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综述:寄生虫及寄生虫病中PI3K/AKT信号通路的作用与治疗潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Virulence 5.5
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这篇综述系统阐述了PI3K/AKT信号通路在寄生虫发育、感染及免疫逃逸中的关键作用,提出通过"靶标再利用"策略(target repurposing)将抗癌药物PI3K抑制剂(如LY294002)转化为抗寄生虫药物的新思路,为热带寄生虫病(如疟疾、利什曼病)的治疗提供创新方向。
PI3K/AKT信号通路:寄生虫的"生命开关"与治疗靶点
关键组分:从人类到寄生虫的保守通路
PI3K/AKT信号通路作为细胞代谢的核心调控者,在哺乳动物中控制着细胞增殖、迁移和存活。该通路由PI3K(分为I、II、III类)、AKT(含AKT1/2/3亚型)和负调控因子PTEN等关键蛋白组成。令人惊讶的是,寄生虫通过进化保留了该通路的同源组分:如线虫中的AGE-1(PI3K同源物)、血吸虫的Venus激酶受体(Vkr1/2),以及疟原虫非常规的PfPI3K/PfPKB。这些分子虽存在结构变异(如PfPKB缺乏PH结构域),却同样执行着磷酸化PIP2生成PIP3等保守功能。
发育调控:寄生虫的"成长密码"
在秀丽隐杆线虫(C. elegans)中,AGE-1/PI3K通过胰岛素样信号(IIS)通路调控寿命和滞育。这一机制被寄生虫巧妙"盗用":类圆线虫(S. stercoralis)的SsAGE-1通过cGMP途径激活感染性L3幼虫;PI3K抑制剂LY294002可阻断捻转血矛线虫(H. contortus)等幼虫的发育。血吸虫则通过Vkr1/2受体(分别被L-精氨酸和钙离子激活)触发PI3K/AKT/mTOR通路,调控生殖细胞分化。疟原虫的PfPI3K更与食物泡中的血红蛋白降解密切相关,其异常活化甚至与青蒿素耐药相关。
免疫逃逸:寄生虫的"隐身衣"
寄生虫通过PI3K/AKT通路实施三重免疫干扰策略:
凋亡抑制:利什曼原虫(L. donovani)通过PD-1下调激活AKT,促使Bad磷酸化并与14-3-3蛋白结合,释放Bcl-2的抗凋亡活性;克氏锥虫(T. cruzi)分泌的PDNF(转唾液酸酶)通过AKT抑制Caspase-9和Bax表达。
巨噬细胞驯化:细粒棘球蚴的TPx蛋白通过PI3K/AKT/mTOR诱导M2型极化(Arg1+);眼线虫(T. callipaeda)的TcMIF在感染后期通过该通路将M1型(TNF-α+)转为M2型。
T细胞调控:PI3Kδ亚基通过ICOS信号维持Tregs稳定性(Foxp3+IL-10+),而利什曼原虫通过PI3K/AKT/SRF/Egr2轴上调SOCS1,阻断巨噬细胞- T细胞对话(抑制STAT1/IL-12回路)。
治疗突破:老药新用的智慧
基于通路保守性,多种抗癌PI3K抑制剂展现抗寄生虫潜力:
青蒿素通过抑制PfPI3K破坏疟原虫蛋白转运
米替福新(Miltefosine)阻断AKT磷酸化治疗利什曼病
p110δ特异性抑制剂CAL-101与两性霉素B联用可清除内脏利什曼病
雷帕霉素通过调节Th1/Th2平衡增强抗寄生虫免疫
挑战与展望
尽管前景广阔,PI3K抑制剂的宿主毒性(如p110δ缺失导致的记忆T细胞缺陷)和寄生虫耐药性(如PfKelch13-C580Y突变导致的PI3P积累)仍是重大挑战。未来研究需聚焦寄生虫特异性的PI3K亚型识别、给药方案优化(如纳米载体靶向),以及与其他通路(如MAPK)抑制剂的联合应用。
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