很少有生物能像蜱虫那样引起普遍的厌恶。尽管体型微小，这些寄生虫对人类和动物健康的影响却巨大无比。每年，蜱虫传播的病毒和细菌都会感染全球各地的人类、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《EMBO杂志》新发表的一项研究中，研究人员发现了一种蜱虫蛋白，可能有助于在疾病完全发生前阻止其传播。
这项研究由教授Hameeda Sultana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，以及合作教职员工Girish Neelakanta教授和前田纳西大学临床助理教授Denae LoBato。
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，在帮助蜱虫吸血和传播病毒方面起着关键作用。"外泌体是含有信息的微小气泡状囊泡，"Sultana解释道，"它们是运输蛋白质和其他生物信号的微小膜结合颗粒，可在细胞和组织之间传递。当蜱虫叮咬宿主时，这种相互作用比表面看起来更为复杂。蜱虫唾液含有充满复杂分子混合物的外泌体，使它们能够在不触发宿主免疫防御的情况下未被察觉地吸血。这些囊泡携带多种蜱虫蛋白，可能有助于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，可能促进蜱虫吸血、病原体从感染宿主转移到易感蜱虫，以及从感染蜱虫向易感宿主传播病原体，'"Sultana说。
当研究人员使用基因工具沉默负责这种蛋白的基因时，效果非常显著。缺乏这种蛋白的蜱虫难以有效吸血，吸血后体重明显减轻。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互动的工作基础上。
这种蛋白可能用于疫苗方法。教职员工合作者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解释道，"这类研究提供了关于蜱虫分子的证据，这些分子不仅在蜱虫生物学中扮演重要角色，也在与病原体的相互作用中发挥作用。"
研究人员认为外泌体可能成为疾病预防策略的重要目标。"自从我的实验室识别出蜱虫外泌体以来，包括我们自己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说，"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以靶向虫媒疾病开辟多种途径。"
据Neelakanta称，靶向这些分子可能提供一种新的方法来中断传播周期。"靶向这类蛋白可能是影响蜱虫传播多种病原体的理想方法。"这种方法被称为"传播阻断疫苗"。它不是针对病毒本身，而是针对蜱虫中的分子，阻止蜱虫成功吸血或传播病原体。通过早期中断这一过程，科学家希望在感染到达宿主之前就阻止感染。
随着全球蜱媒疾病不断增加，对新的预防策略的需求变得越来越紧迫。目前的控制方法依赖于避免蜱虫叮咬或减少蜱虫数量。然而，研究人员越来越多地探索干扰蜱虫依赖以吸血和传播疾病的生物机制的方法。
这种外泌体蛋白的发现增加了越来越多的研究，探索寄生虫如何在微观层面上与其宿主进行交流。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起作用的早期阶段。
这些发现表明，基础分子生物学研究如何能够带来动物和人类健康的实际进展。通过揭示蜱虫传播疾病的隐藏机制，科学家们正在为创新的预防新策略打开大门。
有时，阻止寄生虫的最佳方法是从最小的尺度上理解它。在这种情况下，对抗蜱虫的关键可能在于宽度仅为十亿分之一米的微观包裹中。有朝一日，这些微小的信使可能有助于防止虫媒疾病的传播。
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