绦虫相关的皮肤幼虫迁移是由幼虫本身的半胱氨酸蛋白酶引起的

斯巴达病是一种由斯巴达属绦虫幼虫引起的皮肤幼虫迁徙病。的生命周期包括两个中间寄主,成虫寄生于肉食性哺乳动物的肠道,如狗和猫。人类在食用第二中间宿主或副宿主(如青蛙、蛇和鸡)的生肉中的幼虫后会受到感染。既往研究表明,幼虫体在宿主胃肠道内溶解,幼虫头部进入肠壁,并向皮下组织迁移,引起局部炎症是斯巴达病进展的重要过程。然而,这些过程背后的分子尚未被确定。

图1所示。绦虫幼虫的半胱氨酸蛋白酶(Se23kCP)在幼虫迁移中起着重要的双重作用。从幼虫被囊液泡分泌的Se23kCP溶解其身体区域,侵入宿主肠壁,降解宿主组织,迁移并停留在宿主皮下组织。Se23kCP可能是斯巴达病发生和发展的重要分子。

在本研究中,我们揭示了天然23-kDa半胱氨酸蛋白酶(Se23kCP)的酶学和组织学特性以及病理生理功能幼虫;然而,Se23kCP在成虫中几乎检测不到。Se23kCP是一种成熟的蛋白酶,由216个氨基酸组成,在包括人类、小鼠和线虫在内的多种生物中与组织蛋白酶L具有高度的序列相似性。Se23kCP表现出广泛的底物特异性,表明其具有半胱氨酸和丝氨酸蛋白酶活性。内源性Se23kCP定位于幼虫的被盖和实质组织,并从液泡中积极分泌到宿主皮下组织,并被部分降解。Se23kCP具有在生理pH和温度下水解人体结构蛋白纤维连接蛋白和胶原蛋白的能力,这是幼虫组织迁移所需要的。由于幼虫体的溶解是渗透到肠壁的重要过程,因此我们评估了Se23kCP在这一过程中的贡献。在酸性条件下,幼虫体部溶解,而头部不溶解。半胱氨酸蛋白酶抑制剂和抗se23kcp血清完全抑制体溶解。此外,大多数幼虫的头在体溶解后仍具有传染性。 Our results indicate that Se23kCP plays dual roles in host tissue degradation and larval body dissolution processes.

中性条件下的Se23kCP活性似乎对组织降解很重要,因为幼虫居住和迁移的宿主皮下组织提供了中性环境。由于Se23kCP能在酸性条件下裂解幼虫体,因此暴露于酸性生理环境(如宿主胃中的胃酸)的幼虫体可能很容易被Se23kCP溶解。目前的结果强调了Se23kCP的双重作用,不仅在宿主组织降解中,允许幼虫在宿主皮下组织中迁移和停留,而且还可以摆脱身体区域,从而允许入侵宿主肠壁。因此,Se23kCP主要从幼虫可能是斯巴达病发生和发展的重要分子。Se23kCP已被用作诊断斯巴达病的血清学抗原。由于它对线虫生命周期的生理学有深远的贡献,它可能提供一种有用的疫苗和驱虫药靶绦虫。

筑川大吾,八田武,辻直敏
分子细胞寄生虫学教研室,
北中大学医学研究生院,日本神奈川县相模原市

日本神奈川县相模原市北中大学医学院寄生虫学教研室

出版

一种半胱氨酸蛋白酶是宿主组织入侵和迁移的关键因素。
Tsubokawa D, Hatta T, Maeda H, Mikami F, Goso Y, Nakamura T, Alim MA, Tsuji N
植物学报,2017年3月

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