感染非免疫细胞这一发现违背了教科书对利什曼病感染的理解

新的研究表明，引起内脏利什曼病的生物体似乎拥有秘密武器，内脏利什曼病是一种潜在致命的寄生虫病，最常影响皮肤，导致毁容疾病，它们可以感染非免疫细胞并在不常见的环境中持续存在。。

研究人员在慢性感染小鼠的骨髓中与血液相关的干细胞中发现了杜氏利什曼原虫寄生虫，这些干细胞可以再生造血系统中所有类型的细胞。这一发现可能有助于解释为什么一些患有内脏利什曼病(如果不及时治疗会致命)的人通常还会患有贫血等血液疾病。

俄亥俄州立大学医学院病理学教授、该研究的资深作者AbhaySatoskar表示，识别这些细胞和这些寄生虫生活的其他意想不到的位置可以提高科学家对这种疾病的了解，并可能带来新的治疗选择。

“用利什曼原虫药物治疗患者并不能消除体内的所有寄生虫——它们会在患者的余生中持续存在，”萨托斯卡说。“也许这些不常见的细胞是导致这些寄生虫数量较少的细胞。一些药物可能无法正确到达这些细胞，或者可能对这些寄生虫无效，而且也许这些细胞中的寄生虫与免疫中的寄生虫不同。细胞，因为它们能够适应。如果我们想阻止疾病的传播，消除这些隐藏的寄生虫就很重要。

“它改变了我们对这种寄生虫的看法：如果不常见的细胞被感染，这些细胞的作用是什么?寄生虫在那里做什么?它们如何逃避药物治疗?它们与其他细胞中的寄生虫不同吗?一样吗?还有很多问题。”

该研究最近发表在《细胞报告》杂志上。

皮肤利什曼病是一种由主要利什曼原虫引起的毁容性皮肤病，每年影响热带地区多达120万人，而杜诺瓦尼利什曼原虫则引起不太常见的内脏利什曼病，该病会攻击内脏，估计每年影响10万人。科学家怀疑杜氏乳杆菌可能会偏离其免疫细胞宿主，因为它们在体内徘徊，但这些怀疑很难用大多数传统技术来证实，因为受感染的细胞数量很少。

Satoskar及其同事使用单细胞RNA测序来寻找慢性感染小鼠的脾脏和骨髓细胞中的寄生虫。该技术使研究小组能够根据细胞表达的数千个基因来识别单个细胞类型，这些基因充当每种细胞类型的特征。同时，研究人员根据已知这些生物体表达的基因是否存在，确定了哪些类型的细胞被杜氏乳杆菌寄生虫感染和未被感染。

在脾脏中，检测到的大多数感染细胞是前线免疫细胞——巨噬细胞和单核细胞——被称为吞噬细胞，其作用是吞噬入侵的生物体。

“教科书上说利什曼原虫是免疫细胞(主要是吞噬细胞)的寄生虫，它们劫持这些细胞并生活在那里。这是我们多年来学到的知识，”俄亥俄州立大学微生物学教授Satoksar说。“尽管这是教条，但在慢性感染过程中，它们似乎也在感染其他细胞类型。”

研究表明，这些传染性生物体不仅限于任一器官中的吞噬细胞——在骨髓中，与血液相关(造血)干细胞是主要的寄生细胞，这是一个令人惊讶的发现，并通过单独的单细胞验证分析。萨托斯卡说，它们的外表面具有一些与典型免疫细胞目标相同的受体，这一事实暗示了它们为何以及如何藏匿寄生虫。

这两个器官中其他类型的细胞，其基因表达特征表明它们含有杜氏乳杆菌寄生虫，包括协助免疫系统但不吞噬传染性生物体的白细胞，以及负责产生血小板的细胞。

“找到与其他细胞特征相关的利什曼原虫基因，为我们提供了在后续方案中下一步寻找哪些细胞的线索，”萨托斯卡说。

这项工作有可能在一些热带地区快速转化为人体组织检测，在这些地区，针吸脾脏和骨髓样本是利什曼病风险人群的常规程序。这些样本可用于帮助确定人类的非免疫细胞是否也被寄生虫占据。

萨托斯卡说：“在感染被清除后，这些寄生虫会在这些器官中持续存在很多很多年，而免疫抑制的人可能会再次患病。”“通过我们的动物数据和在人类样本中发现的内容，我们希望了解帮助寄生虫生存的途径，并利用这些知识开发针对这些途径的新疗法。”

共同作者包括美国食品和药物管理局的KonstantinosKaragiannis、SreenivasGannavaram、ThaliaPacheco-Fernandez、ParnaBhattacharya和HiraNakhasi以及俄亥俄州立大学的ChaitenyaVerma。

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