对牛锥虫（Trypanosoma bubalisi）的超微结构和形态学特征进行分析后发现，该生物具备活跃的内吞系统

《Acta Tropica》：Ultrastructural and morphological characterization of Trypanosoma bubalisi reveals an active endocytic system

新型锥虫 Trypanosoma bubalisi 的超微结构首次通过SEM、TEM和FIB-SEM联合分析揭示，发现两种膜结合细胞器（多泡体样囊泡ve1和大型脂质富集囊泡ve2）及外周“珠链”结构，三维重建证实其分布规律，功能实验显示ve2参与内吞作用并可能作为终端储存区，其内吞活性在4℃和27℃下均高于致病种 Trypanosoma brucei，提示与 Trypanosoma cruzi 共享物质运输机制。

　　

Ju-Feng Wang|Ying-Xin Bi|Jiong Yang|Geoff Hide|De-Hua Lai|Zhao-Rong Lun

广东省水生经济动物重点实验室，教育部基因功能与调控重点实验室，国家生物防治重点实验室，中山大学生命科学学院，广州510275，中国。

摘要

Trypanosoma bubalisi是一种新发现的哺乳动物锥虫，它从淡水水蛭(Hirudinaria manillensis)和水牛(Bubalus bubalis)中分离出来，水牛被认为是其宿主。尽管已经对这种锥虫在体外培养形式进行了详细的形态描述，但对其超微结构知之甚少。在这项研究中，我们使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和聚焦离子束扫描电子显微镜对T. bubalisi的超微结构进行了详细分析。发现了两种膜结合的细胞器：多囊泡体样囊泡（ve1）和类似储备体的大型富含脂质的囊泡（ve2），以及一种细胞外的“串珠”结构。这些结构似乎都与内吞作用或分泌过程有关。三维重建证实了这两种膜结合细胞器的组织和分布。利用番茄凝集素和Lyso-Tracker进行的功能实验表明，ve2参与内吞作用，并可能作为终末储存区。与引起纳加纳病的Trypanosoma brucei相比，T. bubalisi在27°C和4°C条件下都表现出更高的内吞活性。这些发现表明T. bubalisi具有活跃的内吞系统，并可能与引起查加斯病的Trypanosoma cruzi具有保守的物质运输和储存机制。

引言

锥虫是一类单细胞血鞭毛虫，属于动基体纲（Kinetoplastea）、锥虫目（Trypanosomatida）、锥虫科（Trypanosomatidae）和Trypanosoma属（Kostygov等人，2021年）。它们在全球范围内分布，可感染多种脊椎动物宿主（Hoare，1972年）。虽然一些物种作为严重人类疾病（如非洲睡眠病和查加斯病）以及具有经济意义的动物疾病（如苏拉病和纳加纳病）的病原体而广为人知（de Sousa等人，2024年；Lejon等人，2025年），但许多其他物种仍知之甚少（Pays等人，2023年）。Trypanosoma bubalisi就是其中之一，它最近在中国从淡水水蛭Hirudinaria manillensis中分离出来（Su等人，2022年）。它与Trypanosoma theileri密切相关，被归类为Megatrypanum亚属中的TthIII谱系。通过对水蛭血液样本的分析，表明水牛(Bubalus bubalis)可能是其哺乳动物宿主。鉴于Trypanosoma theileri所表现出的机会性致病特性（Mitchell和Long，1980年；Ward等人，1984年；Liggett和Goldsmith，1986年；Seifi，1995年；Braun等人，2002年），不应低估T. bubalisi对牲畜健康的潜在影响。值得注意的是，T. bubalisi是中国首次发现并命名的新牲畜病原体物种，标志着该地区锥虫生物多样性研究的重要进展。

根据我们的经验，Megatrypanum属物种的超微结构仍是一个很大程度上未被描述的领域。在这项研究中，我们使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）来研究在27°C条件下体外培养的T. bubalisi的超微结构。这些数据使我们能够生成全面的三维重建，并识别出两种膜结合的细胞器：多囊泡体样囊泡和大型富含脂质的囊泡。我们的发现表明T. bubalisi可能具有强大的营养吸收、运输和释放能力，因此可能成为更好地理解锥虫内吞作用和细胞内物质转运机制的良好模型。

章节片段

锥虫培养与诱导

Trypanosoma bubalisi由Su等人（2022年）从Hirudinaria manillensis中分离出来，并使用含有10%胎牛血清（FBS）和石斑鱼脾脏（GS）细胞的L-15培养基在27°C下进行培养。Trypanosoma brucei AnTat 1.1株的循环前期形式（PCF）在含有10% FBS的SDM79培养基中于27°C下培养（Brun和Jenni，1977年）。Trypanosoma brucei AnTat 1.1株的血流形式（BSF）则在含有10% FBS的HMI-9培养基中于37°C下维持

在L-15培养基中培养的T. bubalisi的形态

Trypanosoma bubalisi在添加了GS细胞作为饲养细胞的L-15培养基中培养。培养开始时寄生虫数量为5×10^5个，八天后细胞密度增加到约1×10^7个（图1A）。指数生长阶段出现在第1天到第4天之间，根据指数曲线拟合计算出倍增时间为32.5小时（图S1）。在培养期间观察到了两种形态不同的寄生虫形式（图1B）。

讨论

Trypanosoma bubalisi是一种新发现的哺乳动物锥虫物种，来自中国南部。在这项研究中，我们利用电子显微镜对其细胞结构进行了全面分析，并识别出几种具有独特形态和空间组织的膜结合细胞器。

我们在T. bubalisi中观察到一些“串珠”结构，这些结构可能从鞭毛尖端或其他鞭毛部分伸出。我们提出这些结构

作者贡献声明

D.-H.L.和Z.-R.L.：概念构思。J.-F.W.和Y.-X.B.：数据整理。J.-F.W.和Y.-X.B.：形式分析。D.-H.L.和Z.-R.L.：资金获取。J.-F.W.、Y.-X.B.和J. Y.：实验研究。J.-F.W.和J. Y.：方法学设计。D.-H.L.和Z.-R.L.：监督。J.-F.W.和D.-H.L.：验证。J.-F.W.：数据可视化。J.-F.W.：撰写初稿。J.-F.W.、D.-H.L.、Z.-R.L.和G.H.：撰写、审阅和编辑。所有作者均已阅读并批准了本文。

CRediT作者贡献声明

Ju-Feng Wang：撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，数据可视化，实验研究。Ying-Xin Bi：撰写——审阅与编辑，实验研究，数据整理。Jiong Yang：撰写——审阅与编辑，实验研究。Geoff Hide：撰写——审阅与编辑，数据整理。De-Hua Lai：撰写——审阅与编辑，监督，资金获取，概念构思。Zhao-Rong Lun：撰写——审阅与编辑，监督，资金获取，概念构思。