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福氏耐格里阿米巴（Naegleria fowleri）可引发原发性阿米巴脑膜脑炎（PAM），死亡率超 95%。研究人员探究其细胞外囊泡（EVs）在非接触性致病机制中的作用。结果发现 EVs 有多种活性并能被细胞内化，这有助于理解其致病性，为防治 PAM 提供新思路。
福氏耐格里阿米巴（
Naegleria fowleri）是一种存在于空气、土壤和温暖水域中的嗜热原生动物，它在自然界中参与细菌种群的生物控制，同时也能为土壤提供植物生长所需的氮和磷等营养元素 。然而，它对人类来说却是一个危险的 “杀手”，是原发性阿米巴脑膜脑炎（PAM）的病原体。PAM 是一种急性且致命的出血性感染疾病，常见于儿童和年轻人，通常是由于接触被污染的水而感染。由于感染的急性性质、诊断的延误以及缺乏有效的治疗方法，PAM 的死亡率高达约 95%。
目前，虽然对福氏耐格里阿米巴的致病机制，包括接触依赖性和非接触依赖性机制有了部分了解，但对于其细胞外囊泡（Extracellular Vesicles，EVs）在诱导细胞损伤方面的作用仍知之甚少。细胞外囊泡是由原核和真核细胞释放的球形膜颗粒，在细胞间通讯中发挥着重要作用，对于病原体而言，它们有助于毒力因子的传递。因此，深入研究福氏耐格里阿米巴 EVs 的作用，对于揭示其致病机制，进而开发针对性的治疗策略至关重要。
来自墨西哥国立自治大学（Universidad Nacional Autónoma de México，UNAM）等机构的研究人员开展了此项研究。他们对福氏耐格里阿米巴（ATCC 30808）的 EVs 进行了形态学、蛋白质组学和蛋白水解特征的分析，并研究了其在细胞内的相互作用以及对哺乳动物细胞的影响。研究结果表明，福氏耐格里阿米巴 EVs 具有蛋白水解和溶血活性，能够被滋养体和 MDCK 上皮细胞内化，增加上皮细胞单层的离子通透性并诱导细胞坏死。此外，这些囊泡中还含有与致病过程相关的分子，如利什曼溶素（leishmanolysin）。这一研究成果发表在《Parasites & Vectors》杂志上，为深入理解福氏耐格里阿米巴的致病机制提供了重要依据。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本处理方面，对福氏耐格里阿米巴进行培养，获取含有 EVs 的培养上清液，并通过多次离心和过滤等操作分离出 EVs。在检测分析阶段，利用透射电子显微镜（TEM）观察 EVs 的形态；运用纳米颗粒跟踪分析（NTA）测定其浓度和大小分布；通过 SDS-PAGE、液相色谱 - 质谱联用（LC-MS）等技术分析蛋白质组成；借助共聚焦显微镜和 TEM 观察 EVs 的内化情况；使用酶谱法评估蛋白水解活性；通过溶血活性测定、跨上皮电阻（TER）测量和细胞死亡分析等实验探究 EVs 对细胞的影响。
研究结果
- EVs 的表征：通过 TEM 观察到福氏耐格里阿米巴 EVs 呈球形，有膜结构；NTA 检测显示其大小分布在 82.5 - 576.5nm 之间，平均大小为 216.8±6.5nm，众数为 165.3±8.2nm，表明存在异质性群体。
- 蛋白质分析：SDS-PAGE 和 Western blotting 结果显示，福氏耐格里阿米巴滋养体和 EVs 的蛋白质谱存在差异，EVs 含有多种独特的蛋白质。LC-MS 分析鉴定出 EVs 中存在 1006 种蛋白质，主要包括代谢物互变酶、蛋白质修饰酶等，还发现了与致病相关的利什曼溶素等蛋白质。
- 生物活性研究
- 内化作用：共聚焦显微镜和 TEM 结果表明，福氏耐格里阿米巴滋养体和 MDCK 细胞均能内化 EVs。
- 蛋白水解活性：酶谱分析显示，EVs 具有蛋白水解活性，且主要是丝氨酸蛋白酶起作用。
- 溶血活性：溶血实验发现，福氏耐格里阿米巴 EVs 能够诱导红细胞溶血，具有明显的细胞毒性。
- 对细胞单层的影响：测量 TER 发现，EVs 可降低 MDCK 细胞单层的跨上皮电阻，增加离子通透性。同时，EVs 能诱导 MDCK 细胞发生坏死，且这种作用不依赖于丝氨酸蛋白酶。
研究结论与讨论
本研究全面描述了福氏耐格里阿米巴（ATCC 30808）EVs 的特征，证实其在致病过程中发挥重要作用。EVs 不仅携带多种可能参与细胞通讯和毒力因子转移的蛋白质，还能通过多种途径对宿主细胞造成损伤，如诱导坏死、增加离子通透性和引起溶血等。然而，目前仍有许多问题有待进一步研究，例如 EVs 中遗传物质、脂质和碳水化合物的完整组成，以及这些成分在致病过程中的具体作用；此外，虽然发现了一些与致病相关的蛋白质，但仍需确定导致细胞毒性损伤的具体因素。
这项研究对于深入理解福氏耐格里阿米巴的致病机制具有重要意义，为开发针对 PAM 的治疗方法提供了新的靶点和思路。同时，也为研究其他细胞外寄生虫的致病机制提供了参考，有助于推动相关领域的进一步发展。
