新的基因筛选提供了寄生虫如何战胜免疫系统的线索
虽然您家中存在有害生物可以通过致电灭虫人员来解决，但体内的有害寄生虫可能更难驱除。一种称为弓形虫(以下简称弓形虫)的单细胞寄生虫通常会感染人类和其他动物，由此产生的病症称为弓形虫病，可对免疫系统较弱的人造成严重的健康问题。最近，日本的研究人员开发了一种工具来研究弓形虫如何促进其在宿主内的存活，从而为治疗和预防弓形虫病的潜在策略提供了新的思路。
在Cell Reports上发表的一项新研究中，大阪大学的研究人员使用 CRISPR 技术对小鼠进行了基因筛选，以确认已知基因并识别与弓形虫适应性相关的新基因，即寄生虫在宿主体内生存和繁殖的能力。CRISPR 基因组编辑是一种利用称为向导 RNA (gRNA) 的遗传物质短片段来修改基因组中特定 DNA 序列的方法。
CRISPR 筛选，其中许多 gRNA 用于系统地修改生物体中的目标基因，可用于推断哪些基因参与了特定的生物过程。该研究小组的目标是在弓形虫感染的小鼠中使用 CRISPR 筛选来识别毒力因子，这些因子是帮助弓形虫逃避宿主免疫系统的特征。虽然先前已在具有健康免疫系统的宿主中发现与弓形虫相关的毒力因子，但尚未在免疫系统较弱的宿主中充分探索这些因子。
“当弓形虫感染发生时，宿主的免疫系统通过产生一种称为干扰素-γ (IFN-γ) 的蛋白质做出反应，该蛋白质会刺激其他分子以帮助防止弓形虫繁殖，”资深作者 Masahiro Yamamoto 解释道。“我们在健康小鼠和缺乏 IFN-γ 受体的免疫受损小鼠中进行了 CRISPR 筛选，这使我们能够评估宿主遗传学和寄生虫遗传学对免疫相关毒力因子的影响。”
研究人员用弓形虫感染小鼠;这些弓形虫包含影响某些感兴趣基因的 gRNA 文库。随后，该团队从小鼠体内提取了弓形虫，并对寄生虫的基因表达进行了评估。该分析使研究小组能够确定哪些基因似乎可以促进弓形虫适应性，并有助于比较健康小鼠和免疫缺陷小鼠之间的基因表达。
“我们高度可重复的体内筛选确定了 IFN-γ 依赖性和 IFN-γ 非依赖性适应性基因，它们参与了弓形虫毒力的促进，”主要作者 Yuta Tachibana 说。“我们成功鉴定了弓形虫的许多毒力因子。”
这些基因代表了治疗和预防弓形虫感染的潜在目标。此外，研究团队的体内 基因筛选方法可以作为开发弓形虫病新疗法和疫苗的基础。
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