如果你是猫的主人,你可能听说过刚地弓形虫是一种原生动物,有时通过接触垃圾箱里被污染的粪便而感染人类。虽然对大多数人无害,弓形虫可导致免疫功能低下的个体或受感染孕妇的胎儿严重疾病或死亡。现在,研究人员报告说ACS Nano研究了微生物是如何在感染过程中如此迅速地穿过哺乳动物组织的。在这里观看寄生虫的视频。
根据美国疾病控制与预防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention)的数据,大约11%的美国人口,以及世界上某些地区高达60%的人口都感染了这种病毒弓形虫它也可以通过受污染的食物和水传播。虽然这种寄生虫感染大多数哺乳动物,但它只在猫身上有性繁殖,猫可以排出大量的寄生虫弓形虫它们粪便中的卵囊。一旦被人或动物摄入,卵囊的外壳就会被消化酶分解,释放出寄生虫,进入小肠细胞。在那里,寄生虫过渡到所谓的速殖子阶段,在这个阶段,它们可以非常迅速地移动,在宿主细胞内大量繁殖,并扩散到全身,在肌肉、眼睛和大脑等组织中形成长期存在的囊肿。伊莎贝尔·塔迪厄和同事们想要确定这些微小的速虫是如何以独特的螺旋运动在组织中如此迅速地滑动的。
为了找到答案,研究人员将几种高分辨率和高速2D和3D实时成像与力显微镜方法结合起来。他们通过胶原纤维研究了寄生虫的运动,胶原纤维模仿细胞外基质——组织中包围细胞的密集蛋白质网络。速殖子首先停下来,在身体前部形成一个扭结,从而挤过胶原蛋白网。然后,细胞体收缩,寄生虫像弹簧一样向前冲。在显微图案和机器学习方法的帮助下进行更深入的研究,研究人员发现,这些运动是由原生动物和胶原纤维之间特定附着物的形成和断裂引起的,导致寄生虫细胞骨架中收缩力的积累。当寄生虫的前端松开对纤维的控制时,它会以超快的螺旋滑翔向前弹起。
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