宿主鞘脂支持伯氏疟原虫肝脏阶段发育的机制研究及其治疗潜力

这篇研究揭示了宿主鞘脂（sphingolipids）在伯氏疟原虫（P. berghei）肝脏阶段发育中的关键作用。通过外源性C16-神经酰胺（ceramide）增强寄生虫核复制，并发现宿主细胞膜鞘磷脂（sphingomyelin）是入侵必需因子。研究鉴定宿主蛋白CERT1（ceramide transporter 1）和代谢通路（如SPHK1/CERS3）为潜在抗疟靶点，为多阶段抗疟策略提供新思路。

　　

宿主鞘脂支持伯氏疟原虫肝脏阶段发育

外源性C16-神经酰胺增强寄生虫发育

研究团队通过筛选四类脂质（中性脂质、磷脂、鞘脂和固醇）发现，50 μM C16-神经酰胺可显著提升伯氏疟原虫肝脏期负载量（增加>60%），且与宿主细胞（Huh7）活力无关。活细胞成像显示，C16-神经酰胺促进寄生虫核复制（每PV增加10个核）和寄生泡（PV）面积扩大（44.7 μm²）。值得注意的是，长链神经酰胺（C16/C20）具有促发育效应，而短链（C6/C12）因宿主毒性无效。

鞘脂动态转运与宿主CERT1的作用

荧光标记实验（NBD C6-神经酰胺）证实，外源性鞘脂从宿主高尔基体快速富集至PV内，且该过程依赖寄生虫代谢活性——线粒体抑制剂atovaquone（10 nM）可阻断脂质摄取。宿主脂质转运蛋白CERT1在PV膜（PVM）上富集，其基因敲除（CERT1^KO）使PV内NBD荧光信号降低，寄生虫负载减少58%。有趣的是，外源补充C16-神经酰胺可完全挽救CERT1^KO表型，而鞘磷脂无效，表明寄生虫特异性劫持宿主CER1通路。

宿主膜鞘磷脂是入侵关键因子

细菌鞘磷脂酶（bSMase）降解宿主膜鞘磷脂后，伯氏疟原虫入侵率下降74%（与细胞骨架抑制剂cytochalasin D效果相当），但已入侵寄生虫的发育不受影响。时序实验表明，鞘磷脂仅在入侵期（0-3 hpi）必需，提示其可能通过膜微区（lipid rafts）或溶酶体重分布辅助寄生虫穿透。

宿主鞘脂代谢通路的系统性筛选

通过小分子抑制剂和siRNA联合筛选，发现宿主鞘脂 salvage 通路（而非^{de novo}合成）对寄生虫存活至关重要。其中，鞘氨醇激酶1（SPHK1）和神经酰胺合成酶3（CERS3）的双敲除使PV面积缩小50 μm²，感染率降低30%。这些靶点与已知抗疟药物（如青蒿素）作用的鞘磷脂酶（SMPD）通路互补，为开发多阶段抗疟策略提供新靶点。

潜在应用与进化视角

该研究首次阐明鞘脂在疟原虫肝脏阶段的双重功能：鞘磷脂介导入侵，神经酰胺支持发育。类似机制见于弓形虫（T. gondii）和衣原体（Chlamydia），提示Apicomplexa寄生虫可能共享脂质劫持策略。宿主SPHK1在血液阶段同样必需，使其成为极具潜力的广谱抗疟靶标。未来研究可聚焦寄生虫鞘脂合成酶的功能验证，以及利用链长特异性探针（如C20-NBD）解析转运细节。