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PLoS Pathog:揭秘血清素促进寄生虫运动的机制 为开发寄生虫靶向疗法提供思路

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来源:生物谷 2014-01-22 00:37

近日,一项刊登在国际杂志PLoS Pathogens上的研究论文中,来自麦基尔大学的研究者通过研究发现了一种控制寄生虫运动的新型分子路径,由于协调运动对于寄生虫的生活周期非常关键,因此该分子路径的蛋白或许可以帮助研究者开发出新型的靶点药物。

2014年1月22日 讯 /生物谷BIOON/ --曼森血吸虫以及其亲缘家族是影响全世界数百万人身体健康,而且每年引发25万人死亡的寄生扁平虫,近日,一项刊登在国际杂志PLoS Pathogens上的研究论文中,来自麦基尔大学的研究者通过研究发现了一种控制寄生虫运动的新型分子路径,由于协调运动对于寄生虫的生活周期非常关键,因此该分子路径的蛋白或许可以帮助研究者开发出新型的靶点药物。

研究者Paula Ribeiro表示,我们都知道,许多抗寄生虫的药物都会对蠕虫的神经系统产生作用,长达40年来,我们都知道神经递质-血清素可以控制血吸虫的运动,随着血吸虫变得对当前可用的几种药物产生耐药,使得开发新型的药物迫在眉睫。

血清素是不同物种机体中都存在的一种信号分子,其可以通过特殊的受体来发挥功能,当其受体和血清素结合后,神经细胞就会被激活,在某些个体中神经细胞的激活作用会激活肌肉细胞,最终引发机体运动。

研究者就表示,目前没有人知道血吸虫的血清素受体,这项研究中他们通过探究血吸虫的DNA序列发现了和血清素相关的受体基因,研究者发现了一种名为曼森血吸虫5HTR(Sm5HTR)的蛋白,其可以作为血清素的受体,当细胞将其嵌入到细胞膜中并暴露于外部的血清素后,研究者就可以测定细胞中典型反应。

随后研究者分析了Sm5HTR存在的位置,并且发现这种受体蛋白主要存在于幼虫和成年虫的神经细胞中,当使用多种途径干扰受体功能时,他们发现血吸虫的运动被明显抑制了;研究者表示,尽管血吸虫存在额外的血清素受体,但是Sm5HTR可以作为主要的血清素受体介质来控制血吸虫的运动。

最后研究者总结道,此前研究发现运动对于寄生虫的生存非常关键,药物诱导的瘫痪也是清除蠕虫感染的一种有效手段,本文中Sm5HTR的发现为研究者寻找新型的受体抑制剂来促使血吸虫瘫痪,并且开发合适的靶向疗法提供了新的思路和希望。(生物谷Bioon.com)

Serotonin Signaling in Schistosoma mansoni: A Serotonin–Activated G Protein-Coupled Receptor Controls Parasite Movement

Patocka N, Sharma N, Rashid M, Ribeiro P

Serotonin is an important neuroactive substance in all the parasitic helminths. In Schistosoma mansoni, serotonin is strongly myoexcitatory; it potentiates contraction of the body wall muscles and stimulates motor activity. This is considered to be a critical mechanism of motor control in the parasite, but the mode of action of serotonin is poorly understood. Here we provide the first molecular evidence of a functional serotonin receptor (Sm5HTR) in S. mansoni. The schistosome receptor belongs to the G protein-coupled receptor (GPCR) superfamily and is distantly related to serotonergic type 7 (5HT7) receptors from other species. Functional expression studies in transfected HEK 293 cells showed that Sm5HTR is a specific serotonin receptor and it signals through an increase in intracellular cAMP, consistent with a 5HT7 signaling mechanism. Immunolocalization studies with a specific anti-Sm5HTR antibody revealed that the receptor is abundantly distributed in the worm's nervous system, including the cerebral ganglia and main nerve cords of the central nervous system and the peripheral innervation of the body wall muscles and tegument. RNA interference (RNAi) was performed both in schistosomulae and adult worms to test whether the receptor is required for parasite motility. The RNAi-suppressed adults and larvae were markedly hypoactive compared to the corresponding controls and they were also resistant to exogenous serotonin treatment. These results show that Sm5HTR is at least one of the receptors responsible for the motor effects of serotonin in S. mansoni. The fact that Sm5HTR is expressed in nerve tissue further suggests that serotonin stimulates movement via this receptor by modulating neuronal output to the musculature. Together, the evidence identifies Sm5HTR as an important neuronal protein and a key component of the motor control apparatus in S. mansoni.

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