酸性環境下藉由提高蛋白質的分泌活化弓形蟲的移動及出芽

論文：Marijo S. Roiko, Nadezhda Svezhova, Vern B. Carruthers.  PLoS Pathog (2014) 10(11): e1004488

報告者：Jian-Ming Huang (黃建銘)                           時間：15:00~16:00, Apr. 29, 2015

講評老師：Dr. Chih-Li Hsu (胥直利 老師)               地點：Room 601

摘要：

        弓蟲是一種寄生在細胞內的原蟲，是分布於全球性的疾病，全世界都有病例發生。弓蟲可以感染大部分溫血動物及冷血動物，其中以貓科動物為最終宿主。弓形蟲感染症主要是透過食入未經煮熟的牛、羊、豬肉，此外，也可會透過被貓排出的卵囊，污染食物或器械而間接傳染。免疫功能正常的成人或孩童中，少部份病患會出現明顯症狀另外偶爾會發現病患有發燒、喉嚨痛、斑樣或丘狀樣紅疹、夜間盜汗、肌肉酸痛及肝脾腫大等症狀 [1]。一般而言，當弓形蟲進入宿主細胞後，會形成巨大的液胞，並在內部進行複製，雖然免疫功能正常的成人或孩童中，相關症狀並不會表現出來，且少部份病患偶爾會發現病患有發燒、喉嚨痛、斑樣或丘狀樣紅疹、夜間盜汗、肌肉酸痛及肝脾腫大等症狀，但當免疫力下降的患者中，可能會隨著併發症的產生，導致患者產生嚴重的症狀，甚至死亡 [2]。在過去作者研究中，當弓形蟲從細胞出芽時，會產生穿孔素將細胞膜破壞，並快速地進入其它宿主細胞中，但這樣的情形是如何被誘導產生的，作者仍然無法得知？在其他文獻中，pH值會影響弓形蟲對細胞的影響 [3]，因此，作者在這裡的目的是在酸性的環境下，是否會造成弓形蟲大量分泌穿孔素而造成細胞破裂。由實驗結果指出，作者加入鹼性溶液及氫離子抑制劑，使弓形蟲在中性環境下，無法分泌穿孔素而將細胞破壞，另外，在弓形蟲的液胞基因中加入GFP基因，而此GFP基因會對pH質影響，當遇到酸性時則會表現GFP螢光蛋白，因此，可以更明顯地觀察到液胞pH值的變化。最後，我想討論的事是一般在人體環境下，pH值得指數幾乎為6.4多，為何作者的實驗中會將條件用到pH 4-5之間，而且結果也顯示弓形蟲得出芽最為激烈，過去研究指出，當人體感染其他細菌或是病原體時，會使腦脊隨液的pH質為酸性，而且弓形蟲也是一種會感染腦細胞的一種寄生蟲，也許是因為這樣的環境下，會使得弓形蟲利於繁殖而將腦細胞破壞，而造成人體無法彌補的傷害。

參考資料：

1.         Dubey, J.P., et al., Toxoplasmosis in humans and animals in Brazil: high prevalence, high burden of disease, and epidemiology. Parasitology, 2012. 139(11): p. 1375-424.

2.         Wong, S.Y. and J.S. Remington, Toxoplasmosis in pregnancy. Clin Infect Dis, 1994. 18(6): p. 853-61; quiz 862.

3.         Endo, T., et al., Effects of extracellular potassium on acid release and motility initiation in Toxoplasma gondii. J Protozool, 1987. 34(3): p. 291-5.