两篇Nature解答疟疾传播之谜

　　疟原虫究竟怎样进入有性阶段，多年来这个问题一直令人迷惑不解。日前两个相互独立的研究团队发现，疟原虫发育成为有性形式(配子体)的过程，受到一个主要基因开关的控制。这两篇文章将于二月二十三日发表在Nature杂志上。

　　配子体是疟原虫感染蚊子的唯一形式，而启动配子体发育的基因活化需要AP2-G蛋白。研究人员指出，AP2-G蛋白控制着疟原虫转播疾病的能力。这一发现解决了一个长期困扰科学家们的问题，为人类健康提供了重要的启示。

　　据统计，世界上约有一半人面临着疟疾传播的危险，在这种疾病中死亡的大多是五岁以下的幼儿。疟疾是由单细胞的疟原虫引起的，这种寄生虫拥有复杂的生活周期，主要可分为三个阶段。首先，携带疟原虫的蚊子叮咬后，会在肝脏中引起初步感染;这之后是持久的红细胞阶段，患者表现出疟疾的临床症状;最后疟原虫回到蚊子体内，本阶段是寄生虫传播的必需过程。

　　处于血细胞阶段的疟原虫无法感染蚊子，只有配子体才能通过蚊子传播。疟原虫一次生成的配子体并不多，这些配子体具有独特的结构，其基因和蛋白表达也大为不同。

　　“现在我们有机会阻断疟原虫的生活周期，有效破坏疟原虫的传播循环，这一点非常令人兴奋，”宾州大学的副教授Manuel Llinás说。

　　Nature发表的这两篇文章，描述了转录调节子AP2-G的详细作用。尽管这两篇文章中用到的疟原虫品系差异很大，但文章的结论非常相近。研究人员指出，疟原虫的有性阶段是一个非常诱人的治疗靶点。

　　此前有研究发现，在一个品系的疟原虫群体中，AP2-G的水平差异很大，而且这样的差异反映了配子体的产量。由于这些疟原虫拥有同样的DNA组成，因此Llinás领导的研究团队认为，上述差异可能源自于表观遗传学修饰。他们发现AP2-G的组蛋白修饰决定了疟原虫的配子体生产。人们知道，疟原虫使用表观遗传学机制躲避宿主的免疫应答。现在研究人员指出，表观遗传学机制也同样控制着疟原虫的性别分化。

　　格拉斯哥大学的Andy Waters和桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)的Oliver Billker领导了另一项研究。他们用一年时间，筛选了无法进入有性阶段的鼠类疟原虫。为了明确造成这一效果的突变他们采用了二代测序技术，并发现这些疟原虫共同具有的突变基因是编码AP2-G蛋白的ap2-g基因。

　　为了进行验证，这两个研究团队在疟原虫中失活了ap2-g基因，结果这些寄生虫的确丧失了进入有性阶段的能力。而且研究显示，修复这些基因突变，可以使疟原虫重新恢复配子体生产。研究总结道，只有在AP2-G蛋白功能正常的情况下，疟原虫才能够进入有性阶段形成配子体。

　　研究人员指出，这些发现可以帮助人们开发针对疟原虫有性阶段的药物，中断疟原虫的生活循环有效防止疾病传播。