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科学家揭示了Dantu基因血液变异体如何有助于预防疟疾的秘密

惠康桑格研究所,剑桥大学和肯尼亚KEMRI-Wellcome信托研究计划的科学家首次揭示了Dantu基因血液变异体如何有助于预防疟疾的秘密。研究小组发现,具有稀有丹徒血变种的人中的红细胞具有较高的表面张力,可防止它们被世界上最致命的疟原虫恶性疟原虫侵袭。

今天发表在《自然》杂志上的这项发现,在与疟疾的更广泛斗争中也可能具有重要意义。因为人红的表面张力血细胞随着年龄的增长,有可能设计出模仿这种药物的自然过程,以防止疟疾感染或降低其严重程度。

疟疾仍然是全球主要的健康问题,估计每年导致435,000人死亡,其中61%的儿童在5岁以下。恶性疟原虫是最致命的疟疾形式,在非洲尤为普遍,2017年占非洲疟疾病例的99.7%和全球疟疾死亡人数的93%。

2017年,研究人员发现罕见的Dantu血液变异体(仅在东非部分地区定期发现)提供了一定程度的针对严重疟疾的保护作用。这项新研究的目的是解释原因。

采自肯尼亚基利菲的42名健康儿童的红细胞样本,这些儿童具有一,二或零个Dantu基因拷贝。然后,研究人员在实验室中观察到寄生虫入侵细胞的能力,使用了包括延时录像显微镜在内的多种工具来确定入侵受到损害的特定步骤。

对红细胞样本特征的分析表明,Dantu变体产生的细胞具有较高的表面张力,就像鼓形皮肤更紧密。在某种压力下,疟原虫不再能够进入细胞,从而停止了其生命周期并阻止了其在血液中繁殖的能力。

肯尼亚KEMRI-Wellcome信托研究计划的Silvia Kariuki博士说:“疟疾寄生虫利用一种特殊的“锁钥”机制渗透人红细胞。当我们着手解释Dantu变体如何保护时针对这些寄生虫,我们预期会发现这种分子机制的工作方式发生细微变化,但答案却更为根本。Dantu变体实际上稍微增加了红细胞表面的张力,就像寄生虫仍然具有锁的钥匙,但门太重,无法打开。”

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