华盛顿州立大学的研究人员发现，引发无形体病（anaplasmosis）和莱姆病（Lyme disease）的细菌如何劫持蜱细胞的过程，以确保它们的生存并传播到包括人类在内的新宿主。
该团队隶属于兽医学院，他们发现这些细菌能够操控一种名为ATF6的蛋白质——这种蛋白质帮助细胞检测和应对感染——从而支持细菌在蜱体内的生长和生存。这项研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上，可能为开发在细菌传播给人类和其他动物之前将其从蜱体内清除的方法奠定了基础。
“大多数研究都集中在这些细菌如何与人类和动物相互作用，而不是它们如何在蜱中生存和传播，”该研究的主要作者、博士生凯莉·沃斯比吉安（Kaylee Vosbigian）表示，“我们的发现可能为在这些病原体成为人类威胁之前针对它们提供新的途径。”
沃斯比吉安和她的导师、该研究的通讯作者、兽医微生物学与病理学系副教授达纳·肖（Dana Shaw）将研究重点放在了肩突硬蜱（Ixodes scapularis），也被称为黑腿蜱。这种蜱虫负责传播无形体病的致病菌Anaplasma phagocytophilum和莱姆病的致病菌Borrelia burgdorferi。这两种疾病正变得越来越普遍，并且可能对人类和动物造成严重疾病。
研究团队发现，当ATF6在蜱细胞中被激活时，它会触发一种名为stomatin（膜蛋白）的生成，这种蛋白质通过正常细胞过程帮助胆固醇在细胞内移动。细菌利用这一过程对抗它们的蜱宿主，使用它们自己无法合成但又需要的胆固醇来构建自身的细胞膜，从而支持它们的生存和繁殖。
“Stomatin在细胞中有多种功能，但其关键作用之一是帮助将胆固醇运送到不同的区域，”沃斯比吉安说。“细菌利用这一点，本质上是在窃取它们生存所需的胆固醇。”
当研究人员阻止stomatin的生成，限制胆固醇的可用性时，细菌的生长显著减少。研究人员认为，这表明针对ATF6-stomatin通路可能为中断蜱传播疾病周期的新方法铺平道路。
作为研究的一部分，沃斯比吉安还开发了一种名为ArthroQuest的新研究工具。这是一个由华盛顿州立大学托管的免费网络平台，允许科学家搜索蜱虫、蚊子、虱子、沙蝇、螨虫、跳蚤及其他节肢动物载体的基因组，寻找转录因子结合位点——例如控制基因活动的遗传开关ATF6。
“目前用于研究节肢动物基因调控的工具并不多，”沃斯比吉安说。“大多数工具都是为人类或果蝇等模式物种设计的，而它们与蜱虫在基因上差异很大。”
通过ArthroQuest，研究团队发现，ATF6调控的stomatin控制似乎在吸血节肢动物中普遍存在。由于劫持胆固醇和其他脂质是节肢动物传播病原体的常见策略，研究人员怀疑许多病原体也可能利用ATF6。
“我们知道其他许多虫媒病原体，例如Borrelia burgdorferi和导致疟疾的寄生虫Plasmodium，依赖于宿主的胆固醇和其他脂质，”肖说。“因此，ATF6-stomatin通路存在于其他节肢动物中的事实可能与广泛的疾病系统相关。”
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