生物实验技术

镰状细胞病患者比具有正常红细胞的普通人受疟疾影响较小，这一现象的确切原因困扰了科学家们多年，而现在Duke大学医学中心的研究人员终于发现了该现象背后的潜在机制。

Duke大学的研究人员发现人体红细胞的遗传物质microRNA能够通过独特机制参与疟原虫的基因调控，改变这种寄生虫的活性。

“我们研究中最有趣的发现是，在镰状红细胞中发现的人类microRNA(很短的遗传物质)直接参与了疟原虫的基因调控，”文章的资深作者，Duke大学基因组科学与政策研究所分子遗传和微生物学系副教授Jen-Tsan Chi博士说。“这些在链状红细胞中富集的microRNA能够降低寄生虫的繁殖能力，所以这类特殊人群被保护的更好。”

MicroRNA是来自DNA的小片段RNA，只有20-25核苷酸长，参与基因表达的调控。研究还显示，在普通红细胞中提高两种不同microRNA的水平时，也能够削弱疟原虫的生长。

该文章发表在Cell Host and Microbe杂志上。

“这一发现有助于人们进一步了解宿主-寄生虫之间的相互作用以及寄生虫的生活周期，每年世界上有多达5亿人患上疟疾，而我们的研究有望帮助人们开发治疗疟疾的新药物，”Chi说。世界卫生组织WHO的统计显示每年约有1.5万至3万人死于这种疟疾，其中绝大多数是儿童。

“我认为这项工作能够拓展我们对疟原虫-人类宿主相互作用的理解，研究结果揭示了这二者之间的全新作用模式，使我们能够更深入的了解这种寄生虫的生命周期，”文章第一作者Greg LaMonte说。

疟原虫生长在人体红细胞中，科学家曾经认为这种细胞缺乏遗传物质。许多科学家都在链状红细胞中寻找抵御寄生虫的成分，而Duke大学的研究人员突破常规另辟蹊径发现了关键物质。

研究人员发现正常红细胞与链状红细胞中的microRNA组成截然不同。出乎他们意料的是，这些差异直接使链状细胞病对疟疾具有抗性。实验证明，在链状细胞中阻断这些microRNA(尤其是miR-451和Let-7i)会降低这种细胞抵御疟疾的能力。

“阻断这些miRNA，寄生虫的生长提高了两到三倍，”Chi说。

研究人员将人类microRNA和寄生虫mRNA融合在一起，发现了令人惊讶的现象。镰状细胞的MicroRNA能够整合入疟原虫的基本mRNA，造成翻译抑制，使这种细胞能够抵抗疟疾。

“这完全出乎我们的意料，”Chi说。“将人类和寄生虫的RNA融合，使我们发现了宿主-寄生虫相互作用的独特模式，这种模式可能是宿主细胞的独特免疫形式，也可能是寄生虫适应宿主细胞环境的机制。”