雜志, 2003, 38(6): 331-333.

[2]王勤英 等. 傳染病學, 中國醫(yī)藥科技出版社, 2016年.

[3]Shahar Bracha et al. Engineering Toxoplasma gondii secretion systems for intracellular delivery of multiple large therapeutic proteins to neurons. Nature Microbiology, 2024, 9: 2051–2072.

策劃制作

作者丨Denovo團隊

審核丨張宇 中國疾病預防控制中心 研究員/博士 國家健康科普專家

策劃丨丁崝

責編丨丁崝

審校丨徐來 林林

本文封面圖片及文內圖片來自版權圖庫

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評論
無為通達
學士級
我想強調的是,?雖然弓形蟲感染對貓咪和人類都可能帶來一定的健康風險,?但我們也不必因此放棄與貓咪的親密接觸。?通過合理的預防措施和定期的健康檢查,?我們可以有效地降低弓形蟲感染的風險。?同時,?我們也期待科學家們能夠繼續(xù)深入研究弓形蟲的醫(yī)學應用潛力,?為人類健康事業(yè)做出更大的貢獻。?
2024-09-06
科普青云
貢士級
弓形蟲也可以感染人類,可能使人患上“獲得性弓形蟲病”。尤其兒童需要注意預防。
2024-09-06
內蒙古趙華
庶吉士級
貓確實能將弓形蟲傳染給人,但是我們也不要恐慌,家養(yǎng)的貓只有按時驅蟲,一般不會發(fā)生弓形蟲病,因為貓不是天生就攜帶弓形蟲的,接觸感染了弓形蟲的中間宿主,貓才會被感染。
2024-09-06