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永生化血细胞系使疟疾入侵的新研究成为可能

布里斯托大学和伦敦帝国理工学院的研究人员[1]建立了一个新的模型系统,利用实验室培养的红细胞来研究疟疾寄生虫如何侵入红细胞。

这项工作由国家健康研究和NHS血液和移植研究所资助,并在Nature Communications上发表,为鉴定涉及寄生虫感染的关键宿主蛋白及其结构域提供了一种强有力的新研究工具。它将有助于理解和破坏疟疾寄生虫侵入红细胞的机制。

科学家们最近在布里斯托尔开发了一种细胞系,它可以产生无限数量的未成熟'祖细胞',可以在实验室中推动产生新的红细胞(网织红细胞)。使用这些细胞,他们能够证明使用这种技术产生的红细胞可以支持恶性疟原虫的入侵和细胞内发育,恶性疟原虫是全世界每年造成大约2亿新感染和50万人死亡的疟疾寄生虫。

通过使用CRISPR-Cas9编辑未成熟细胞的基因组,研究小组还能够去除一种叫做basigin的蛋白质,这种蛋白质对于入侵非常重要并且通常存在于红细胞表面,并显示从这个编辑过的细胞系产生的网织红细胞完全抵抗入侵。将basigin基因重新引入编辑的细胞,使侵袭恢复到正常水平。这项重要工作表明,这些细胞可用于去除和替换不同的红细胞蛋白,并评估它们的缺失或改变如何影响寄生虫成功侵入的能力。

布里斯托大学研究的第一作者Tim Satchwell博士说:

“改变红细胞中蛋白质表达的能力,研究这些变化对寄生虫入侵或发展的影响是非常令人兴奋的。这个系统开辟了许多新的潜在研究途径,使我们能够更好地理解这一机制。疟疾寄生虫能够成功地侵入红细胞,以及宿主细胞蛋白在这个过程中发挥的特殊作用。“

Ashley Toye博士 - 该研究的高级作者之一,NIHR血液和移植研究部主任说:

“这项工作表明,现在可以操纵红细胞表面,以更好地了解疟疾入侵的过程。它还表明我们从细胞系产生的网状细胞被寄生虫识别,就像在网络中产生的网状细胞一样。这很重要,因为它进一步证明细胞是在实验室中正确制造的。“

NHS血液和移植研究与开发助理主任Nick Watkins博士说:

“这种来自支持疟疾入侵的细胞系的网状细胞的证明将提供一个重要的新工具,以更好地了解疟疾寄生虫如何侵入红细胞。最终,我们希望这项工作将导致新的疟疾治疗策略的发展。”

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