“絲綢之路”大家都不陌生。因?yàn)檫@條路,歐洲收獲了中國(guó)的“絲綢”。在當(dāng)時(shí),歐洲對(duì)中國(guó)的“絲綢”是非常迷戀的。實(shí)際上,不止是絲綢本身,連養(yǎng)蠶技術(shù)也通過這條路傳到了歐洲。那么問題來了,他們干嘛不自己生產(chǎn)?
其實(shí),約在4世紀(jì),養(yǎng)蠶技術(shù)經(jīng)“絲綢之路”傳到中亞、西亞,6世紀(jì)傳到了東羅馬人建立的拜占庭帝國(guó)。歐洲的蠶桑業(yè)開始逐漸發(fā)展起來。到19世紀(jì)中期,歐洲的意大利和法國(guó)曾是世界上重要的蠶業(yè)國(guó)家。但在1845年,法國(guó)爆發(fā)胡椒病,隨后蔓延至意大利、西班牙、敘利亞及羅馬尼亞等國(guó)。其源頭,便是一個(gè)小小的微孢子蟲。
病源微孢子蟲起源于病蠶、患病昆蟲的尸體、排泄物等,其躲在陰暗角落里,即使經(jīng)過七八年還具有傳染能力,感染后無藥可治。因此,對(duì)這一病癥,此前只能將被感染的蠶、繭等統(tǒng)統(tǒng)燒掉。
最終,這場(chǎng)病讓養(yǎng)蠶業(yè)陷于絕境,歐洲蠶桑業(yè)從此一蹶不振。
這微孢子是啥?這么可怕?它長(zhǎng)這樣:


這種形狀橢圓、直徑只有頭發(fā)絲1/50的真菌,種類多達(dá)有1400多種的動(dòng)物病原體,分布很廣。
至于有多可怕......
微孢子蟲主要寄生在昆蟲的消化道上皮細(xì)胞,以及魚類的皮膚和肌肉中,特點(diǎn)是病變組織腫大。通常魚、蝦等感染后會(huì)逐漸衰弱,最后死亡。
對(duì)人類的感染,因感染部位不同而導(dǎo)致不同癥狀。譬如腸道炎、角膜炎、肌炎、肝炎、腦炎等。
通常來講,微孢子蟲病是一種慢性型疾病,人類被微孢子蟲感染與免疫功能嚴(yán)重受損有密切關(guān)系。如艾滋病患者或器官移植者等免疫力低下人群,體弱多病的老人也易被微孢子蟲侵襲。
那么,微孢子蟲的感染性究竟有多強(qiáng)?
研究發(fā)現(xiàn),微孢子蟲在入侵后,蟲體經(jīng)由血液或體腔到達(dá)特定組織,在入侵細(xì)胞中生長(zhǎng)發(fā)育并反覆進(jìn)行裂體、無性分裂,每次產(chǎn)生兩個(gè)或更多的個(gè)體。
譬如消化道微孢子蟲感染是由孢子被吞入后侵入腸壁細(xì)胞,其它部位的感染則是微孢子蟲經(jīng)消化道進(jìn)入人體后,通過血循環(huán)而到達(dá)不同的部位。隨著其在宿主細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)、增殖,逐漸向周圍細(xì)胞擴(kuò)散或經(jīng)血循環(huán)播散至肝、腎、腦、肌肉等其它組織器官,從而損害人類健康。艾滋病患者對(duì)其可謂毫無抵御能力。
微孢子蟲侵蝕過程
那么,如何阻止微孢子蟲的入侵?
遺憾的是,一直以來,全球科學(xué)家尚未弄清楚微孢子蟲的侵染機(jī)制。
此前的研究表明,大多數(shù)微孢子蟲在進(jìn)攻時(shí),都會(huì)借助其自身特有的一種管狀侵染結(jié)構(gòu)——極管。當(dāng)孢子受到外界環(huán)境刺激進(jìn)攻時(shí),其極管伸出,刺入鄰近細(xì)胞,將其有感染性的孢子質(zhì)注入新的宿主細(xì)胞而使其感染。
但究竟何種物質(zhì)促使這個(gè)過程發(fā)生?幫助微孢子蟲完成進(jìn)攻?全世界的研究都卡在這里。
西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周澤揚(yáng)教授帶領(lǐng)的微孢子蟲團(tuán)隊(duì),率先在世界上完成了家蠶微孢子蟲基因組的分析工作,并于2014年與美國(guó)阿爾伯特·愛因斯坦醫(yī)學(xué)院合作,開展對(duì)微孢子蟲侵染機(jī)制相關(guān)課題的研究。
通過實(shí)驗(yàn)分析,中美微孢子蟲團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了極管上的第4種蛋白成分(此前國(guó)際上的研究已分析出極管上的3種蛋白成分),因此將其命名為“極管蛋白4”,并進(jìn)一步找到被進(jìn)攻細(xì)胞體內(nèi)和極管蛋白4互相作用的一個(gè)受體蛋白(轉(zhuǎn)鐵蛋白1)。

實(shí)驗(yàn)證明,在微孢子蟲入侵時(shí),極管就像孢子。長(zhǎng)出的“輸液管”,極管蛋白4則類似起到關(guān)鍵作用的“針頭”,其搭載上轉(zhuǎn)鐵蛋白1這輛“順風(fēng)車”,利用轉(zhuǎn)鐵蛋白1吸收鐵離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)時(shí),將微孢子蟲的遺傳物質(zhì)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi),從而完成進(jìn)攻。
這是全球百余年來首次發(fā)現(xiàn)微孢子蟲侵染過程中的相關(guān)蛋白。
而在確定極管蛋白4這個(gè)“靶標(biāo)”后,可對(duì)極管蛋白4和相關(guān)受體之間的相互作用進(jìn)行干擾,從而為治療家蠶、魚類及人類相關(guān)病害提供依據(jù)和方法。
目前,該科研成果的相關(guān)論文已在國(guó)際權(quán)威期刊《PLoS病原體》在線發(fā)表。