疟疾寄生虫由蚊子传播，具有复杂的生命周期，其中恶性疟原虫(plasmodium falciparum)是最广泛和致命的。当疟原虫的无性繁殖阶段开始在红细胞内复制时，疟疾症状就出现了。然而，这些无性形式必须转变为雄性和雌性阶段，称为配子细胞，以感染传播疾病的蚊子。

在1月27日发表在《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志上的一项研究中，威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的研究人员报告称，他们已经发现了一种名为HDp1的蛋白质，它在激活这些男性和女性发育阶段所需的基因方面发挥着关键作用。这一发现为寄生虫如何控制这种转化为配子细胞提供了重要的新见解。

“HDp1对寄生虫传播阶段的发展至关重要，”资深作者Bj?rn Kafsack博士说，他是威尔康奈尔医学院微生物学和免疫学助理教授。

先前的研究表明，不同阶段之间的切换需要主控基因调控因子Ap2-G，它通过激活其他基因表达调控因子，包括HDp1，来启动传播阶段的发展。

在他们的新研究中，研究人员表明HDp1是寄生虫成熟到配子细胞阶段所必需的，这是第一次发现这样的联系。他们使用CRISpR/Cas9基因编辑技术删除了恶性疟原虫中的hdp1基因。利用显微镜和其他实验室技术，包括流式细胞术、RNA测序和染色质分析，他们能够发现这些细胞在分子水平上发生了什么。

他们发现，如果没有HDp1，寄生虫就无法表达那些组装成熟配子细胞并使其呈现镰刀状特征所必需的基因。这最终导致这些配子细胞的死亡，使它们无法感染蚊子。

“HDp1是在疟疾中发现的一类dna结合蛋白中第一个未被鉴定的，”第一作者Riward Campelo Morillo博士说，他是Kafsack实验室微生物学和免疫学研究助理。“它让我们对这些寄生虫的基因是如何调节的有了更深入的了解。”

该团队的目标是进一步研究这些分子变化是如何导致寄生虫呈现镰刀状的，这是目前还不知道的。

卡夫萨克博士说:“通过了解这些传播阶段的发展过程，就可能最终开发出可能的未来阻断传播的药物。”“我们也许能够找到这一过程的其他成分，这些成分是这些寄生虫所特有的，我们可以用药物来针对它们。”

Journal Reference:

Riward A. Campelo Morillo, Xinran Tong, Wei Xie, Steven Abel, Lindsey M. Orchard, Wassim Daher, Dinshaw J. patel, Manuel Llinás, Karine G. Le Roch, Björn F. C. Kafsack. The transcriptional regulator HDp1 controls expansion of the inner membrane complex during early sexual differentiation of malaria parasites. Nature Microbiology, 2022; 7 (2): 289 DOI: 10.1038/s41564-021-01045-0