共生小球藻(Chlorella sp.)在非内共生型草履虫(Paramecium multimicronucleatum)中的消化过程解析

研究人员探究了共生藻类在非内共生型草履虫中的消化机制。通过观察从内共生宿主P. bursaria分离的Chlorella variabilis被P. multimicronucleatum摄食后的命运，发现藻类在消化泡(DV)中5分钟内启动消化，12小时完全降解，但部分藻细胞能短暂抵抗溶酶体酶并通过DV膜出芽逃逸。该研究揭示了内共生关系建立所需的特殊膜分化机制（如共生泡膜形成）在非共生宿主中的缺失，为理解原生生物内共生的进化限制提供了新视角。

　　

在神奇的微观世界中，小球藻(Chlorella)与绿草履虫(Paramecium bursaria)维持着经典的互利共生关系。这项研究将目光投向了一个有趣的问题：当这些"训练有素"的共生藻类被非共生型选手——多核草履虫(P. multimicronucleatum)吞食后，会经历怎样的命运之旅？

实验显示，来自P. bursaria的小球藻变种(C. variabilis)进入多核草履虫的消化泡(Digestive Vacuole, DV)后，5分钟内就遭遇了"消化系统"的猛烈攻击。虽然大部分藻细胞在12小时内被完全分解，但令人惊讶的是，某些"顽强分子"展现出短暂的溶酶体酶抗性。更有趣的是，约30分钟后，研究者观察到绿色藻细胞像"破茧成蝶"般通过DV膜出芽，一个个单独逃逸到宿主细胞质中。

与P. bursaria重建内共生的经典过程对比，这些"逃亡者"在多核草履虫中却未能上演完美结局——关键的膜转化程序（将DV膜分化为特化的共生泡膜，即围藻泡膜）始终未能启动。这些发现不仅描绘了非共生宿主处理"外来客"的完整消化路线图，更凸显了内共生关系建立需要宿主细胞"量身定制"的膜改造能力，为理解单细胞生物共生进化的分子门槛提供了重要线索。