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蚊子免疫系统可帮助对抗疟疾

科学家们创造了第一个蚊子免疫细胞图集,以了解蚊子如何对抗疟疾和其他感染。瑞典于默奥大学惠康桑格研究所和美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员发现了新型的蚊子免疫细胞,包括一种可能参与限制疟疾感染的稀有细胞。他们还确定了与控制疟原虫有关的分子途径。

该发现于今天(8月27日)发表在《科学》杂志上,为发现新方法提供了机会,以防止蚊子将疟原虫传播给人类并打破疟疾传播链。对于试图了解和控制其他蚊媒疾病(例如登革热或寨卡病毒)的研究人员来说,该地图集也将是宝贵的资源。

疟疾是一种威胁生命的疾病,全球范围内影响着2亿多人,仅2018年一年就估计造成405,000人死亡,其中大多数是5岁以下的儿童*。它是由疟原虫寄生虫引起的,寄生虫通过雌性按蚊的叮咬传播。打破从人类到蚊子再到人类的传播链是减轻疟疾负担的关键。

蚊子的免疫系统控制昆虫如何耐受或传播寄生虫或病毒,但是对涉及的确切细胞类型知之甚少。在首次对蚊子免疫细胞的深入研究中,一组研究人员研究了两种蚊子:传播疟疾的冈比亚按蚊和携带引起登革热,基孔肯雅热和寨卡病毒的病毒的埃及伊蚊。

研究人员使用尖端的单细胞技术分析了8,500多个个体免疫细胞,以准确查看每个细胞中打开了哪些基因,并为每种独特的细胞类型识别了特定的分子标记。研究小组发现,免疫细胞的类型至少是以前所见类型的两倍,并使用标记物来发现和定量循环中,肠道或蚊子及其他部位的这些细胞。然后,他们能够追踪蚊子及其免疫细胞对疟原虫寄生虫感染的反应。

威尔康桑格研究所的论文的第一作者Gianmarco Raddi博士说:“我们已经进行了首次大规模的蚊子免疫系统调查,并使用单细胞测序技术发现了免疫细胞类型和细胞状态,我们从未见过这种蚊子。我们还研究了被疟原虫寄生虫感染的蚊子,这是第一次能够在分子细节上研究其免疫反应,并确定涉及哪些细胞和途径。”

NIH小组先前的一项研究表明,称为“免疫引发” **的过程可通过激活蚊子的免疫系统来成功抵抗寄生虫,从而限制蚊子传播疟疾的能力。在这项研究中,研究人员发现一种新发现的免疫细胞类型具有高水平的免疫引发所需的关键分子,并且可能参与了该过程。

该论文的共同资深作者奥利弗·比克尔博士(Oliver Billker博士)曾是维康大学桑格研究所的论文,现在设在于默奥大学瑞典分子感染医学研究所。免疫引发,似乎可以进一步激发对疟原虫的免疫反应,这是一种特定的蚊子细胞类型首次参与了对疟疾感染控制的调控,这是一个令人兴奋的发现,我们现在需要进行进行进一步的研究以验证这一点并更好地了解这些细胞及其作用。”

研究人员表明,特定类型的免疫细胞-粒细胞-对感染有反应,数量增加,并发现其中一些可以发育成其他免疫细胞。他们还发现,处于休眠状态的蚊子脂肪体处于休眠状态后,蚊子肠道和其他组织中的免疫细胞被积极地募集到循环系统中以抵抗感染。

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