作者:Chinta sidharthani博士，Lily Ramsey, llm2024年9月30日

　　像蚊子这样的吸血昆虫经历了各种各样的适应，比如使用特定的酶来有效地接近和消灭蚊子消耗血液并逃避自身的免疫和止血反应。

　　在最近发表在《自然通讯》上的一项研究中，来自美国的一组研究人员调查了冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)的抗止血分子唾液apyrase (AgApyrase)在血液中的止血调节和疟疾寄生虫疟原虫传播中的作用。

　　研究:蚊子唾液脲酶调节血粉止血，促进疟原虫传播。图片来源:nechaevkon/Shutterstock.com

　　疟疾仍然是一个全球性的健康问题，2022年的统计数据报告了近2.5亿例病例和60多万例死亡。它是由寄生虫疟原虫引起的，通过按蚊的叮咬传播。

　　这种寄生虫在蚊子体内经历有性繁殖周期，形成孢子虫，通过蚊子叮咬感染人类。在这一阶段遏制寄生虫是大多数疟疾治疗的关键目标。

　　人体内的纤溶酶有助于分解由纤维蛋白原形成的血凝块，从而止血。疟原虫蛋白，类似于纤溶蛋白，有助于人类和蚊子的感染。

　　最近的研究表明，蚊子唾液中还含有蛋白质，可以减少血块的形成，促进纤维蛋白溶解或血凝块的分解，使疟原虫更容易感染蚊子和人类。

　　了解这些唾液蛋白帮助疟原虫感染的确切机制有助于改善疟疾的治疗和预防。

　　在本研究中，研究人员探索了蚊子以血液为食时摄入的唾液apyrase促进血凝块分解并促进蚊子被疟原虫感染并随后传播给人类的机制。

　　本研究采用多种生化和分析技术了解蚊子唾液对人组织纤溶酶原激活物(tPA)和纤溶系统的影响。

　　研究人员首先研究了冈比亚按蚊的唾液和唾液腺提取物是如何激活tPA的，tPA是一种促进人体血液凝块分解的蛋白质。

　　使用荧光底物测量暴露于蚊子唾液或唾液腺提取物时tPA的活性。随后，采用粒径排除色谱法分离蚊子唾液蛋白，并用质谱法鉴定潜在的tPA激活剂。

　　由于AGAP011026-PA被认为是最有可能的tPA激活剂，被注释为5'核苷酸酶外切或Ag5'NTE，因此研究人员进一步进行了实验来测试Ag5'NTE在纤溶途径中的作用。采用比色法测定Ag5'NTE水平对tPA的诱导作用。

　　此外，Ag5'NTE(更名为AgApyrase)进行了生物化学表征，以使用磷酸盐释放试验确定其酶促作用。研究人员还通过血小板聚集试验测试了其抑制血小板体外聚集的能力。

　　此外，采用酶联免疫吸附法(ELISA)覆盖法确定AgApyrase是否与人tPA直接相互作用。

　　生物层干涉法和结构模型分别用于研究这种相互作用的强度和位置。采用免疫印迹法和免疫组化法检测吸血后蚊子中肠中AgApyrase的存在。

　　研究发现，蚊子唾液和唾液腺提取物显著增强了tPA的活性，促进了纤溶酶原向纤溶酶的转化，增加了血凝块的分解。此外，AgApyrase被鉴定为关键的tPA激活剂。

　　AgApyrase被发现能将三磷酸腺苷和二磷酸腺苷水解为单磷酸腺苷，阻止血小板聚集和溶解血栓。在蚊子的中肠中，AgApyrase也被发现增强纤维蛋白溶解，这是通过增加纤维蛋白降解产物的积累来观察到的。

　　这些发现表明AgApyrase溶解了蚊子中肠中的血凝块，使血液粘度降低，有助于疟原虫的运动和传播。

　　此外，AgApyrase还抑制了中肠血液中中性粒细胞的激活和活性氧的产生，这种免疫反应的减少进一步促进了寄生虫的传播。

　　将重组AgApyrase注入感染伯氏疟原虫的小鼠体内，结果发现以小鼠血液为食的蚊子体内形成疟原虫卵囊的数量增加。

　　这证实了AgApyrase在增强疟原虫传播中的作用。此外，免疫AgApyrase的小鼠也减少了卵囊数量和感染的发生率，进一步证实了这一发现。

　　综上所述，本研究报道蚊子唾液中的AgApyrase蛋白在血丸中的血凝块分解和抑制血小板形成中起核心作用。

　　这种酶对增强疟原虫的运动和传播有重要作用。靶向AgApyrase可能为疟疾和其他蚊媒疾病提供潜在的干预措施。