顶复门穿孔素样毒素：寄生虫感染的关键毒力因子与调控机制

这篇综述系统阐述了顶复门寄生虫（Apicomplexa）分泌的穿孔素样蛋白（PLPs）和SAPosin样蛋白（SLPs）在感染过程中的分子机制与生物学功能。文章重点解析了PLPs通过膜攻击复合体/穿孔素（MACPF）结构域介导的膜穿孔行为如何促进寄生虫从宿主细胞逸出（egress）和组织屏障穿越（cell traversal），同时探讨了pH值、脂质特异性等调控因素如何避免寄生虫自身损伤。此外，综述还涵盖了蠕虫和原虫的SLPs在营养获取中的作用，为理解寄生虫致病机制提供了新视角。

　　

穿孔素样蛋白的结构与功能

顶复门寄生虫的穿孔素样蛋白（PLPs）属于膜攻击复合体/穿孔素（MACPF）超家族，其核心结构包含MACPF穿孔结构域和独特的C端β-折叠结构域（APCβ）。以弓形虫TgPLP1为例，X射线晶体结构显示其MACPF域与人类穿孔素-1高度相似，但APCβ域呈现罕见的双层β-棱柱折叠，通过疏水环（含关键色氨酸残基）插入靶膜。疟原虫PPLP1和PPLP2则通过钙离子依赖性机制结合红细胞膜，而缺乏疏水环的PPLP3/4/5可能通过多蛋白协作实现膜相互作用。

膜穿孔的动态过程

PLPs以可溶性单体形式分泌，在靶膜上寡聚化为热稳定的弧状或环状结构。通过跨膜螺旋（TMH1/2）重构为β-发夹延伸，PLPs形成直径约250?的超β-桶状孔道。实验证实，弓形虫依赖TgPLP1在纳虫泡膜（PVM）上形成孔隙释放100kDa的dsRed，而疟原虫雄性配子体缺失PfPLP2后无法从红细胞逸出，说明PLPs在膜破裂中起关键作用。有趣的是，部分缺失PLPs的寄生虫仍能通过运动力辅助完成逸出，暗示多种机制协同参与。

阶段特异性与调控网络

PLPs的表达具有严格的阶段特异性：疟原虫PPLP1在子孢子穿越肝窦内皮时激活，而PPLP2仅见于雄性配子体。调控机制包括：

1. 1.

   前体成熟：TgPLP1通过N端信号锚序列的剪切抑制活性；

2. 2.

   pH感应：PV内pH降低0.35单位可增强TgPLP1膜结合能力7倍，同时促进钙离子内流形成正反馈；

3. 3.

   脂质偏好性：TgPLP1和PvPLP2的APCβ域优先结合内叶磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰丝氨酸（PS），避免损伤寄生虫自身膜结构。

SAPosin样蛋白的生物学角色

溶组织内阿米巴的amoebapore A/B/C在pH5.2时形成二聚体，裂解革兰氏阳性菌以获取营养。肝吸虫（如华支睾吸虫）分泌的SLPs可能通过溶解胆管上皮促进铁吸收。值得注意的是，曼氏血吸虫微小外显子基因（MEGs）编码的MEG24能形成3nm孔道，但其高浓度需求和87个同源基因的冗余性使功能解析面临挑战。

未解之谜与未来方向

当前研究遗留多个关键问题：PLPs形成的孔道如何允许体积远超孔径的寄生虫通过？是否存在磷脂翻转酶将内叶脂质暴露于纳虫泡腔？疟原虫血液期PLPs的非逸出功能是什么？针对这些问题的研究将深化对寄生虫感染机制的认知，并为抗寄生虫药物设计提供新靶点。