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寄生虫学:雌のハマダラカでのマラリア原虫の移行と相互作用のマッピング

Nature 648, 8093 doi: 10.1038/s41586-025-09653-0

ヒトに寄生するマラリア原虫である熱帯熱マラリア原虫(Plasmodium falciparum)は、その伝播をハマダラカ属(Anopheles)の蚊のみに依存している。吸血時に蚊に取り込まれると、マラリア原虫のほとんどは、蚊の中腸内腔で、または上皮通過中に死滅する。生き残ったオーキネートが中腸細胞と相互作用し、オーシストを形成する仕組みはほとんど解明されていないが、これらの段階は、感染性を持つ数千のスポロゾイトの産生につながる注目すべき増殖過程の開始に不可欠である。今回我々は、異なる発生段階および代謝条件にわたってマラリア原虫および蚊細胞の両方で単一細胞RNA塩基配列解読を用いることにより、中腸で起こる重要な移行と蚊–マラリア原虫の相互作用を明らかにした。機能解析によって、オーシストの成長を調節する過程が明らかになり、また、プラスモジウム属(Plasmodium)の転写因子PfSIP2がスポロゾイトのヒト肝細胞への感染に必須であることが突き止められた。蚊とマラリア原虫で共有されているバーコードの解析と共焦点顕微鏡法を組み合わせることで、マラリア原虫は上皮細胞を横断する際に、中腸前駆細胞と優先的に相互作用し、おそらくその基底部を出口の目印としていることが明らかになった。加えて、細胞外の後期オーシストとそれを囲む筋細胞の間には緊密な結合があり、これがマラリア原虫の中腸への付着を確保している可能性がある。我々は、蚊–マラリア原虫の複数の組み合わせ(野外由来のマラリア原虫を含む)において、我々の主要な知見を確認した。我々の研究は、これまでアクセスできなかった生物学的移行と蚊–マラリア原虫相互作用を特徴付ける分子事象についての基礎的な手掛かりを示し、伝播阻止戦略の候補を明らかにしている。

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