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为探究犬新孢子虫（Neospora caninum）感染对宿主细胞糖酵解的影响及机制，西北农林科技大学研究人员开展相关研究。结果发现其感染可促进宿主细胞 PFKFB3 驱动的糖酵解，利于虫体增殖。这为犬新孢子虫病治疗提供潜在靶点。
在动物健康领域，犬新孢子虫是个不容忽视的 “捣蛋鬼”。它主要寄生在动物细胞内，尤其喜欢 “攻击” 怀孕的牛羊等反刍动物，常常导致它们出现繁殖失败的问题，给畜牧业带来巨大的经济损失。然而，目前针对犬新孢子虫感染，既没有有效的疫苗来预防，也缺乏特效的治疗方法。
细胞代谢在病原体感染过程中起着关键作用，特别是糖酵解，它是细胞获取能量的重要途径。已有研究表明，不同的病原体对宿主细胞糖酵解的影响各不相同，有的会促进，有的则会抑制。但犬新孢子虫感染对宿主细胞糖酵解的影响究竟如何，以及宿主细胞糖酵解对犬新孢子虫在细胞内生存的作用和机制，一直是未解之谜。
为了揭开这些谜团，西北农林科技大学的研究人员挺身而出，开展了一系列深入研究。他们的研究成果发表在《Veterinary Research》上，为我们认识犬新孢子虫的致病机制和寻找治疗新策略提供了重要线索。
研究人员采用了多种关键技术方法。代谢组学和转录组学分析，帮助他们全面了解犬新孢子虫感染后宿主细胞代谢物和基因表达的变化；体内外实验则用小鼠和细胞模型，验证各种因素对犬新孢子虫增殖的影响；RNA 干扰（RNA interference）实验用于特异性抑制相关基因表达，探究其功能；染色质免疫沉淀（ChIP）和双荧光素酶报告基因实验，进一步明确了基因调控的机制。
研究结果如下：
- 犬新孢子虫感染改变宿主细胞代谢物：通过对感染犬新孢子虫的山羊子宫内膜上皮细胞（EECs）进行代谢组学分析，发现共有 202 种代谢物被检测到，其中 99 种发生显著变化。这些变化涉及脂质代谢、氨基酸代谢和能量代谢等多个方面，尤其在能量代谢中，与糖酵解相关的代谢物乳酸水平显著升高。
- 犬新孢子虫感染诱导宿主细胞糖酵解：利用体外细胞模型和体内小鼠模型研究发现，犬新孢子虫感染显著增加了山羊 EECs 和牛子宫内膜上皮细胞（BEND）的葡萄糖消耗和乳酸产生，同时小鼠血清葡萄糖水平降低，子宫组织中乳酸水平升高。此外，感染还上调了糖酵解相关酶的 mRNA 和蛋白水平。
- 干扰宿主细胞糖酵解抑制犬新孢子虫增殖：使用 2 - 脱氧 - D - 葡萄糖（2-DG）、草氨酸钠等抑制剂处理细胞和小鼠，发现抑制宿主细胞糖酵解可显著减少犬新孢子虫速殖子的数量和大小。相反，添加乳酸则能促进虫体增殖，表明宿主细胞糖酵解对犬新孢子虫的细胞内复制至关重要。
- PFKFB3 驱动的宿主细胞糖酵解促进犬新孢子虫增殖：研究发现犬新孢子虫感染可诱导 PFKFB3 表达，其驱动的糖酵解促进了犬新孢子虫在体内外的增殖。使用 3-PO 抑制 PFKFB3 或通过 RNA 干扰降低其表达，均可抑制糖酵解和虫体增殖。
- 犬新孢子虫感染通过 JNK 信号通路诱导 PFKFB3 驱动的糖酵解：犬新孢子虫感染激活了 JNK 信号通路，使用 JNK 抑制剂 SP600125 处理后，PFKFB3 表达、糖酵解水平以及犬新孢子虫的增殖均受到抑制，表明 JNK 信号通路正调控 PFKFB3 驱动的糖酵解。
- JNK 介导的 HIF-1α 泛素化降解抑制促进 PFKFB3 驱动的糖酵解：犬新孢子虫感染上调了 HIF-1α 的表达，HIF-1α 可与 pfkfb3 基因启动子区域结合，促进其转录。JNK 信号通路通过抑制 HIF-1α 的泛素化降解，增强了 PFKFB3 驱动的糖酵解，从而有利于犬新孢子虫的增殖。
综上所述，该研究揭示了犬新孢子虫感染显著改变宿主细胞代谢谱，通过激活 JNK 信号通路，抑制 HIF-1α 的泛素化降解，促进 PFKFB3 驱动的宿主细胞糖酵解，进而有利于虫体在细胞内的生存和增殖。这是首次证明宿主细胞糖酵解是促进犬新孢子虫细胞内增殖的内在宿主因素，为犬新孢子虫病提供了潜在的治疗靶点，也为深入研究犬新孢子虫的致病机制开辟了新方向，对推动动物健康领域的发展具有重要意义。
