蓝氏贾第鞭毛虫激酶STE7通过ROS-AKT/JNK信号通路诱导肠上皮细胞凋亡的机制研究

本研究揭示了蓝氏贾第鞭毛虫(Giardia duodenalis)激酶STE7通过激活ROS-AKT/JNK信号通路诱导宿主肠上皮细胞凋亡的分子机制。研究人员通过构建rGdSTE7重组蛋白感染模型，结合Western blotting、流式细胞术等技术，首次证实GdSTE7通过破坏Bcl-2/Bax平衡、激活Caspase-3和PARP，触发细胞凋亡级联反应。该发现为理解贾第虫病致病机制提供了新靶点，对开发抗寄生虫药物具有重要指导意义。

　　

蓝氏贾第鞭毛虫(Giardia duodenalis)是全球范围内导致腹泻的主要寄生虫之一，每年感染超过2.8亿人，尤其对儿童健康构成严重威胁。虽然多数感染者无症状，但该寄生虫可引发腹痛、腹泻、营养不良等症状，严重时甚至导致生长迟缓和认知障碍。更令人担忧的是，现有药物治疗存在副作用且无有效疫苗。长期以来，科学家们对贾第虫如何破坏肠道上皮屏障的分子机制知之甚少，特别是寄生虫分泌的效应分子如何调控宿主细胞死亡过程仍是一个未解之谜。

针对这一科学问题，吉林大学人兽共患病研究教育部重点实验室的研究团队开展了一项创新性研究。他们发现贾第虫分泌的丝氨酸/苏氨酸激酶STE7可能是关键致病因子，并系统阐明了其诱导宿主细胞凋亡的分子机制。相关成果发表在《Animals and Zoonoses》期刊上。

研究人员采用AlphaFold预测蛋白结构、重组蛋白表达纯化、免疫荧光定位等关键技术，结合Caco-2细胞模型，通过Western blotting、流式细胞术和TUNEL检测等多维度分析手段，系统研究了rGdSTE7的致病机制。

分子建模与定位研究显示，GdSTE7具有典型的激酶结构域，与人类MEK1蛋白结构相似度达32.2%，主要定位于贾第虫细胞膜和鞭毛轴。功能实验证实，rGdSTE7能以浓度依赖性方式降低Caco-2细胞活力，显著下调Bcl-2/Bax比值，激活Caspase-3和PARP，诱导典型的细胞凋亡特征。

在机制探索方面，研究发现rGdSTE7通过诱导活性氧(ROS)爆发触发凋亡。ROS抑制剂NAC可显著逆转rGdSTE7引起的凋亡效应，证实该过程具有ROS依赖性。进一步研究发现，rGdSTE7能快速激活AKT和JNK信号通路，其磷酸化水平分别在2小时和0.5小时达到峰值。使用MK-2206 2HCl和SP600125分别抑制AKT和JNK后，凋亡相关蛋白表达显著下调，证实这两条通路在rGdSTE7诱导凋亡中起关键作用。

特别值得注意的是，研究人员发现ROS是连接GdSTE7与AKT/JNK通路的核心枢纽。当用NAC抑制ROS后，AKT和JNK的磷酸化水平明显降低，表明ROS是上游调控因子。这一发现揭示了贾第虫通过"激酶-ROS-信号通路"三位一体的新型致病模式。

该研究首次鉴定出GdSTE7作为贾第虫的关键毒力因子，阐明了其通过ROS-AKT/JNK轴诱导宿主细胞凋亡的分子机制，为理解贾第虫病的致病机理提供了全新视角。从转化医学角度看，GdSTE7可作为抗贾第虫药物开发的潜在靶点，针对该激酶的抑制剂可能成为治疗贾第虫病的新策略。此外，该研究建立的"寄生虫激酶-宿主信号通路"研究模式，也为其他寄生虫致病机制研究提供了重要参考。

这项研究不仅填补了贾第虫与宿主互作机制的知识空白，其发现的ROS依赖性信号通路激活模式，对理解其他肠道病原体引起的上皮屏障损伤也具有重要启示意义。未来研究可进一步探索GdSTE7在贾第虫不同生活周期中的表达调控，以及其在动物模型中的致病作用，为开发针对性干预措施奠定基础。