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直面变换

昏睡病寄生虫如何躲避人体的防御

Luis Miguel Ariza

当舌蝇叮咬人体时，致命的感染便随之开始。于是，一种锥体寄生虫（trypanosome parasite）趁虚而入，溜进人的血液循环系统，约8个小时分裂一次。这种寄生虫可在血液中存活几个月甚至几年，引起阵发性发烧和头痛，使人昏迷和死亡。这些寄生虫是单细胞原生动物，靠经常获取新的身份来避免被免疫系统识别和彻底清除。所以，它们在血液中能活很久。令人惊奇的是，寄生虫伪装自己的能力来源于这种原生动物的细胞核中的一个转录体（transcriptional body）。

通过改变一种易变表面糖蛋白(VSG)的方式，寄生虫可以变换它的外膜。这类易变表面糖蛋白质可由分布在不同染色体上20个位置的1000种不同基因表现出来。目前任职于西班牙格兰那达(Granada，西班牙东南部的一个城市)CSIC寄生虫学和生物医药研究所的Miguel Navarro，及英格兰曼彻斯特大学的Keith Gull认为，这种新发现的转录体能够一一读取这些基因，就像CD播放机的激光束读取唱盘的磁轨一样。每一个基因代表一种VSG选择，像一种不同的音调，让这个原生动物产生不同的表现。Navarro解释说：“我们认为，有一种特殊的转录体在做这项工作，它可以接在染色体的某个位置上，在某个时刻只转录一种VSG。”研究小组利用荧光蛋白标记方法，在细胞核中把这种转录体定位，但只有当血液中存在寄生虫时它才会被发现。

更令人奇怪的是，锥体寄生虫在不同VSG基因上识别DNA的方式。所有的真核生物(细胞中有核的生物)都使用一种称为RNA聚合酶II的转录酶来读取蛋白质基因。但早在3亿年前就从其它的真核生物分支出去的锥体虫却打破了这一通用法则。Navarro和Gull发现，锥体虫的转录体可以利用另外一种含量较少的酶读取VSG基因，这种酶称为“RNA聚合酶I”。此前，研究人员从未发现RNA聚合酶I能读取蛋白质基因，所有其他真核生物只用这种酶来产生核糖体RNA以组成核糖体(细胞内的蛋白质“制造工厂”)。

Navarro认为，人体的细胞核内也可能存在同样的结构。如同锥体虫的VSG外壳一样，即使人的免疫系统中的B淋巴细胞有很多不同的表面蛋白基因，但每次也只在其表面上表现一种免疫球蛋白。嗅觉细胞的受体基因可能也是以同样的方式表现出来的。

比利时布鲁塞尔自由大学的寄生虫学家Etienne Pays对这种人体细胞内有新转录体的观点存有疑问。他说：“只有在聚合酶I也用于转录正常的基因时，这种转录体才会存在。但到目前为止，还没有发现这样的样例。”此外，牛津大学的分子转录研究专家Peter Cook说：“我们想知道转录体在电子显微镜下看起来是什么样子，否则它可能只是聚合酶和相关基因的堆积，就像细胞核内其它区域一样。”

不管怎样，这个研究清楚地显示了一个井然有序的细胞核结构图谱。同时，也为研究这种寄生虫病的有效治疗方案拓宽了思路。Cook说：“原来我们一直把细胞核想象成一个充满了基因和酶的袋子，但现在发现，核里也存在不同的结构。所以，理论上我们可以改变这些结构，来干扰这种致命的寄生虫在人体内的兴风做浪。”

致命昏睡病的传播

据世界卫生组织估计，引起昏睡病的锥体寄生虫每年在非洲会导致6．6万人死亡，50万人感染，多数是在贫困的农村地区。在安哥拉．刚果和苏丹南部的某些村镇，约20％一50％的人受昏睡病侵害。这种病是致人死亡的首要原因，死亡人数甚至排在艾滋病之前。药物治疗在疾病的感染初期效果最佳。但早期诊断往往十分困难。

【杨培龙／译 赵辉／校】