近日，中国竞彩网兽医学院寄生虫学教研室许瑞副教授，在Nature Communications发表了题为“Multiple pathways for glucose phosphate transport and utilization support growth of Cryptosporidium parvum”的研究论文，首次解析了隐孢子虫饲养细胞器具体的分子生物学功能和营养物质—葡萄糖的获取和代谢机制。同时，领域内知名学者、美国德克萨斯农工大学朱冠教授对该研究成果高度评价，推介文章近期发表在Trends in Parasitology上。
隐孢子虫（Cryptosporidium）是重要的肠道寄生性原虫，常引起人和动物严重腹泻甚至死亡，危害仅次于头号腹泻病原轮状病毒。近年来随着养殖动物的良种引进和集约化养殖的发展，我国已经暴发了多起隐孢子虫感染所引起的犊牛腹泻和死亡。目前，隐孢子虫病尚无有效的治疗药物；但有研究表明，虫体代谢途径相关蛋白有作为药物靶标的潜力。
在该研究中，研究人员首次具体的研究了微小隐孢子虫饲养细胞器（feeder organelle）在虫体营养物质摄取中的关键作用。通过使用CRISPR基因编辑技术、活细胞成像技术，系统性的阐明了该细胞器在隐孢子虫入侵宿主细胞后的形成过程。此外，通过使用TurboID的邻近标记技术，发现了大量定位于饲养细胞器的转运蛋白，揭示了该细胞器介导营养物质转运的分子生物学证据。
该研究还发现，微小隐孢子虫可以直接从宿主细胞中获取葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸。因为微小隐孢子虫不含有三羧酸循环和线粒体电子传递呼吸链，因此虫体依靠糖酵解产生ATP。微小隐孢子虫含有2个潜在的葡萄糖转运蛋白，均定位于饲养细胞器上，参与虫体从宿主细胞中转运葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸；并且隐孢子虫还可以通过消耗虫体内储存的糖原产生葡萄糖-6-磷酸，从而略过糖酵解途径的第一步耗能反应，该结果证实了隐孢子虫极度依赖宿主细胞的特性。
美国德克萨斯农工大学兽医病理生物学系朱冠教授团队，在其推介文章“Unlocking the mystery of the feeder organelle and versatile energy metabolism in Cryptosporidium parvum”中指出，该研究阐明了隐孢子虫复杂的能量代谢和寄生手段。并且，该研究结果对寄生虫的生存策略提出了关键性的见解，为隐孢子虫病的防治开辟了新的途径。
兽医学院许瑞副教授为该文章的第一作者，美国圣路易斯华盛顿大学医学院L. David Sibley院士为该文章的通讯作者。该研究得到了美国国立卫生研究院（NIH）R01项目的资助。
相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-024-44696-3
推介文章信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471492224000564?via%3Dihub
文图/兽医学院