综述：克氏锥虫中cAMP区室的结构解析

本综述系统梳理了克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）中环磷酸腺苷（cAMP）信号通路的独特机制，揭示了其通过膜微区室化（microdomains）在鞭毛远端域和收缩泡等亚细胞结构中特异性调控生命周期进程（如细胞黏附和渗透应激响应）的分子基础，为开发靶向腺苷酸环化酶（ACs）、磷酸二酯酶（PDEs）和CARP3蛋白的抗恰加斯病新策略提供理论依据。

　　

Highlights

锥虫类寄生虫展现出独特的非蛋白激酶A（PKA）依赖型cAMP信号通路，其腺苷酸环化酶（ACs）激活机制与下游效应分子仍属未知领域。在引起恰加斯病的克氏锥虫中，cAMP通过两个关键亚细胞结构调控生命周期：鞭毛远端域介导虫体在媒介昆虫后肠的附着（这是后续元循环期转化的前提），而收缩泡复合体则负责渗透应激响应。研究发现ACs、PDEs和环AMP响应蛋白3（CARP3）等信号分子特异性地富集于这些区室，暗示局部cAMP信号通过微区室化机制实现环境刺激的特异性响应。

Abstract

作为早期分支的真核生物，锥虫通过高度特化的cAMP信号系统驱动发育转化。最新证据表明，克氏锥虫中存在着由膜微区室构成的"信号枢纽"——在鞭毛远端域，ACs响应机械刺激触发黏附相关信号级联；而在收缩泡区，cAMP动态平衡调控着离子转运系统对抗渗透压变化。这种空间受限的信号传递模式，解释了为何单一第二信使能协调多组互斥的生理响应。

区室化信号的分子基础

鞭毛远端域的ACs群集（如TcrAC_β2）在接触宿主组织时被机械力激活，产生的cAMP梯度通过CARP3调控微管结合蛋白磷酸化，促使鞭毛膜形成粘着斑。与之对比，收缩泡区的TcrAC_γ亚型则通过感知离子浓度变化触发cAMP脉冲，该区室特有的PDE4同工酶确保信号瞬时性。冷冻电镜数据显示，这些区室内信号蛋白间距小于50nm，符合"信号小体"（signalosome）的典型特征。

生理功能与治疗潜力

在媒介昆虫体内，鞭毛区室cAMP信号促使表皮下附着相关基因（如GP82黏附素）上调，这是虫体完成从上皮型向感染性循环型转化的关键开关。而哺乳动物宿主体内，收缩泡区cAMP通过调控V-H⁺-ATPase活性维持胞内渗透压，其抑制剂可导致虫体在血液阶段裂解。值得注意的是，已发现天然产物槲皮素能选择性干扰鞭毛区室ACs的寡聚化，这为开发靶向空间特异性信号模块的抗寄生虫药提供了新思路。