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血吸虫是一种寄生扁虫，感染了世界上 2.2 亿最贫穷的人。这些寄生虫每年夺走超过 250,000 条生命，并导致数百万人出现慢性、衰弱症状。与血吸虫感染相关的发病率几乎完全是由寄生虫大量产卵驱动的。追溯到 1920 年代的研究表明，雌性血吸虫依靠与雄性蠕虫的持续身体接触来达到并保持性成熟。然而，控制这一过程的分子细节仍然难以捉摸。
2022年4月5日，美国德克萨斯州西南医学中心James J. Collins III团队（复旦大学王吉鹏为共同第一作者）在Cell在线发表题为“A male-derived nonribosomal peptide pheromone controls female schistosome development”的研究论文，该研究发现了一种非核糖体肽合成酶，它在与雌性配对时在雄性蠕虫中诱导，并发现它对于雄性蠕虫刺激雌性发育的能力至关重要。
该研究证明这种酶会产生由成对的雄性蠕虫释放的 β-丙氨酰-色胺。此外，合成的β-丙氨酰-色胺可以替代雄性蠕虫来刺激雌性性发育和产卵。这些数据表明，基于肽的信息素信号传导控制雌性血吸虫性成熟，为治疗干预提供了途径，并揭示了非核糖体肽作为后生动物信号分子的作用。
另外，2020年9月25日，美国德克萨斯州西南医学中心James J. Collins III团队（王吉鹏为第一作者）在Science在线发表题为“Large-scale RNAi screening uncovers therapeutic targets in the parasite Schistosoma mansoni”的研究论文，该研究描述了成人曼氏血吸虫中的大规模RNA干扰（RNAi）筛选，该筛选检查了2216个基因的功能。该研究鉴定了 261 个具有影响神经肌肉功能、组织完整性、干细胞维持和寄生虫存活表型的基因。利用这些数据，该研究优先考虑具有抗寄生虫活性的化合物，并发现了一对协同维持肌肉特异性信使 RNA 转录的蛋白激酶（TAO 和 STK25）。这些激酶中任何一种的缺失都会导致蠕虫死亡。这些研究可能有助于加速治疗的发展，并促进对这些被忽视的寄生虫的研究。
血吸虫是一种寄生扁虫，感染了世界上 2.2 亿最贫穷的人。这些寄生虫每年夺走超过 250,000 条生命，并导致数百万人出现慢性、衰弱症状。与血吸虫感染相关的发病率几乎完全是由寄生虫大量产卵驱动的。事实上，这些寄生虫在血液中存活的几十年中，每 1 到 5 分钟就可以产一个卵。尽管寄生虫的目标是将卵子传递到环境中，但许多卵子会滞留在宿主器官中，导致炎症和纤维化，从而引发疾病。由于无法产卵的寄生虫几乎不会产生病理，因此钝化产卵的策略可以代表额外的治疗方法。
与其他雌雄同体的扁虫相比，血吸虫是雌雄异体的，具有独立的雄性和雌性。这种两性差异是如此显著的特征，以至于早期的寄生虫学家创造了血吸虫属来指代这些蠕虫的分裂体。雄性蠕虫体型大且肌肉发达，在其腹面有一个专门的凹槽，即雌性管，雄性用来扣住雌性以允许精子转移。与雄性不同，雌性血吸虫又长又细，其大部分体重都用于产卵。雌性蠕虫的产卵依赖于两个大型器官系统：产生卵母细胞的卵巢和产生卵黄细胞的卵黄（为发育中的胚胎提供蛋壳成分和营养）。
据推测，由于来自雌雄同体的祖先，雄性和雌性血吸虫进化出了几种独特的相互作用。其中最引人注目的是，近一个世纪前首次注意到的是，雌性的性发育完全由与雄性血吸虫配对来控制。事实上，在没有雄性的情况下生长的雌性卵巢和卵黄细胞作为原基存在，不会产生分化的卵母细胞或卵黄细胞。结果，未配对的雌性不会产生卵子。雌性不仅需要雄性诱导其性发育，还需要与雄性永久结合以维持其成熟的生殖状态。
文章模式图（图源自Cell ）
奇怪的是，缺乏生殖器官的雄性蠕虫的截肢部分可以与雌性配对并诱导雌性卵黄或卵巢的局部发育。因此，与雄性的局部身体接触，而不是精子转移，对于刺激雌性性器官的发育至关重要。尽管在鉴定与性发育有关的分子途径方面取得了进展，但雄性：雌性配对诱导雌性成熟的分子机制仍然是该领域最大的未解之谜之一。
在这里，该研究报告转录因子 GLI1 的表达对于雄性血吸虫诱导雌性性发育至关重要。转录分析和生化研究表明，GLI1 对于在配对后诱导雄性血吸虫中的非核糖体肽合成酶 (NRPS) 是必不可少的，并且该酶仅在配对的雄性血吸虫中产生二肽（BATT，β-丙氨酰-色胺）。该研究发现成对的雄性蠕虫向环境分泌 BATT，用这种二肽处理雌性可以在没有雄性蠕虫的情况下诱导它们的发育。总之，这些研究揭示了雄性血吸虫控制雌性发育的机制。
参考消息：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00327-0#%20
编辑、审核：大可
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