分享一篇發(fā)表在Science Advances上的文章，題目為“Spermidine is a key polyamine required by intracellular parasites for survival within host erythrocytes”， 通訊作者為耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Choukri Ben Mamoun教授。Mamoun課題組致力于揭示傳染性疾病的致病機(jī)理，進(jìn)而推動(dòng)診斷技術(shù)以及新藥研發(fā)。
阿皮克復(fù)雜原蟲（包括瘧原蟲和巴貝蟲）是引起人類和動(dòng)物各種疾病的重要細(xì)胞內(nèi)病原體。了解這些寄生蟲如何在宿主紅細(xì)胞內(nèi)存活對(duì)于揭示其致病機(jī)制和尋找治療靶點(diǎn)至關(guān)重要。多胺（如腐胺、亞精胺和精胺）在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和分化中起著關(guān)鍵作用，但在紅細(xì)胞內(nèi)寄生蟲中其具體功能尚不清楚。
研究人員通過在體外培養(yǎng)B. duncani和P. falciparum寄生蟲，測試了不同培養(yǎng)基對(duì)寄生蟲生長的影響。B. duncani在缺乏亞精胺的培養(yǎng)基中無法正常生長，而補(bǔ)充亞精胺或其前體腐胺可以恢復(fù)其生長。進(jìn)一步研究表明，B. duncani缺乏合成腐胺的關(guān)鍵酶——鳥氨酸脫羧酶（ODC），因此必須從宿主環(huán)境中攝取腐胺。而P. falciparum則可以通過自身的ODC合成腐胺。這兩種寄生蟲雖然在多胺獲取途徑上存在差異，但都依賴亞精胺作為關(guān)鍵多胺。進(jìn)一步，研究人員通過生信分析與生化驗(yàn)證，在B. duncani中找到了催化亞精胺合成的酶BdPAPT。
研究人員發(fā)現(xiàn)，亞精胺參與寄生蟲的氧化應(yīng)激防御。在缺乏亞精胺的條件下，寄生蟲內(nèi)活性氧（ROS）水平顯著升高，導(dǎo)致氧化損傷增加。此外，利用RNA測序分析了在亞精胺耗竭條件下寄生蟲的基因表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)與蛋白翻譯相關(guān)的基因表達(dá)受到影響。研究還發(fā)現(xiàn)，亞精胺在寄生蟲中主要通過調(diào)控eIF5A的hypusination來影響蛋白翻譯。eIF5A 是一種翻譯起始因子，其低?；揎棇?duì)于翻譯過程至關(guān)重要。當(dāng)亞精胺耗竭時(shí)，eIF5A的hypusination水平下降，導(dǎo)致蛋白翻譯受阻，寄生蟲生長停滯并最終死亡。
總之，本研究確定了亞精胺是B. duncani和P. falciparum在紅細(xì)胞內(nèi)發(fā)育的關(guān)鍵多胺，對(duì)于通過eIF5A的hypusination調(diào)控蛋白翻譯至關(guān)重要，其耗竭會(huì)導(dǎo)致活性氧（ROS）產(chǎn)生增加。上述發(fā)現(xiàn)對(duì)于治療阿皮克復(fù)雜原蟲引起的寄生蟲病具有重要的指導(dǎo)意義。
本文作者：TZS
責(zé)任編輯：WYQ
DOI：10.1126/sciadv. adv2397
原文鏈接：https://doi.org/10.1126/sciadv. adv2397
