科学家利用入侵大脑的寄生虫给脑内输送药物

一种能够穿越血脑屏障感染宿主大脑的寄生虫，有一天可能会成为提供重要治疗方法的一种手段。

刚地弓形虫（Toxoplasma gondii）是一种寄生在地球上几乎所有温血动物体内的寄生虫。现在，它可以被改造成将治疗蛋白质输送到大脑细胞中，为难以接近的疾病提供治疗选择。

这项研究已经在实验室培养的人类脑组织和活老鼠中进行了测试，副作用最小，证明了这个概念是合理的，实际上可能有更广泛的应用，例如研究大脑，并进行进一步的研究和调整。

麻省理工学院神经科学家Shahar Bracha领导的研究小组写道：“在这项研究中，我们表明弓形虫可用于解决与研究和治疗应用中的蛋白质递送相关的许多挑战。”

“我们证明了弓形虫在培养成纤维细胞、体外分化神经元、初级神经元、人脑类器官和小鼠体内作为一种多功能传递系统的使用，并描述了在不同条件下影响传递模式的因素。”

血脑屏障，顾名思义，是一层膜，将血管与脑组织和中枢神经系统分开，防止来自前者的任何有害物质进入后者。

总的来说，这是一件好事，但屏障对亲水分子和大分子的不渗透性禁止了几乎所有蛋白质的进入，这对可能有助于治疗脑部疾病的治疗性蛋白质的输送提出了重大挑战。

弓形虫是一种找到了穿越血脑屏障的寄生虫。就其本身而言，这对人类和其他动物来说并不是一件好事。

这种原生动物是弓形虫病的罪魁祸首，它有一些令人不快的症状和相当严重的并发症。但是Bracha和她的同事们想知道：如果弓形虫穿越血脑屏障的能力可以被永久利用呢？

在中枢神经系统内，弓形虫主要存在于神经元中并与神经元相互作用，使用三个独立的细胞器分泌物质。研究人员以其中两个细胞器为目标，改变它们，使它们能够分泌治疗人类神经系统疾病的蛋白质。

为了测试它是否有效，他们在几种类型的系统中测试了他们设计的弓形虫。在实验室中培育的人类大脑组织块被称为类器官，用经过改造的弓形虫处理，这些组织块传递MeCP2。MeCP2是一种用于治疗一种名为Rett综合征的罕见遗传疾病的蛋白质，这种疾病影响大脑发育，几乎总是由MeCP2基因突变引起。

在这些实验室培养的组织中，传递的蛋白质能够与类器官的DNA结合，并且与暴露于未改变的弓形虫的对照组相比，改变了其中的基因表达，导致研究人员解释为成功传递了功能性蛋白质。

为了确定它如何在一个生命系统中起作用，研究人员然后用他们编辑过的弓形虫微生物感染小鼠，以及用未编辑过的微生物感染对照组，只注射生理盐水的小鼠。

与生理盐水对照组相比，经过编辑的弓形虫感染宿主的效率与未经编辑的寄生虫一样高，但也能传递MeCP2，并产生最小的炎症。

据信，全世界大约有25%到30%的人感染了弓形虫，而且大多数人没有症状，所以一般来说，这种感染是良性的。如果它是我们生活的一部分，那么让它为我们工作就会有巨大的好处。

研究人员认为，他们的研究结果提供了一条新的前进道路，不仅用于治疗神经系统疾病，而且作为研究神经元中蛋白质活动的有力研究工具。

他们写道：“用现有的方法来定位神经元尤其困难。弓形虫强大的向神经元传递细胞内蛋白质的能力，强调了它作为研究工具的潜力。”

这项研究发表在《自然微生物学》杂志上。

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