用于研究肠道寄生虫的新模型可以促进疫苗开发

肠道寄生虫隐孢子虫(Cryptosporidium)引起腹泻病，非常善于感染人类。它是美国休闲水域导致水传播疾病的主要原因。在全球范围内，这是一种严重的疾病，可以阻止婴儿和幼儿的生长，甚至杀死婴儿和幼儿。免疫系统受损的人，例如艾滋病毒/艾滋病患者，也非常容易感染。没有疫苗，也没有有效的治疗方法。

令人惊讶的是，感染人类的​​寄生虫菌株在感染小鼠方面做得并不好。为了研究这种疾病，研究人员不得不依赖免疫系统缺陷的小鼠，这种模型很难理解如何引发可以保护儿童的免疫反应。

但这将改变。使用天然存在的小鼠隐孢子虫物种，由宾夕法尼亚大学兽医学院的研究人员领导的研究小组开发了一种影响免疫正常小鼠的感染模型。他们表明小鼠在感染后会对寄生虫产生免疫力，并且减毒活疫苗可以为动物提供免疫保护。他们的研究结果发表在Cell Host&Microbe杂志上。

“我们现在拥有一个可以反映人类疾病的神奇鼠标模型，”宾夕法尼亚大学的生物学家，该研究的资深作者Boris Striepen说。“这是一个强大的实验室模型，我们可以随意引入变化，并测试免疫反应的不同组成部分对感染的重要性，这正是我们开发有效疫苗所需要的。”

研究人员发现，接受过使用弱化寄生虫的实验性疫苗的小鼠与已经风化了初始感染的小鼠一样受到感染。“我们能够证明小鼠受到保护 - 不是通过无菌免疫 - 而是通过非常强大的疾病保护，这正是儿童所观察到的，”该报告的第一作者，博士后研究员Adam Sateriale说。在Striepen的实验室里。

过去几年，Striepen一直专注于推进隐孢子虫科学研究。2015年取得了一项重大进展，当时他的实验室成功地使用CRISPR-Cas9技术对生物体进行遗传修饰。

在新的研究中，Striepen，Sateriale及其同事旨在开发一种更容易研究小鼠寄生虫的方法，这种寄生虫对大多数人类感染的两种物种具有抗性。他们采取了不同的策略，在农场的小鼠粪便中搜索了隐孢子虫DNA，并在30%的样本中发现了一种物种C.tyzzeri。

“我们做的第一件事就是对基因组进行序列和注释，”Sateriale说，发现它是影响人类的物种的极其近亲。“一旦我们了解了基因组，我们不仅可以看到它与这些物种相比有何变化，而且我们也可以开始使用我们的遗传工具来操纵它。”

在研究人员使用CRISPR进行的操作中，引入的基因使用从萤火虫借来的基因使寄生虫发光，使它们能够精确但非侵入地追踪感染。

与使用免疫受损小鼠的更人工感染模型不同，宾夕法尼亚大学领导的研究小组表明，C.tyzzeri可感染健康小鼠，导致感染复制人类疾病的许多特征。

“一些主要的免疫成分已被证明对人类很重要，对于这种小鼠模型也是如此，”Striepen指出。

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