科学家希望利用寄生虫的生理时钟,选择最佳时间治疗寄生虫感染

浏览量:457 2020-07-27 点赞:848

科学家希望利用寄生虫的生理时钟,选择最佳时间治疗寄生虫感染

研究发现主要在非洲传播并造成可能致死的昏睡病的寄生虫,其实拥有自己的生物时钟,使牠们在下午时段特别脆弱,因此进行治疗的效果特别好。这项研究成果将能够帮助改进这个非洲最致命疾病的治疗方法,并且推展到其他各类型寄生虫感染疾病的治疗工作上。

这项研究的第一作者 Filipa Rijo-Ferreira 博士表示,如果能够以较低的药物剂量得到相同的医疗效果,就能降低病患因治疗副作用而导致的死亡。一旦了解寄生虫也有自身的生理时钟,将能帮助人们在处理各类型包含昏睡症、疟疾等的寄生问题。在这些寄生虫所导致的疾病之中,虽然大多疾病的致死率并不高,但其中的昏睡病就是其中少数会致死的疾病之一。

昏睡病又叫非洲锥虫病(African trypanosomiasis),近年来主要在非洲传播,在撒哈拉以南非洲国家造成数千起病例。布氏锥虫(Trypanosoma brucei)随着采采蝇(Tsetse fly)的叮咬散布开来,锥虫在进入人体后会造成睡眠週期倒转、发烧、肌肉无力、发痒等症状,最后疾病侵入神经系统,在不同类型的情形下,导致宿主在数月或数年间死亡。

近数十年来,这些疾病已经在人类的努力控制之下明显减少,儘管科学家不断寻找新疫苗以及替代目前以砷为主的治疗方式,但每年仍然有许多人因为昏睡症而死亡。

这项研究由德克萨斯大学达拉斯西南医学中心 Peter O’Donnell Jr. Brain 研究所发表,对于身体无法承受治疗副作用的病患来说特别有帮助。由于使用药物的时机关乎病患性命,医生们希望能找到使用药物的最佳时间,降低药物剂量与疗程所需时间并拯救更多生命。带领研究团队与葡萄牙里斯本大学的 Luisa Figueiredo 博士进行这项研究的 Joseph S. Takahashi 博士表示,这项研究成果将可能运用于各类型的寄生虫感染,或许能够更进一步改善目前所使用的医疗手段。

在先前科学家就已观察到寄生虫表现出来的日常变化模式,但直到现在科学家才发现这些现象是由于複杂的分子时钟所致。德克萨斯大学神经科学会长的 Takahashi 博士表示,有了这些认识之后,未来在治疗昏睡症等其他寄生虫感染疾病时,就能将这种生物时钟概念带入考虑。

研究团队由来自德克萨斯大学达拉斯西南医学中心与葡萄牙里斯本大学分子医学研究所的研究者合作,他们首先在实验室将分离出寄生的布氏锥虫,经过基因分析后得到牠们在宿主体外状态下的生物时钟情形。研究团队发现这种寄生虫具有自身的代谢週期,使牠们对下午进行的投药特别敏感。

研究团队接下来的方向将是了解锥虫内部时钟如何运行,希望能找到与此相关的基因并藉此干扰其生理时钟。就像人们在作息混乱、生理时钟被破坏时会特别不稳定,科学家也希望这些寄生虫能够因为生理时钟被打乱而变得虚弱。

霍华德‧休斯医学研究所(HHMI)Rijo-Ferreira 博士表示,一般来说当我们让某生物的生理时钟产生变化,牠们对于环境的适应力会降低。所以我们打算让这些寄生虫出现类似时差的反应,藉此让牠们变脆弱。

这项研究看似受益者多在非洲,但其实在非洲之外的世界各地也不乏寄生虫造成的各类疾病案例。以美国为例,虽然这类可能致死的昏睡症主要在非洲偏远地区散布,但在美国也有数百万人受到其他寄生虫感染。以下是美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)列为公共卫生重点的 5 种寄生虫感染疾病。

查加斯病(Chagas)

又称为美洲锥虫症(American trypanosomiasis),大多案例是由于接触一种吸血昆虫,俗称亲吻虫(kissing bug)的粪便而被克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)感染。寄生虫进入人身体的位置会肿大,也有少数案例致命,造成严重的心脏与脑部发炎。如果没有接受治疗,寄生虫会终身寄生于人体内,美国估计约有 30 万人受此感染。

弓虫症(toxoplasmosis)

是美国藉由食物传播造成的疾病中主要的原因之一,约有 3,000 万美国人受弓形虫(Toxoplasma gondii)感染寄生,但只有少数人因免疫反应而有症状产生。人们通常因食用未烹煮的食物或者受污染的肉品而受感染,妇女在怀孕过程中若受感染也有可能使胎儿受感染,导致流产、死产、婴儿眼疾或者婴儿头部大小不正常等情形。

弓蛔虫病(Toxocariasis)

由两种蛔虫感染造成,主要经由猫狗的粪便散布。大多受感染者并不会出现症状,但有些案例中蛔虫会进入肝脏、肺或中枢神经等部位,蛔虫若进入眼睛也可能导致失明。每年大约有 70 人因此失明,且多数为儿童。

囊虫病(Cysticercosis)

通常因食用猪肉绦虫(Taenia solium)囊尾幼虫而导致肌肉、脑部或其他组织的感染。人们食用在受虫卵污染的饮用水、食物或者吸吮不乾净的手指等都可能造成感染。绦虫感染脑部或脊髓常造成患者头痛,严重可能导致脑肿胀、脑中风进而致命。估计每年至少 1,000 人因此出现严重的脑部症状而接受治疗。

滴虫性阴道炎(Trichomoniasis)

阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)可以藉由人的性行为传染,在美国约有 370 万人受感染,但大多数受感染者并无所觉,所造成的症状包含感染部位痒、灼热感、红痛等。透过药物治疗能够根除阴道毛滴虫的寄生,若没有接受治疗,感染可持续几个月至几年。

综合以上可以看出寄生虫问题不只是在未开发地区才存在,而是世界各地都会发生,使这项研究影响力更深远。

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