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| マラリア原虫 | |
|---|---|
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| 血液感染性 | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| クレード: | 発汗抑制剤 |
| クレード: | ロシア |
| クレード: | アルベオラータ |
| 門: | アピコンプレックス |
| クラス： | トリカブト類 |
| 注文： | ヘモスポロリダ |
| 家族： | マラリア原虫 |
| 属: | マラリア原虫 |
| 種： | P.ベルゲイ
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| 二名法名 | |
| マラリア原虫 ヴィンケ＆リップス、1948年
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| 菌株 | |
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Plasmodium berghei は、げっ歯類マラリアを引き起こす単細胞寄生虫です。Plasmodium亜属Vinckeiaに属します。
もともと中央アフリカのヤブネズミから分離されたP. berghei は、アフリカのネズミ科齧歯類で発見された4 種のマラリア原虫のうちの 1 つで、他の 3 種はP. chabaudi、P. vinckei、P. yoeliiです。P . bergheiは齧歯類に感染する能力があり、遺伝子工学が比較的容易なため、ヒトマラリア研究の モデル生物としてよく知られています。
生物学
4種のヒトマラリア原虫を含む哺乳類のすべてのマラリア原虫と同様に、 P. bergheiはハマダラカによって媒介され、感染した雌の蚊に刺されて血流に注入され、肝臓に感染する。短期間（数日）の発育と増殖の後、これらの寄生虫は肝臓を離れ、赤血球に侵入する。血液中の寄生虫の増殖により、貧血や、肺、肝臓、脾臓などの宿主の重要な臓器の損傷などの病理が引き起こされる。P . berghei感染は脳にも影響を及ぼす可能性があり、実験用マウスでは脳合併症（脳マウスマラリア、CMM）を引き起こす可能性がある。これらの症状は、ヒトマラリア原虫である熱帯熱マラリア原虫に感染した患者の脳マラリア症状とある程度類似している。[3]
有性生殖は、ほとんどの有性生殖生物と同様に、P. berghei の生体内では必須であるが、試験管内では明らかな競争上の不利となる。Sinha et al. 、2014 は、機械的継代と競合アッセイの両方を実施し、配偶子母細胞産生の喪失の利点を実証した。機械的継代中、世代が進むにつれて配偶子母細胞血症が自然に低下する傾向が見られ、試験管内で一緒に置かれた場合、無性生殖個体は有性生殖個体を急速に打ち負かす。[4] : 575
免疫化学
エンドセリン1は、マウス脳マラリアの発生において不確かな役割を果たしている。[2] Martins et al.、2016は、エンドセリン1の遮断がCMMとその症状を防ぎ、補充がその発生を助けることを発見した。[2] Subramaniam et al.、2015は、マウスは感染中にBTNL2の産生を増加させることを発見したので、それはおそらく保護的である。[2] Chertow et al.、2015は、非対称ジメチルアルギニン対アルギニン 比がP. berghei ANKAに感染したマウスの病気の重症度を示すことを発見した。 [5] [6]この比率はアルギニンの生物学的利用能の指標であり、この病気ではそれが内皮機能障害の程度を予測することを発見した。[5] [6]
菌株
いくつかの株はマウス脳マラリアを引き起こしますが、いくつかは引き起こしません。[2]
- ANKAはCMMを産生する。 [2] Martins et al.、2016は、エンドセリン-1の産生がCMM疾患の進行に不可欠であることを発見した。 [1] Subramaniam et al.、2015は、マウスがANKAに反応してBTNL2を増加させることを発見した。 [2] Chertow et al.、2015は、アルギニン代謝が疾患の重症度を示すことを発見した。 [5] [6]
- NK65はCMMを生成しないことが注目される。 [2] Martinsらは、2016年にNK65はエンドセリン-1の補充下でCMMを生成できることを発見した。 [2]
特定の分子の相互作用については上記のセクションを参照してください。
分布
Plasmodium bergheiは中央アフリカの森林に生息しており、その自然周期宿主はヤブネズミ ( Grammomys surdaster ) と蚊( Anopheles dureni ) である。
ホスト
Plasmodium berghei は、最初にヤブネズミ ( Grammomys surdaster ) で特定されました。また、Leggada bella、Praomys jacksoni、Thamnomys surdasterでも記載されています。[要出典]研究室では、マウス ( Mus musculus )、ラット、スナネズミ ( Meriones unguiculatus )など、さまざまなげっ歯類が感染する可能性があります。[7] M. musculus ≡ P. b. ANKAでは、CMM につながる自己傷害を防ぐために、応答のダウンレギュレーションが必要です。[8] [9] : 97 具体的には、Sarfoら (2011)は、マウスがサイトカインインターロイキン-10 (cIL-10)を産生して、他の免疫因子による致命的となる可能性のある CMM 損傷を抑制することを発見しました。[8] [9]
