三维电子显微镜揭示亚马逊鱼类Synbranchus marmoratus感染Cyrilia lignieresi后红细胞内空泡膜网络的结构复杂性

这篇研究运用透射电镜断层扫描(TEM tomography)和冷冻断裂扫描电镜(SEM)技术，首次系统解析了亚马逊鱼类Synbranchus marmieresi感染Cyrilia lignieresi后形成的寄生泡(PV)内复杂膜网络(IVN)的三维结构。研究发现这种由囊泡、管状结构组成的IVN具有动态功能分区，其体积占比可达寄生泡的41.11%，并通过管状网络(TVN)与宿主细胞质建立连接，为理解顶复门寄生虫与宿主的互作机制提供了新视角。

　　

【ABSTRACT】
本研究采用先进的三维电子显微镜技术，包括透射电子显微镜(TEM)断层扫描和冷冻断裂扫描电子显微镜(SEM)成像，系统研究了亚马逊鱼类Synbranchus marmoratus红细胞感染Cyrilia lignieresi后的超微结构特征。研究聚焦于寄生泡(PV)内复杂的膜网络系统(IVN)，发现其由囊泡、管状结构和相互连接的膜结构组成，这些元件在大小、形态和电子密度方面表现出显著多样性，提示其在寄生虫-宿主互作中具有动态功能。电子断层扫描和三维重建数据为这些膜系统的空间组织和功能意义提供了前所未有的见解。

【1 Introduction】
Haemogregarinidae科(顶复门: Adeleorina目)是一类感染多种脊椎动物的顶复门原生动物。其中Cyrilia属特异性感染淡水鱼类的红细胞，其生活史包括水蛭体内的配子形成和鱼类红细胞内的裂殖阶段。C. lignieresi是亚马逊地区特有的寄生虫，通过水蛭Haementeria lutzi传播。先前研究使用光学和透射电镜初步描述了该寄生虫的超微结构特征，发现其具有独特的伸长致密体、内膜复合体(IMC)内陷以及含有球形小体的寄生泡(PV)。

【2 Materials and Methods】
研究采用存档于Evandro Chagas研究所电镜实验室的感染样本。TEM分析使用120kV透射电镜(Tecnai Spirit)，70nm薄片经醋酸铀和柠檬酸铅染色。电子断层扫描采用200kV场发射透射电镜(Tecnai T20)，采集-65°至+65°的倾斜系列图像。三维重建使用IMOD软件包进行。冷冻断裂实验样本经戊二醛-甲醛固定，临界点干燥后使用场发射扫描电镜(FEG-SEM, Tescan Mira3)观察。

【3 Results】
TEM分析显示C. lignieresi感染的微配子体阶段红细胞内存在复杂的膜结构。这些结构在数量、大小和形态上具有显著差异，包括多层膜样囊泡(直径50-200nm)和电子致密小管。三维重建揭示这些看似独立的囊泡实际上是相互连接的管状网络(IVN)，其体积占PV总体积的7.96%-41.11%。冷冻断裂SEM观察到IVN延伸至红细胞胞质的管状结构，以及寄生虫质膜(PM)上50-200nm的孔状结构。

【4 Discussion】
研究发现C. lignieresi形成的IVN具有两种形态模式：高度分支的网络和简化的单向排列。与弓形虫(T. gondii)的IVN不同，C. lignieresi的IVN管径多变，提示功能差异。寄生虫质膜上的孔状结构可能参与分泌活动，类似于疟原虫(P. falciparum)的微孔系统。这种精巧的宿主细胞操控策略反映了寄生虫在亚马逊生态系统中的适应性进化，通过维持红细胞外形的完整性来逃避免疫监视。研究为理解顶复门寄生虫的细胞适应机制提供了新视角，未来需要结合蛋白质组学和功能基因组学进一步解析IVN的分子机制。