很少有生物像蜱虫那样普遍招人厌恶。尽管体型微小，这些寄生虫对人类和动物健康有着巨大的影响。每年，蜱虫都会传播病毒和细菌，感染世界各地的人类、牲畜、野生动物和宠物。田纳西大学兽医学院的科学家们正致力于更好地了解蜱虫如何传播这些疾病——以及如何阻止它们。
在《欧洲分子生物学组织杂志》(The EMBO Journal)发表的一项新研究中，研究人员发现了一种蜱虫蛋白质，该蛋白质可能有助于在疾病完全发生前阻止其传播。《欧洲分子生物学组织杂志》由欧洲分子生物学组织出版，是全球分子生物学领域领先的期刊之一。
该研究由Hameeda Sultana教授和校友博士后研究员Waqas Ahmed领导，参与者包括前研究生Wenshuo Zhou和Kehinde Fasae、现任研究生Md Bayzid，以及教员合作者Girish Neelakanta教授和前田纳西大学临床助理教授Denae LoBato。该研究获得了美国国立卫生研究院(NIH)的资助，突显了田纳西大学农业研究所在推进媒介传播疾病研究方面的作用。
在2018年至2020年间，Sultana的实验室首次识别出源自蜱虫唾液和唾液腺以及蜱虫和蚊子细胞的外泌体。在这项开创性工作中，田纳西大学研究团队发现蜱虫产生一种富含甘氨酸的外泌体蛋白质，这种蛋白质在帮助蜱虫吸血和传播病毒方面发挥着关键作用。
外泌体是含有信息的小气泡状囊泡。它们是微小的膜结合颗粒，在细胞和组织之间运输蛋白质和其他生物信号。"当蜱虫叮咬其宿主时，这种相互作用比表面看起来更为复杂。蜱虫唾液中含有充满复杂分子混合物的外泌体，这使得它们能够在不被察觉的情况下吸血，同时避免触发宿主的免疫防御。这些囊泡携带各种蜱虫蛋白质，可能帮助病原体在蜱虫和宿主之间移动。它们含有几种节肢动物蛋白质，可能有助于蜱虫吸血、从感染宿主获取病原体到未感染蜱虫，以及从感染蜱虫向未感染宿主传播病原体。"
——Hameeda Sultana，田纳西大学兽医学院教授
当研究人员使用基因工具抑制负责这种蛋白质的基因时，效果十分显著。缺乏这种蛋白质的蜱虫难以有效吸血，吸血后体重也明显减轻。更重要的是，病毒水平显著降低。这些发现建立在多年来探索蜱虫如何利用微小囊泡与宿主相互作用的研究基础上。
这种蛋白质可以用于疫苗研发。教员合作者Girish Neelakanta表示，这类发现突显了理解蜱虫生物学如何揭示预防疾病传播的新机会。"蜱虫传播多种病原体，"Neelakanta解释说，"这类研究提供了证据，证明蜱虫分子不仅在蜱虫生物学中发挥重要作用，也在与病原体的相互作用中起关键作用。"
研究人员认为外泌体可能成为疾病预防策略的重要靶点。"自从我的实验室从蜱虫中识别出外泌体以来，包括我们自己在内的多项研究都强调了这些囊泡在蜱虫吸血和与病原体相互作用中的重要性，"Sultana表示，"这是一个令人兴奋的研究领域，可能为开发基于节肢动物外泌体的策略来针对媒介传播疾病开辟多条途径。"
根据Neelakanta的说法，靶向这些分子可能提供一种新的方法来中断传播循环。"靶向这类蛋白质可能是影响多种病原体从蜱虫传播的理想方法。"这种方法被称为阻断传播疫苗。疫苗不针对病毒本身，而是针对蜱虫中的一种分子，阻止蜱虫成功吸血或传播病原体。通过及早中断这一过程，科学家希望在感染到达宿主之前就阻止它。
随着蜱媒疾病在全球范围内持续增加，对新预防策略的需求变得越来越紧迫。目前的控制方法主要依赖于避免蜱虫叮咬或减少蜱虫数量。然而，研究人员正越来越多地研究干扰蜱虫依赖的生物学机制的方法，以阻止其吸血和传播疾病。
这种外泌体蛋白质的发现增加了越来越多的研究，这些研究探索寄生虫如何在微观层面上与宿主交流。科学家们仍处于了解外泌体和其他细胞外囊泡在这些复杂相互作用中所扮演角色的早期阶段。
这类发现展示了基础分子生物学研究如何能够带来动物和人类健康的实用进展。通过揭示蜱虫用来传播疾病的隐藏机制，科学家们正在为创新的预防策略打开大门。
有时，阻止寄生虫的最佳方法是从最小尺度上理解它。在这种情况下，对抗蜱虫的关键可能在于只有十亿分之一米宽的微观包。有一天，这些微小的信使可能有助于防止媒介传播疾病的扩散。
作为美国33所兽医学院之一，田纳西大学兽医学院在兽医学及相关生物医学科学的艺术和科学方面教育学生，促进科学研究并增强人类和动物的福祉。
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