P. bergheiの自然宿主昆虫はおそらくAnopheles dureniですが、実験室環境ではAn. stephensiにも感染することが示されています。[要出典]
遺伝子相互作用
Mus musculusとP. b. ANKA 株では、さまざまな遺伝子が脳性マウスマラリアの発生率に影響を及ぼします。Kassaら ( 2016) は、いくつかの遺伝子は影響を及ぼさないことを発見しました。
- アポリポタンパク質 AI ( APOA1 ) [1]
- 低密度リポタンパク質受容体（LDLR）[1]
- 低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質1（LRP1）[1]
- 超低密度リポタンパク質受容体（VLDLR）[1]
彼らは、1つが生存確率を向上させることを発見しました。
- アポリポタンパク質E（APOE）[1]
An. gambiaeの血球は、マラリア原虫感染に対して幅広い分子反応を転写する。 [10] [11] : 138 [12] [13] [14] [15] : 221 この種に対する反応として、Baton et al. 、2009 は、プロフェノールオキシダーゼ遺伝子の発現増加がフェノールオキシダーゼの増加に連鎖し、メラニン形成を促進することを発見した。 [10] [11] : 138 [12] [13] [14] [15] : 221
処理
いくつかの植物化学物質はP. bergheiに対して有効性を示しています。Bankole et al.（2016）はMarkhamia tomentosaが非常に有効でクロロキンに匹敵することを発見しました。一方、Monoon longifoliumも有意に有効です。彼らはTrichilia heudelotiiには効果がないことを発見しました。[16]
歴史
この種は1948年にベルギー領コンゴでヴィンケとリップスによって初めて記載されました。[17]
研究
実験用マウスの系統におけるマラリア原虫感染は、ヒトマラリアのモデルとして研究で頻繁に使用されています。[18]実験室では、自然宿主は、市販されている実験用マウスの系統や、定義された実験室条件下で比較的容易に飼育および維持できる蚊であるAnopheles stephensiに置き換えられています。
P. berghei は、ヒトマラリアを引き起こすPlasmodium種に類似しているため、ヒトマラリアの調査のためのモデル生物として使用されています。P . berghei は、ヒトに感染する種と非常によく似たライフサイクルを持ち、マウスにヒトマラリアで見られる症状に似た病気を引き起こします。重要なことに、P. berghei はヒトに感染する種よりも簡単に遺伝子操作できるため、 Plasmodium遺伝学の研究に有用なモデルとなっています。
マウスにおけるP. bergheiによる病理は、ヒトにおけるP. falciparumによるマラリアとはいくつかの点で異なります。特に、ヒトにおけるP. falciparumマラリアによる死亡は、脳血管への赤血球の蓄積によって最も頻繁に引き起こされますが、 P. bergheiに感染したマウスでこれがどの程度起こるかは不明です。[18]代わりに、P. berghei感染では、マウスの脳血管に免疫細胞の蓄積が見られます。 [18]このため、マウスにおけるP. berghei感染をヒトの脳マラリアの適切なモデルとして使用することに疑問を呈する人もいます。[18]
P. bergheiは、標準的な遺伝子工学技術を用いて実験室で遺伝子操作することができる。そのため、この寄生虫は、遺伝子組み換え技術を用いたマラリア遺伝子の機能解析によく用いられる。[19] [20] [21]さらに、P. bergheiのゲノムは配列決定されており、構造と遺伝子内容の両方において、霊長類マラリア原虫である熱帯マラリア原虫Plasmodium falciparumのゲノムと高い類似性を示している。[22] [23] [24]
緑色蛍光タンパク質（GFP）やmCherry（赤色）などの蛍光レポータータンパク質、またはルシフェラーゼなどの生物発光レポータータンパク質を発現する遺伝子組み換えP.bergheiの系統が数多く生成されています。これらの遺伝子組み換え寄生虫は、生きた宿主内の寄生虫を研究し、視覚化するための重要なツールです。[25] [26]
P. bergheiは、抗マラリア薬の開発とスクリーニング、およびマラリアに対する効果的なワクチンの開発のための研究プログラムに使用されています。[27]
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 Plasmodium bergheiに関連するメディアがあります。
Scholia にはPlasmodium bergheiのトピックプロファイルがあります。
- P. bergheiの生物学に関する一般情報
- www.pberghei.nl/homepage/model-of-malaria
- P. bergheiのゲノムと遺伝子に関する情報
- ホームページ
- plasmogem.sanger.ac.uk
- プラズモ
- www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=genomeprj&Cmd=Search&Term=txid5821