隐孢子虫是一种胃肠道寄生虫,这种寄生虫在儿童和成人中会造成中度或重度的腹泻。并且能在艾滋病患者群体中造成机会性致命感染。由于隐孢子虫对氯消毒剂具有抗性,所以,在世界各地经常会造成水源性传播。11月12日发表于《 PLOS》的一项研究指出,隐孢子虫中的某个蛋白可以作为潜在的药物靶点,该蛋白是隐孢子虫糖酵解过程的中心,而糖酵解过程对于隐孢子虫来说却是唯一产生能量的代谢途径。

来自于美国德克萨斯农工大学的Guan Zhu以及他的同事们,在寄生虫复杂的生命周期过程中,对寄生虫的代谢途径进行了研究。隐孢子虫存在着细胞外阶段(这个阶段的隐孢子虫存在于环境或者宿主消化道内)和细胞内阶段,这个阶段她开始入侵宿主细胞,这个时候寄生虫会形成一个专门的区间——纳虫空泡,这是由宿主细胞延伸而形成的边界区域称为隐孢子虫液泡膜(PVM)。

在这项研究中,研究人员将目光集中于乳酸脱氢酶(LDH),这个酶是糖酵解代谢过程中的关键酶。隐孢子虫是一种缺乏线粒体的元和生物,而线粒体是能将有机物与氧结合产生ATP的场所,而ATP是通用的生物能量储存分子。所以,对于像隐孢子虫这种生物,糖酵解成为唯一能够产生ATP的代谢途径。研究人员发现,隐孢子虫的乳酸脱氢酶(CpLDH)蛋白在其细胞外阶段能存在于隐孢子虫细胞中,但是在隐孢子虫的细胞内阶段,CpLDH能转移到PVM中,这就说明PVM参与到了隐孢子虫的能量代谢过程,特别是乳酸产生的这个过程中。研究人员证明了,棉子酚以及 FX11,作为乳酸脱氢酶的抑制剂,能抑制CpLDH活性和寄生虫的生长。

研究人员表示,他们的发现不仅对以前知之甚少的隐孢子虫细胞间阶段存在的PVM结构有了新功能的认识,还揭示了LDH对于对抗寄生虫来说十一中潜在的治疗靶点,最起码目前为止还没有一种对寄生虫特别有效的治疗手段。

要证实CpLDH能作为药物靶点还需要对隐孢子虫的目标基因进行敲出或者抑制,研究人员表示最近的相关研究进展也为该结论能在不久的将来得以证实提供了希望。

总的来说,他们的结论是,“就目前的研究数据,结合糖酵解对于隐孢子虫来说是唯一能够产生ATP的代谢途径这一事实,已经支持了CpLDH对于隐孢子虫治疗来说是一个值得探究的潜在药物靶点这样的结论。”