根据世界卫生组织的统计，超过10亿人，包括8.8亿儿童，感染肠道线虫，蛔虫和钩虫等肠道线虫。由于缺乏清洁的水和卫生设施，感染在发展中国家尤为常见。如果不及时治疗，他们可以在健康方面留下持久的痕迹，也可能是致命的。
多伦多大学Donnelly细胞与生物分子研究中心的分子遗传学教授Andy Fraser说：“我们偶然发现了一种杀死这些寄生虫的新方法，而不会伤害人类宿主。”
“这些寄生虫构成了全球主要的健康负担，并且随着它们对现有药物的耐药性持续增长，开发新疗法的需求也在增长，”他说。
这项工作由三名研究生Samantha Del Borrello，Margot Lautens和Kathleen Dolan领导，并与Donnelly中心分子遗传学教授Amy Caudy合作。他们的发现在eLife在线发表的一项研究中有所描述，eLife是一本开放获取期刊。
弗雷泽的团队正在测试他们的新方法，以揭示药物如何影响非寄生线虫秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的运动，这种线虫被世界各地的研究人员用作人类的替身。但是一个侥幸的发现促使他们使用这种实验室蠕虫作为寄生虫的模型。
他们尝试的第一种药物是氰化物，因为它的效果众所周知，他们希望确保新系统有效。氰化物阻止呼吸，并且如预期的那样，当加入含有蠕虫的实验室培养皿时，它会迅速使它们麻痹。但令研究人员惊讶的是，这些蠕虫并未死亡。当药物在24小时后被冲洗掉时，他们又恢复了蠕动。
“我们的蠕虫显然正在做一些与我们对其他动物呼吸有关的事情有很大不同的东西，”Del Borrello说。
事实证明，氰化物使蠕虫转变为另一种不寻常的新陈代谢形式，不需要氧气就能产生能量。已知这种类型的无氧代谢发生在寄生虫中，使它们能够在肠的无气空间中长时间存活。这些寄生虫不是使用氧气，而是使用称为rhodoquinone或RQ的分子重新代谢以产生能量。
至关重要的是，人类不会制造RQ。这使得它成为药物开发的完美目标，因为这些药物将选择性地杀死寄生虫而不会接触它们的宿主。
通过欺骗实验室蠕虫使能量像寄生虫一样，该团队现在可以应用为秀丽隐杆线虫开发的所有遗传和分子工具，以开始研究RQ的制作方法。自从50年前首次在寄生虫中发现RQ以来，这个工具仍然没有进展，但这一领域仍然是一个突出的问题。
但首先，他们需要牡蛎。牡蛎和其他沿海软体动物是产生RQ的线虫旁边的少数生物之一，可能是为了适应潮汐转变带来的氧气水平变化。由于RQ不是商业上可获得的，因此Dolan必须从她在商店购买的牡蛎中提取它，并使用它来优化后来用于检测蠕虫中RQ的质谱仪器。
然后开始寻找负责的基因。他们测试了大约80种不同的突变体蠕虫菌株，然后发现它们无法制造分子 - 因此无法在氰化物中存活 - 表明突变基因是RQ生物合成所必需的。这种名为kynu-1的基因(发音为'kai-noo 1')最终编码出一种在RQ合成中进行早期步骤的酶。这一发现颠覆了人们对如何制作RQ的广泛接受的观点。最重要的是，它也向他们展示了尝试用药物阻断RQ合成的明确方法。
标签： 蠕虫新陈代谢
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