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极为巨大。每年，蜱虫都会传播病毒和细菌，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（University of Tennessee College of Veterinary Medicine）的科学家们正在努力深入了解蜱虫如何传播这些疾病——以及如何阻止它们。
在发表于《EMBO杂志》（The EMBO Journal）的一项新研究中，研究人员发现了一种蜱虫蛋白质，这种蛋白质可能有助于在疾病完全发生前阻止其传播。《EMBO杂志》由欧洲分子生物学组织（European Molecular Biology Organization）出版，是全球分子生物学领域的顶级期刊之一。
该研究由Hameeda Sultana教授和校友博士后研究员Waqas Ahmed领导，贡献者包括前研究生Wenshuo Zhou和Kehinde Fasae、现任研究生Md Bayzid，以及合作教师Girish Neelakanta教授和前田纳西大学（UT）临床助理教授Denae LoBato。这项研究得到了美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的资助，突显了田纳西大学农业研究所（UT Institute of Agriculture）在推进媒介传播疾病研究方面的作用。
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（exosomes）。在这项开创性工作中，田纳西大学的研究团队发现蜱虫产生一种富含甘氨酸的外泌体蛋白，这种蛋白在帮助蜱虫进食和传播病毒方面起着至关重要的作用。"外泌体是内部携带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在细胞和组织之间传递的微小膜结合颗粒。当蜱虫叮咬宿主时，这种相互作用比表面看起来更为复杂。蜱虫唾液中含有充满复杂分子混合物的外泌体，使它们能够在不被察觉的情况下进食，同时避免触发宿主的免疫防御。这些囊泡携带多种蜱虫蛋白质，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质，可能促进蜱虫进食、病原体从感染宿主到未感染蜱虫的获取，以及病原体从感染蜱虫到未感染宿主的传播，"Sultana说。
当研究人员使用基因工具使负责这种蛋白质的基因沉默时，效果非常明显。缺乏这种蛋白质的蜱虫难以有效进食，并且在进食后体重增长减少。更重要的是，病毒水平显著降低。这些发现建立在多年探索蜱虫如何利用微观囊泡与宿主相互作用的研究基础上。
这种蛋白质可用于疫苗方法。合作教师Girish Neelakanta表示，此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起着重要作用，而且在与病原体的相互作用中也起着重要作用。"
研究人员认为外泌体可能成为疾病预防策略的重要目标。"自从我的实验室从蜱虫中识别出外泌体以来，包括我们自己的多项研究都强调了这些囊泡在蜱虫进食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针对媒介传播疾病开辟多条途径。"
据Neelakanta称，针对这些分子可能提供一种中断传播周期的新方法。"针对这类蛋白质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（transmission-blocking vaccine）。疫苗不是针对病毒本身，而是针对蜱虫体内的一种分子，防止蜱虫成功进食或传播病原体。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。
随着蜱传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迫切。目前的控制方法主要依靠避免蜱虫叮咬或减少蜱虫种群。然而，研究人员越来越多地研究干扰蜱虫依赖的生物学机制的方法，以阻止它们进食和传播疾病。
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起作用的早期阶段。
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在最小尺度上理解它。在这种情况下，对抗蜱虫的关键可能在于宽度仅为十亿分之一米的微观包。有一天，这些微小的信息传递者可能有助于防止媒介传播疾病的扩散。
来源：田纳西大学农业研究所（University of Tennessee Institute of Agriculture）
Ahmed W, Zhou W, Bayzid M, LoBato DN, Fasae KD, Neelakanta G, Sultana H. (2026) 节肢动物外泌体甘氨酸丰富蛋白作为潜在疫苗候选物有效减少蜱虫吸血和病原体传播。《EMBO杂志》45(6):2051-2073。
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